As ligas de titânio de alta temperatura têm sido amplamente utilizadas em motores aeroespaciais devido à sua excelente resistência térmica e alta resistência específica.Materiais de liga de alta temperatura semelhantes serão materiais de triunfo por um longo tempo no futuroNa ciência e na tecnologia de hoje, em rápida evolução, a investigação e o desenvolvimento futuros de materiais de liga de alta temperatura têm uma grande importância prática e estratégica.Os futuros veículos aeroespaciais e os seus sistemas de propulsão exigem o desenvolvimento de materiais de liga de alta temperatura com maior resistência, temperatura de funcionamento e módulo elástico, densidade mais baixa e preço mais baixo do que as ligas Ti64 e T16242 existentes.Os materiais de liga de alta temperatura são o desenvolvimento principal dos materiais de aviação.
Definição de ligas de alta temperatura
As ligas de alta temperatura referem-se a materiais metálicos à base de ferro, níquel,e cobalto que se podem adaptar a uma utilização a curto ou a longo prazo em diferentes ambientes, sob altas temperaturas superiores a 600°C e determinadas tensõesTem também maior resistência a altas temperaturas, plasticidade, boa resistência à oxidação e à corrosão a quente, bom desempenho de fadiga térmica, resistência à fratura e outras propriedades abrangentes.As ligas de alta temperatura têm uma única estrutura de austenita e têm boa estabilidade estrutural e fiabilidade de serviço a várias temperaturasCom base nas características de desempenho acima e no alto grau de liga de ligas de alta temperatura, é chamado de superliga na Grã-Bretanha e nos Estados Unidos.
Características do processamento de ligas a altas temperaturas
Para ligas de alta temperatura, tais como ligas de níquel, ligas de titânio e ligas de cobalto, a resistência à alta temperatura aumenta directamente a dificuldade de processamento.Sob a ação combinada de uma forte força de corte e de uma elevada temperatura geradas durante a usinagemAlém disso, a maioria dessas ligas desenvolve rapidamente o endurecimento de trabalho.A superfície endurecida produzida durante a usinagem da peça de trabalho fará com que a borda de corte da ferramenta para entalhe na profundidade do corte e causar tensão indesejável na peça de trabalhoO processamento de ligas de titânio também enfrenta estes problemas.Embora a força de corte necessária para mecanizar ligas de titânio seja apenas ligeiramente superior à do aço, as propriedades especiais das ligas de titânio tornam muito mais difícil de mecanizar do que o aço da mesma dureza.
Os principais pontos são os seguintes:
1) As ligas de titânio, tal como as outras ligas de alta temperatura, são igualmente propensas ao endurecimento por trabalho;
2) A condutividade térmica das ligas à base de titânio é muito baixa, fazendo com que quase todo o calor gerado durante o processamento se concentre na borda de corte;
3) O módulo elástico da liga de titânio é muito pequeno, especialmente sob fortes forças de corte, tornando a peça suscetível à deflexão e vibração da ferramenta;
4) O mais grave é que as propriedades químicas da liga de titânio são mais activas do que outras ligas de alta temperatura,que faz com que a peça de liga de titânio reage facilmente quimicamente com a ferramenta durante o processamento, resultando em cavidades de encolhimento na peça.
Por estas razões, o processamento de ligas resistentes a altas temperaturas requer uma tecnologia de processamento especial.