Projeto e Caracterização de Ligas com Memória de Forma de Alta Temperatura Baseadas em NiAl assistido por Simulação Termodinâmica e Cinética

Descrição

Ligas com Memória de Forma (LMFs) são materiais "inteligentes" que demonstram a capacidade de recuperar sua forma original após serem submetidas a deformações, em resposta a estímulos térmicos (Efeito Memória de Forma - SME) ou mecânicos (Pseudoelasticidade) (Malik et al., 2021). Embora as ligas de Ni-Ti (Nitinol) sejam as LMFs mais estabelecidas e comercialmente viáveis devido à sua excelente combinação de propriedades de memória de forma, biocompatibilidade e resistência à corrosão, suas temperaturas de transformação são geralmente limitadas a cerca de 100 °C (Malik et al., 2021). Essa limitação reduz sua aplicação em ambientes de alta temperatura, como motores a jato, atuadores de turbinas e sistemas de recuperação de calor. Portanto, há uma demanda crescente por ligas memória de forma de alta temperatura. Intermetálicos à base de NiAl, especificamente aqueles com estrutura B2, são de grande interesse para aplicações de alta temperatura devido às suas propriedades inerentes, como alta temperatura de fusão, baixa densidade e boa resistência à oxidação (Bochenek & Basista, 2015; Gerstein et al., 2018). No entanto, o principal obstáculo para a ampla aplicação das ligas de NiAl é sua inerente fragilidade em temperatura ambiente, que tem sido o foco de extensas pesquisas (Bochenek & Basista, 2015; Darolia et al., 1992). A busca por LMFs de alta temperatura tem levado à exploração de novas composições e rotas de processamento. Derivados de NiAl, como NiAlX (X = Fe, Mn, Co, Si, Nb, Cr), foram desenvolvidos e demonstraram melhores propriedades mecânicas do que o NiAl puro, embora ainda não superem o NiTi em todos os aspectos (Gerstein et al., 2018).