BR102012030400A2

BR102012030400A2 - Método e artigo formado pelo método

Info

Publication number: BR102012030400A2
Application number: BRBR102012030400-7A
Authority: BR
Inventors: Leonardo Ajdelsztajn; Timothy Hanlon
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-03-11
Also published as: CN103160769B; CN103160769A; EP2604723A1; JP6093168B2; US9598774B2; US20130153089A1; CA2798035A1; JP2013127116A; EP2604723B1; CA2798035C

Abstract

MÉTODO E ARTIGO FORMADO PELO MÉTODO Trata-se, brevemente, em uma realização, de um método que é descrito. O método inclui introduzir uma matéria-prima em pó em um aparelho de aspersão a frio, e operar o aparelho de aspersão a frio para depositar a matéria-prima. A matéria-prima inclui partículas que incluem liga à base de níquel que tem uma microestrutura termicamente alterada.

Description

“MÉTODO E ARTIGO FORMADO PELO MÉTODO” Antecedentes

A invenção refere-se, em geral, a aspersão a frio e, em particular, aos métodos de matérias-primas de aspersão a frio que incluem ligas à base de níquel.

As camadas ligadas de superfície são desejadas para muitas

aplicações que incluem aquelas nas quais as superfícies experimentam corrosão, erosão, ou alta temperatura. Um método usado para produzir revestimentos metálicos ligados em substratos é a tecnologia de aspersão a frio. Na tecnologia de aspersão a frio (também denominada no presente documento como simplesmente “aspersão a frio”), partículas são misturadas com gás, e o gás e as partículas são subsequentemente acelerados em um jato supersônico, enquanto o gás e as partículas são mantidos em uma temperatura suficientemente baixa para evitar a fundição das partículas. Os revestimentos de cobre foram depositados usando aspersão a frio, na qual foi realizada ligação suficiente para produzir propriedades similares a volume. No entanto, materiais de temperatura mais alta, tais como aço inoxidável, níquel, superligas à base de níquel e à base de titânio, costumam requerer velocidades maiores para produzir depósitos de alta qualidade com limitações dos dispositivos convencionais de aspersão a frio. Em particular, seria desejável alcançar maiores temperaturas e/ou velocidades de partícula e depósito.

Com a finalidade de obter melhores propriedades usando metais de ponto de fusão maiores que os do cobre, o equipamento de aspersão a frio está se movendo em direção a maiores temperaturas de gás. No entanto, até mesmo o gás nitrogênio de alta temperatura apresenta dificuldades de 25 aceleração a velocidades rápidas o suficiente para criar depósitos densos de materiais de alto ponto de fusão tais como ligas de níquel, ferro, ou de titânio. Portanto, com a finalidade de ter velocidades suficientemente altas para criar depósitos densos dos materiais de alto ponto de fusão, o gás hélio é favorecido comparado ao gás nitrogênio convencional. No entanto, o uso de gás hélio para aspersão a frio é comercialmente desafiante.

Portanto, há uma necessidade de um método econômico para criar um depósito ligado de boa qualidade de ligas de fusão à alta temperatura.

Breve Descrição

Brevemente, em uma realização, um método é descrito. O método inclui introduzir uma matéria-prima em pó em um aparelho de aspersão a frio, e operar o aparelho de aspersão a frio para depositar a matéria-prima. A matéria- prima inclui partículas que incluem uma liga à base de níquel que tem uma microestrutura termicamente alterada.

Em uma realização, um método é descrito. O método inclui introduzir uma matéria-prima em pó em um aparelho de aspersão a frio, e operar o aparelho de aspersão a frio para depositar a matéria-prima. A matéria- prima consiste essencialmente em partículas de liga à base de níquel que tem uma microestrutura termicamente alterada.

Desenho

Esses e outros atributos, aspectos, e vantagens da presente invenção se tornarão melhor compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida em referência ao desenho anexo, no qual:

A Figura 1 ilustra um artigo com um depósito, de acordo com uma

realização da invenção.

Descrição Detalhada

As realizações da presente invenção incluem o aparelho e método para produzir depósito denso de material em um substrato de deposição de impacto de estado sólido com partículas ligadas que usa um dispositivo de aspersão a frio com matéria-prima de liga à base de níquel.

No relatório descritivo a seguir e nas reivindicações que se seguem, as formas singulares “um”, “uma", “o” e “a” incluem referentes plurais a menos que o contexto claramente indique o contrário.

