Estudo do envelhecimento e do tratamento térmico de rejuvenescimento da superliga GTD111

Abstract

A superliga de níquel GTD111 é comumente utilizada na fabricação de pás de turbinas à gás, destinadas à geração de energia e aplicações aeronáuticas. O presente estudo investiga o comportamento desta superliga como fornecida pelo fabricante e previamente tratada termicamente a fim de diminuir o tamanho dos precipitados ? e transformá-lo de morfologia esferoidal para cuboide. As amostras foram envelhecidas em laboratório e por fim submetidas ao tratamento térmico de rejuvenescimento com o objetivo de recuperar a microestrutura degradada. Para cada condição foi avaliada a microdureza, tamanho e percentual de ? , através de microscopia eletrônica de varredura. Para a etapa de envelhecimento é apresentado um estudo da taxa de coalescimento medida à partir dos resultados de laboratório e a taxa calculada com base na teoria do coalescimento de ? . São apresentadas as duas equações que descrevem a cinética de coalescimento de ? deste estudo e realizado um comparativo com outros autores que estudaram a mesma superliga. Os resultados mostraram que as amostras com tratamento térmico de rejuvenescimento prévio têm menor taxa de coalescimento quando comparadas ao estado inicial proveniente do processo de fundição da pá.

Abstract : The nickel-based superalloy GTD111 is commonly used in the manufacture of gas turbines blades, for applications in power generation and aeronautics. The present study investigates this superalloys s behavior as provided from the manufacturer and previously heat treated for y size reduction and morphology changing from spheroidal to cuboid. The samples were aged in laboratory and then submitted to the rejuvenation heat treatment with the objective of recovering the degraded microstructure. For each condition, microhardness, y size and percentage were evaluated using scanning electron microscopy. For the aging stage a study of y coarsening rate measured from experimental results and the calculated rate from y coarsening theory is presented. Two equations that describe the y coarsening kinetics of this study are presented and compared with equations from others authors that studied the same superalloy. The results showed that samples previously heat treated (rejuvenated) have lower coarsening rate when compared to the initial state provided from the blade casting process.