Efeito da Adição de Silício na Resistência a Oxidação da Liga de Alta Entropia 2Nb2Ti2Al1Cr

A adição de silício (Si) em ligas de alta entropia tem sido uma estratégia investigada para melhorar propriedades como resistência à oxidação, que é crítica para aplicações em altas temperaturas (CHEN, Lijia et al, 2018; GORR, B. et al., 2016; ZHANG, Ping et al.,2019). Foi estudado o efeito da adição de Si na resistência à oxidação das ligas de alta entropia: 2Nb2Ti2Al1Cr e 2Nb2Ti2Al1Cr (0.5% at Si). As ligas foram fundidas em forno de fusão a arco elétrico em atmosfera de Argônio e cadinho de cobre eletrolítico refrigerado. As caracterizações foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura, Difração de raios X, Calorimetria de Varredura Diferencial e Microdureza Vickers. A exposição a 800°C em um STA (Analisador térmico simultâneo) por 24h, em atmosfera de ar sintético, foi realizado para avaliar a sua resistência à oxidação. As simulações termodinâmicas usando o método CAPALD mostraram-se eficazes na exploração das ligas propostas. Os resultados demonstraram que a adição de Si resultou em mudanças na microestrutura, mas sem alterar drasticamente as fases principais presentes. Além da fase principal β – BCC (Nb/Ti), as análises mostraram que a adição de Si favoreceu a formação de fases secundárias, principalmente das fases Omega (NbTi2Al) e Laves C14. Com o aumento da fração volumétrica de fases secundárias, observou-se um aumento da microdureza da liga com a adição de Si em relação a liga sem Si, com valores médios de 557 e 564 HV, respetivamente. As ligas com adição de Si exibiram uma resistência à oxidação superior em comparação com a liga sem Si, com uma diminuição na taxa de oxidação, indicando formação de camadas de óxidos estável, homogêneo e aderente. No entanto, a resistência geral à oxidação permaneceu alta, com cinética parabólica para ambas as condições, adequada para aplicações que exigem ligas com alta estabilidade térmica e resistência à oxidação.