O termo "ligado(a)", conforme usado no presente documento significa em contato com e aderido(a) a. “Ligação” pode ser entre as partículas depositadas e/ou entre as partículas depositadas e o substrato. Um “depósito” é uma massa ou camada em um substrato. Em uma realização específica, o depósito é um revestimento.

Os métodos típicos de aspersão a frio usam uma pistola de aspersão que recebe um gás de alta pressão tal como, por exemplo, hélio, nitrogênio, ou ar, e uma matéria-prima de material de depósito, tal como, por exemplo, metais, metais refratários, ligas, ou materiais compósitos em forma de pó. Os grânulos do pó são introduzidos em uma alta pressão em um fluxo de gás na pistola de aspersão e emitidos a partir de um bocal. As partículas são aceleradas a uma alta velocidade no fluxo de gás que pode alcançar uma velocidade supersônica. O fluxo de gás pode ser aquecido. Tipicamente, os gases são aquecidos à temperatura menor que o ponto de fusão das partículas para minimizar oxidação em voo e mudanças de fase no material depositado. Como resultado das temperaturas relativamente baixas de deposição e velocidades muito altas, os processos de aspersão a frio oferecem o potencial para depositar revestimentos bem aderentes, ligados por meio metalúrgico, densos, rígidos e resistentes ao desgaste cuja pureza depende primariamente da pureza do pó de matéria-prima usado.

O pó impacta o substrato em alta velocidade. A energia cinética do pó faz com que os grãos do pó deformem e se aplanem no impacto com o substrato. O aplainamento promove uma ligação metalúrgica, mecânica, ou 25 combinação de ligação metalúrgica e mecânica com o substrato e resulta em um depósito no substrato. Uma vantagem dos métodos de aspersão a frio é uma mudança de fase insignificante a zero ou a oxidação das partículas durante o voo e alta força de adesão das partículas ligadas. Com a finalidade de ter velocidades suficientemente altas para criar depósitos densos dos materiais de alto ponto de fusão, um custoso gás hélio (He) é normalmente usado ao invés de gás nitrogênio (N2) já que o gás nitrogênio frequentemente apresenta dificuldades para acelerar a velocidade 5 rápida o suficiente para criar depósitos densos de materiais de alto ponto de fusão tais como, por exemplo, ligas de níquel (Ni), ferro (Fe), ou titânio (Ti), quando usado nas metodologias convencionais de aspersão a frio. No entanto, a aspersão com hélio é custosa. As realizações da presente invenção aproveitam os benefícios concedidos por um pré-tratamento do pó de matéria- 10 prima para torna-lo suscetível a aspersão a frio em condições de menos demanda que os métodos convencionais de aspersão a frio à base de gás hélio para depositar um revestimento de metais e ligas de alto ponto de fusão.

Mudar algumas características da microestrutura de matéria-prima e/ou morfologia para efetuar a redução de força e/ou rigidez (em relação a tais 15 características e propriedades das partículas recebidas após os processos típicos de fabricação de pó) da partícula provê uma matéria-prima de partícula mais leve a ser alimentada ao aparelho de aspersão, permitindo que um material mais leve impacte e se deforme no substrato e, desse modo, forme um depósito denso e de alta qualidade. Algumas realizações do método descrito 20 incluem um tratamento térmico do material de matéria-prima que muda a estrutura e propriedade do material, tornando a matéria-prima suscetível à aspersão a frio em condições economicamente convenientes. O método descrito é diferente de um tratamento térmico de pistola de aspersão in-situ ou interno do material de matéria-prima durante ou logo antes de aspergir a 25 matéria-prima. O material de matéria-prima usado no presente documento recebe seu tratamento térmico e, desse modo, muda sua microestrutura, morfologia e/ou força/rigidez, mesmo antes da introdução nos aparelhos de aspersão a frio. Além disso, o tratamento térmico que é recebido pelo material de matéria-prima nessa aplicação é diferente do que pode ser aplicado dentro de um aparelho de pistola de aspersão. As descrições anteriores dos tratamentos térmicos no interior da pistola de aspersão do material de matéria- prima são limitadas na temperatura e duração de tempo de tratamento de alta 5 temperatura do material de matéria-prima e, desse modo, a microestrutura, morfologia, e força/dureza quando comparadas às partículas tratadas termicamente da presente aplicação.

