Comportamento mecânico e químico de filmes finos do sistema Ti - AI -(M)

Abstract

O presente estudo visa a produção e caracterização de filmes finos com base no alumineto de titânio g-TiAl, com um teor de alumínio próximo de 48 % at.. Filmes com 0 Os filmes produzidos foram caracterizados de modo sistemático no estado pós-deposição e após tratamento térmico, nomeadamente no que respeita à sua morfologia e estrutura cristalina recorrendo à microscopia electrónica de varrimento e transmissão e à difracção de raios X. A composição química dos filmes foi previamente determinada por microanálise por sonda electrónica Foram ainda calculadas as tensões residuais dos filmes pela fórmula de Stoney, utilizando o raio da curvatura determinado por varrimento laser. Após estudar as características genéricas dos filmes, foi avaliado o seu comportamento mecânico e químico. A dureza e a ductilidade constituem as propriedades mecânicas abordadas no âmbito da presente dissertação. Os resultados dos ensaios de ultramicrodureza e tracção são discutidos em função da composição química e estrutura dos filmes. O estudo do comportamento à oxidação, efectuado recorrendo à análise termogravimétrica, foi complementado por difracção de raios X e microscopia electrónica de varrimento. Os mecanismos que governam a degradação dos filmes finos submetidos a temperaturas elevadas foram estabelecidos admitindo cinéticas do tipo linear e parabólico. As energias de activação envolvidas no processo de oxidação foram calculadas pela equação de Arrhenius. O estudo efectuado permite concluir que os filmes intermetálicos à base de g-TiAl com pequenas quantidades de prata (1-2 % at.) apresentam, à temperatura ambiente, uma ductilidade superior. Com o aumento do tempo de recozimento é possível aumentar o grão até tamanhos da ordem do micrómetro. Em todos os filmes o estado de tensão é pouco significativo. Portanto, parece ser viável os filmes finos de g-TiAl "simularem" o comportamento dos aluminetos de titânio convencionais.