Produção e caracterização microestrutural de ligas Ti-Zr-Si-B

Materiais constituídos por compostos intermetálicos têm sido avaliados para aplicações estruturais em alta temperatura e neste contexto, as ligas do sistema Ti-Si-B apresentam potencial para estas aplicações, devido às suas fases, em especial a fase ternária Ti6Si2B. O presente trabalho teve como objetivo produzir ligas do sistema Ti-xZr-20Si-10B (x= 5, 7, 10, 15 e 20%-at.) por moagem de alta energia, subsequente sinterização por spark plasma e avaliar o efeito da adição de zircônio nas transformações de fases e na estabilidade do composto Ti6Si2B. Durante a moagem, amostras foram retiradas nos tempos de 20, 60, 180, 300, 420 e 600 minutos. As misturas de pós moídos e as ligas sinterizadas foram caracterizadas por técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, microscopia óptica e espectroscopia de energia dispersiva. Foram avaliadas a morfologia dos pós e as transformações de fases envolvidas no processo de moagem e de sinterização. Notou-se que para maiores teores de zircônio, mecanismos de fratura foram evidenciados e a fase Ti5Si3 foi formada para todas as composições. Posteriormente a sinterização via Spark Plasma pôde-se observar a formação das fases TiSS, Ti5Si3, Ti6Si2B para teores de 5 a 10(%at.) de zircônio, enquanto que, para teores superiores, 15 e 20 (%at.) de zircônio as fases predominantes nas microestruturas foram Ti5Si3, TiB e Ti3Si. Com aumento do teor de zircônio observou a diminuição do composto ternário, Ti6Si2B, visto que para as ligas Ti15Zr20Si10B e Ti20Zr20Si10B, não foram detectados sinais consideráveis deste composto e, além disso, promoveu o aumento da solubilidade do silício nas demais fases.