Em uma realização do método de aspersão a frio apresentado no presente documento, o material de matéria-prima compreende um metal, ou 10 uma liga de metal. Exemplos incluem metais tais como níquel, cobalto, titânio, alumínio, zircônio, e cobre. Os exemplos de ligas de metal incluem ligas à base de níquel, ligas à base de cobalto, ligas à base de titânio, ligas à base de ferro, aços, aços inoxidáveis, e ligas à base de alumínio.

Algumas das ligas à base de níquel, ferro, cobalto, ou titânio são usadas na aviação- e componentes de motor de turbina a gás terrestre e é particularmente desejável que sejam depositadas por aspersão a frio para formar um revestimento denso sem oxidação indevida. As ligas, tais como as denominadas “superligas” disponíveis no mercado sob tais nomes comerciais como INCONEL®, INCOLOY®, RENE®, WASPALOY®, UDIMET ®, Hastelloy®, e materiais Mar-M™ são alguns dos exemplos não Iimitativos que são particularmente benéficos para serem usados para os componentes de motor. INCONEL® é uma marca registrada de Huntington Alloys Corporation de Huntington, W. Va. INCOLOY® é uma marca registrada de Inco Alloys International, Inc. de Huntington, W.Va. RENE® é uma marca registrada de Teledyne Industries, Inc. de Los Angeles, Calif. WASPALOY® é uma marca registrada de Haynes International, Inc. de Kokomo, Ind. UDIMET® é uma marca registrada de Special Metals. Corporation. Hastelloy® é o nome da marca registrada de Haynes International, Inc. Mar-M™ é uma marca registrada de Martin Marietta. Embora matéria-prima e materiais de depósito diferentes estejam incluídos na invenção, a aplicação no presente documento é também descrita em termos de ligas à base de níquel como o material de matéria-prima assim como material de depósito.

Um exemplo não Iimitativo de uma liga à base de níquel é a liga 5 718, que tem uma composição específica, em porcentagem de peso, de cerca de 50 a cerca de 55 por cento de níquel, de cerca de 17 a cerca de 21 por cento de cromo, de cerca de 4,75 a cerca de 5,50 por cento de nióbio, de cerca de 2,8 a cerca de 3,3 por cento de molibdênio, de cerca de 0,65 a cerca de 1,15 por cento de titânio, de cerca de 0,20 a cerca de 0,80 por cento de alumínio, 1,0 por 10 cento de cobalto máximo, e balance ferro. Pequenas quantidades de outros elementos, tais como carbono, manganês, silício, fósforo, enxofre, boro, cobre, chumbo, bismuto, e selênio podem também estar presentes.

As ligas reforçadas à base de níquel, em geral, incluem fases precipitadas, tais como, por exemplo, gama linha (□'), gama dupla linha (□”), e 15 precipitados de alta temperatura tais como, por exemplo, fases de carbonetos, óxidos, boretos, e nitreto, tanto singularmente como em combinação, dependendo da composição da liga e condições de tratamentos térmicos da liga. Em algumas realizações, as fases tais como delta, sigma, eta, mu, e/ou laves podem também estar presentes.

As fases de precipitado tais como gama linha e gama dupla linha em

ligas à base de níquel são tipicamente dissolvidas durante tratamentos térmicos de solução, e reprecipitar durante esfriamento a partir da temperatura de solução e durante tratamentos térmicos de subsequentes de envelhecimento. O resultado é uma distribuição das fases secundárias de gama linha e/ou gama dupla linha em 25 uma matriz de liga de níquel. Os precipitados de alta temperatura tais como fases de carbonetos, óxidos, boretos, e nitretos podem não se dissolver tipicamente durante tratamentos térmicos de solução e podem, desse modo, permanecer como precipitados mesmo após o tratamento térmico de solução das ligas. As etapas gerais envolvidas nesses tratamentos junto a diferentes precipitações esperadas em cada etapa são detalhadas abaixo.

Em ligas típicas de níquel endurecido de precipitado, dá-se às ligas inicialmente um tratamento de solução (ou, na linguagem da técnica, as 5 ligas são inicialmente “solucionadas” ou “solubilizadas”), em que as ligas são aquecidas acima da temperatura solvus dos precipitados. Os precipitados referidos no presente documento podem ser os precipitados ‘primários’, ‘secundários’, ou ‘terciários’ que se formam durante diferentes estágios de tratamentos de temperatura ao invés de fases de carbonetos, óxidos, boretos, 10 ou nitretos de alta temperatura que podem estar presentes mesmo acima das temperaturas solvus dos precipitados primário/secundário/terciário.

