RESUMO

Turbinas a gás, usadas na geração de energia ou na indústria aeronáutica, apresentam deterioração nos seus componentes mecânicos devido às condições agressivas de trabalho que são submetidas à corrosão a quente e a oxidação. Um dos processos utilizados para melhoria da resistência à oxidação é o enriquecimento da superfície com elementos de liga capazes de formar óxidos resistentes às condições de operação. O processo utilizado neste trabalho foi o "pack cementation", o qual consiste na imersão de amostras de ligas de Ni em uma mistura sólida (pack mistura) contendo as espécies ativas (Al,Cr), ativadores (halogenetos) e material inerte (alumina). A co-deposição foi realizada com um e dois passos. No procedimento em 1 passo foi analisado o efeito dos ativadores (2% NH4Cl + 4% NaCl e 10,5% NH4Cl) e da composição da pack mistura utilizando um único substrato. O procedimento em duas etapas envolveu um passo de aluminização (depositando 20% de Al com ativador de 3% de NH4Cl) seguindo de cromatização (15% de Cr, 4% de Ni, 1% de Al e ativador de 10,25% de NH4Cl) em duas diferentes ligas de Ni. Com o objetivo de determinar a relação entre os procedimentos de co-deposição e as características das superfícies processadas, foram avaliados parâmetros de deposição, como a temperatura, tempo de exposição, proporção de Cr e Al e proporção de ativador na pack-mistura sobre a espessura, composição e dureza das camadas formadas. Com as análises feitas, constatou-se nas amostras processadas em um passo que as superfícies processadas apresentaram duas camadas; uma de menor espessura, rica em cromo, junto ao substrato, e acima desta, uma camada com maior espessura, rica em alumínio. Estas camadas se formaram sobre a superfície das amostras sugerindo que resultaram de difusão outward. Os resultados mostram que, independente da composição da pack mistura, o ativador 10,5% NH4Cl resultou em maiores espessuras para a camada mais superficial. As durezas medidas nas superfícies processadas com esse ativador são mais elevadas do que as medidas no outro ativador e um aumento do teor de Al na pack mistura resulta em maior dureza e maior espessura da camada rica em Al. Quanto à co-deposição por dois passos, na região superficial das amostras constatou-se maior quantidade de cromo, evidenciando-se o formação de crômia (Cr2O3), ficando a camada rica em alumínio junto ao substrato. A amostra com substrato de Ni183 apresentou maior camada, mas menor dureza que a amostra com substrato de Astlon.

Palavras-chave: Co-Deposição, Pack Cementation, Ligas de Ni