Caracterização microestrutural de juntas de Inconel 718 brasadas a vácuo
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Data de publicação:
2018
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23.
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Resumo
As grades espaçadoras fazem parte do conjunto do Elemento Combustível (EC) do
reator tipo PWR (Pressurized Water Reactor). Essas grades mantêm a posição das
varetas combustíveis dentro do arranjo do EC, conservando entre elas o espaçamento
necessário ao funcionamento do reator. As grades são fabricadas a partir da união
dos pontos de interseção de tiras estampadas de Inconel 718, por um processo de
junção denominado brasagem. Para esse processo, essas tiras são revestidas com
uma fina camada de níquel por meio de eletrodeposição com a finalidade de proteger
contra oxidação e permitir uma melhor fluidez e molhabilidade do material de adição
nas tiras durante a brasagem. O metal de adição utilizado consiste em uma pasta de
brasagem a base de Ni-Cr-P (níquel-cromo-fósforo), que é adicionada, em forma de
gota, sobre a junta com auxílio de uma seringa. O fósforo contido no material de adição
age como depressor de temperatura eutética com objetivo de obter a brasagem da
junta em temperaturas menores, abaixo da temperatura liquidus do metal de base. As
juntas de brasagem são montadas com uma folga de 0,025 mm. Essas juntas de
Inconel 718 quando submetidas a altas temperaturas sofrem oxidação mesmo quando
revestidas com uma fica camada de níquel, o que prejudica a molhabilidade e a
brasagem da junta. O objetivo do trabalho é fazer a caracterização da junta brasada
para avaliar o efeito da oxidação da tira de Inconel 718 na molhabilidade do metal de
adição líquido. Para isto foram preparados corpos de prova de tiras lisas de Inconel
718 com 0,35 mm de espessura revestidas com níquel e sem revestimento,
adicionado o metal de adição e levadas ao forno em vácuo de 10-3 mbar, numa
temperatura de 1050 º C por 5 minutos. Após a brasagem, as juntas são resfriadas
dentro do forno até a temperatura ambiente. As amostras foram preparadas por
metalografia e caracterizadas utilizando microscopia ótica, microscopia eletrônica de
varredura e ensaio mecânico de microdureza. Utilizando a técnica EDS
(Espectroscopia de Energia Dispersiva) foi observado que o material de base
apresenta carbonetos de nióbio e titânio não dispersos na matriz do Inconel 718. No
ensaio visual foi possível observar que as tiras revestidas com níquel apresentaram
menor oxidação e maior molhabilidade do material de adição quando comparado com
a tira sem revestimento de níquel. A dissolução do material base aumenta nesta região
quando aumentamos o tempo de exposição a altas temperaturas combinadas com
tempos longos.
Como referenciar
REZENDE, R.P.; NEVES, M.D. Caracterização microestrutural de juntas de Inconel 718 brasadas a vácuo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... p. 4398-4398. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29548. Acesso em: 20 Mar 2025.
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