Em geral as ligas são bruscamente arrefecidas após o tratamento de solução que formam uma fase de solução sólida supersaturada. Em uma realização, a matriz inclui fase gama (□) à base de níquel. A fase gama é uma 15 solução sólida com uma treliça cúbica de faces centradas (fcc) e distribuiu aleatoriamente diferentes espécies de átomos. Em algumas ligas, em que as fases de precipitado de alta temperatura estão presentes, as fases de solução sólida supersaturada podem ainda ter os precipitados daquelas fases de alta temperatura. Em uma realização, em um sistema de gama linha, como Rene 20 88® ou Waspaloy®, por exemplo, a gama linha pode precipitar rapidamente até mesmo durante o resfriamento. Tipicamente, as ligas no estado solucionado, até mesmo em que a precipitação ocorre durante resfriamento, são significativamente mais leves que as ligas no estado completamente processado, conforme observado abaixo.

Na terceira etapa, a fase de solução sólida supersaturada é

aquecida abaixo da temperatura solvus dos precipitados para produzir um precipitado finamente disperso. Por exemplo, em um sistema de gama dupla linha, a fase gama dupla linha pode precipitar amplamente durante o tratamento de envelhecimento, causando assim, endurecendo e reforçando a liga.

Desse modo, as ligas reforçadas à base de níquel são tipicamente processadas por meio do uso de métodos de tratamento térmico de solução projetados que dissolvem as fases gama linha e/ou gama dupla linha de 5 fortalecimento e então permitem uma reprecipitação otimizada dessas fases mediante o esfriamento por meio de tratamento térmico ou após envelhecimento subsequente das ligas solucionadas. A taxa de esfriamento e percurso de esfriamento impostos nos componentes da liga à base de níquel, junto à temperatura de envelhecimento e períodos, e propriedades inerentes 10 das composições particulares normalmente influenciam o desenvolvimento das propriedades ideais nas ligas à base de níquel.

Em uma realização da invenção, um método para preparar um artigo feito de depósitos de liga à base de níquel reforçado pela presença de fases gama linha e /ou gama dupla linha é descrito. O método inclui as etapas 15 de tratamento térmico de solução ao pó de liga à base de níquel em uma temperatura de solubilização acima das temperaturas solvus de gama linha e/ou gama dupla linha das ligas à base de níquel. Em uma realização, o método adicionalmente inclui arrefecer bruscamente os pós de liga à base de níquel a uma temperatura de menos das temperaturas solvus de gama linha e 20 gama dupla linha. O arrefecimento brusco pode ser realizado em uma etapa ou em múltiplas etapas. O arrefecimento brusco normal de ar ou arrefecimento brusco de água, óleo, ou métodos de resfriamento de banho de sal fundido pode ser usado para o arrefecimento brusco.

Em uma realização da invenção, a solução tratada termicamente e os pós bruscamente arrefecidos são usados como, pelo menos, uma parte da matéria-prima para a deposição de aspersão a frio. O tratamento de solução é normalmente realizado em temperaturas suficientemente altas para dissolver parcial ou completamente as fases de fortalecimento, tipicamente na ordem de 900°C a 1.300°C para as ligas à base de níquel, tipicamente por uma duração de 1 hora a 10 horas. Esse tratamento térmico e arrefecimento brusco de solução e alteram a microestrutura das ligas à base de níquel e as partículas resultantes têm tipicamente uma microestrutura termicamente alterada.

Em uma realização, a microestrutura alterada da liga à base de

níquel se refere à microestrutura modificada do estado atomizado da liga à base de níquel anterior ao tratamento térmico do pó atomizado. A microestrutura termicamente alterada, então, se refere a uma microestrutura que tem atributos microestrutura is que diferem dos atributos do pó anterior ao 10 tratamento térmico como resultado de ter sido exposto ao tratamento térmico. Os exemplos não Iimitativos de tais atributos incluem tamanho de grãos; morfologia do grão; tamanho de precipitado, morfologia, e distribuição de tamanho; e grau de segregação química. Em uma realização, os materiais são termicamente processados por meio do uso de tratamento térmico que resulta 15 no material que é mais leve do que era antes do tratamento. Em uma realização, as ligas atomizadas à base de níquel são tratadas termicamente a uma temperatura de, pelo menos, metade do ponto de fusão da liga à base de níquel por uma duração de, pelo menos, 5 minutos para desenvolver uma microestrutura termicamente alterada. A temperatura de fundição, conforme 20 definida no presente documento, representa o ponto de fusão incipiente da liga, em que uma fase líquida começa a aparecer sob condições de equilíbrio.

