Materiais Nanoestruturados de Alta Entropia produzidos por Moagem Mecânica: Síntese e caracterização de suas propriedades físicas

Abstract

Ligas de Alta Entropia (LAEs) representam uma quebra de paradigma na ciência de materiais, diferenciando-se das ligas binárias e ternárias convencionais. Caracterizadas pela alta entropia configuracional, essas soluções sólidas multicomponentes apresentam elevada estabilidade estrutural, o que favorece a formação de microestruturas simples de uma ou duas fases e mitiga a precipitação de intermetálicos. Uma das ligas mais proeminentes é a liga CrMnFeCoNi, conhecida como liga de Cantor, pioneira no segmento e cujas propriedades ganharam destaque nos estudos recentes. Este trabalho investigou a liga CrMnFeCoMo, uma variante da liga de Cantor, em composição equiatômica. O material foi inicialmente sintetizado via moagem mecânica de alta energia por 10 horas a 1400 rpm e, em seguida, o pó obtido foi consolidado via fusão a arco voltaico. A liga produzida por moagem foi caracterizada estruturalmente por Difração de Raios X (DRX), morfologicamente por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e termicamente via Espectroscopia de Absorção Fotoacústica (PAS) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Por sua vez, o material fundido foi caracterizado estruturalmente por DRX, teve sua microdureza determinada por ensaio Vickers e suas propriedades eletroquímicas identificadas via Polarização Potenciodinâmica (PP) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Os resultados do material moído demonstraram a presença de duas soluções sólidas substitucionais de estrutura cúbica de corpo centrado (CCC) de diferentes parâmetros de rede, as quais segregam em compostos intermetálicos após a consolidação por fusão a arco voltaico. Quando comparamos com a liga de Cantor, os valores de difusividade térmica, calor específico e condutividade térmica encontrados são inferiores, o que indica um comportamento mais isolante. A liga fundida apresentou maior dureza devido a formação de compostos intermetálcios e, as propriedades eletroquímicas, demonstraram dificuldade na formação de um filme passivo na superfície da liga o que gera uma menor proteção à corrosão em meios salinos.