Em uma realização, os pós bruscamente arrefecidos, antes de receber tratamento térmico adicional de envelhecimento, estão em uma única fase supersaturada da fase de solução, sem ter a presença de qualquer um dos 25 precipitados de fase gama linha ou fase gama dupla linha. Em uma realização, os pós bruscamente arrefecidos compreendem uma microestrutura substancialmente solubilizada. Conforme usado no presente documento, a “microestrutura substancialmente solubilizada” significa que as partículas de pó estão em um estado de solução tratada que têm uma característica de microestrutura de material que tenha sido através de um tratamento térmico de solução e rápido resfriamento. Na maioria das realizações, as fases de alta temperatura tais como carbonetos, óxidos, nitretos, e boretos, caso estejam presentes no pó anterior ao 5 tratamento térmico, persistem dentro da matriz após o tratamento térmico. Em uma realização, um tratamento de solução é um tratamento térmico a uma temperatura em que a termodinâmica favorece a existência como fase única, por um período suficiente para estabelecer condições de equilíbrio.

Em uma realização, a solução tratada e o estado bruscamente arrefecido incluem a fase matriz e fases do precipitado que se formaram durante o arrefecimento brusco sem fazer qualquer tratamento de envelhecimento para formar precipitados finos pós-primários que auxiliam um fortalecimento crescente. Em uma realização, uma fase matriz de níquel de gama e o precipitado primário de gama linha estão presentes na liga à base de níquel de solução tratada e bruscamente arrefecida. Em uma realização, as ligas à base de níquel são submetidas a arrefecimento lento a partir da temperatura de solução. O esfriamento dos materiais enquanto os deixam em forno de tratamento térmico (uma prática conhecida na técnica como “esfriamento de forno”) é um método típico de arrefecimento lento nesses sistemas de ligas. Os materiais de ligas lentamente arrefecidos têm tipicamente precipitados de grãos mais grossos e força reduzida comparada às ligas convencionalmente envelhecidas de composição semelhante.

Em uma realização, as partículas de matéria-prima usadas para a aspersão a frio incluem uma liga à base de níquel. Em uma realização, a liga à base de níquel inclui partículas de matéria-prima que têm, pelo menos, cerca de 40% de níquel em peso.

Em uma realização, a microestrutura da solução tratada termicamente e os pós temperados de matéria-prima incluem grãos grossos. Conforme usado no presente documento, “grãos” são cristais individuais e o tamanho dos grãos se refere ao tamanho de cristais dentro de uma dada partícula. Em uma realização, a força das ligas à base de níquel é reduzida pelo tratamento térmico de solução, relativo aos pós antes de se submeterem 5 ao tratamento térmico, devido ao engrossamento do grão e/ou dissolução do precipitado associado ao tratamento térmico de solução. Em uma realização, as partículas dos materiais de matéria-prima têm grãos de tamanho médio que abrangem de cerca de 1pm a cerca de 20μηη. Os materiais de matéria-prima com diferentes tamanhos de partículas podem ser usados no método de 10 aspersão a frio apresentado no presente documento para formar depósitos fortes e densos. Em uma realização, as partículas usadas na matéria-prima têm um tamanho mediano na faixa de cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons. Em uma realização adicional, as partículas tem um tamanho mediano na faixa de cerca de 5 mícrons a cerca de 50 mícrons. Em uma realização, as 15 partículas obtidas após o tratamento térmico de solução e resfriamento têm uma estrutura cristalina cúbica de faces centradas.

Conforme discutido anteriormente, em uma realização do método de aspersão a frio apresentado no presente documento, o material de matéria- prima não se funde no período de aspersão. Em uma realização, o ponto de 20 fusão do material de matéria-prima está acima da temperatura experimentada pelo material de matéria-prima durante aspersão. Em uma realização adicional, a temperatura experimentada pelo material de matéria-prima está abaixo de cerca de 0,9 vez o ponto de fusão do material de matéria-prima.

Em uma realização da invenção, um gás de transporte é usado para carregar os materiais de matéria-prima para deposição. Devido à mudança na microestrutura e reduzida força/dureza das ligas à base de níquel de solução tratada termicamente, não é necessário o uso de gás hélio para obter um depósito denso das ligas à base de níquel no artigo, ou usar uma temperatura muito alta do gás de transporte ou alta velocidade do material de matéria-prima. Portanto, em uma realização da invenção, um gás de transporte que tem, pelo menos, 50% em volume de nitrogênio é usado para a aspersão a frio. Em uma realização, o gás de transporte inclui, pelo menos, 75% em volume de nitrogênio. Em uma realização, 5 o gás de transporte consiste essencialmente em nitrogênio. Em uma realização, o gás de transporte usado para depositar é essencialmente livre de hélio. Em uma realização, a temperatura do gás de transporte está na faixa de cerca de 20°C a cerca de 1.200°C. Em geral, no processo de aspersão a frio, uma velocidade crucial de impacto do material de matéria-prima é definida conforme abaixo na 10 qual a adesão da partícula ao substrato não é útil para a aplicação destinada. A velocidade crucial do material de matéria-prima pode depender das partículas de matéria-prima e da natureza e propriedades do substrato. Em uma realização, a operação do dispositivo de aspersão a frio usada no presente documento compreende acelerar a matéria-prima a uma velocidade na faixa de cerca de 500

m/s a cerca de 1.100 m/s.

Em uma realização, o artigo na qual o depósito é formado é preparado para receber o depósito. A preparação da superfície do artigo para a aspersão a frio pode incluir limpeza e/ou desengorduramento da superfície. Em uma realização, uma região preparada da superfície do artigo é formada pela remoção 20 do material ou camada existente, tal como uma camada de óxido, por exemplo, da superfície do artigo, de modo que o depósito formado por meio de direcionamento do material de matéria-prima através da aspersão a frio é ligado ao artigo.

Em uma realização da invenção, um artigo é apresentado. O artigo pode ser de qualquer formato operacional, tamanho, e configuração. 25 Exemplos de artigos de interesse incluem áreas de componentes de motores de turbina a gás tais como vedações e flanges, assim como outros tipos de artigos. O artigo 10, conforme mostrado na Figura 1, por exemplo, é formado quando um depósito é formado em um substrato 12 do artigo 10. O substrato 12 tem uma superfície depositante 14. 0 depósito 16 é formado na superfície

14 do artigo 10. O depósito 16 tem uma pluralidade de partículas de matéria- prima 18 ligadas ao longo dos limites de suas partículas anteriores 20. Uma superfície de contato entre o material depositado 16 e a superfície 14 do substrato 12 é uma linha de ligação 22.

Em uma realização, o artigo 10 e/ou o depósito 16 são tratados termicamente após a aspersão a frio. O temperamento ou tratamentos térmico de envelhecimento são usados para precipitar as fases gama linha ou gama dupla linha na matriz da liga à base de níquel. Em uma realização, a 10 temperatura do envelhecimento está na faixa de cerca de 300°C a cerca de 1.000°C. Em uma realização, a temperatura do envelhecimento está na faixa de cerca de 400°C a cerca de 850°C. Em uma realização, os precipitados assim formados são de menos de cerca de 80% em volume do depósito. Em uma realização, as fases precipitadas de fortalecimento estão na faixa de cerca 15 de 20% do volume a cerca de 55% do volume do depósito.

O tratamento térmico pode fazer com que o material de depósito

16 se interdifusa a algum grau com o material de substrato 12 do artigo 10. Em uma realização, o depósito 16 é tratado termicamente por solução, bruscamente arrefecido, e envelhecido para precipitar uma distribuição 20 desejável das fases de fortalecimento. Em uma realização, o depósito 16 do artigo 10 tem uma densidade maior que cerca de 95% de densidade teórica do material de depósito. Em uma realização adicional, o depósito 16 tem uma densidade maior que cerca de 99% da densidade teórica.

Embora somente certos atributos da invenção tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações e mudanças ocorrerão aos que são versados na técnica. Deve-se, portanto, compreender que as reivindicações anexas estão destinadas a cobrir todas as tais modificações e mudanças abrangidas no verdadeiro espírito da invenção.

Claims

1. MÉTODO, que compreende: introduzir uma matéria-prima em pó em um aparelho de aspersão a frio, em que a matéria-prima compreende partículas que compreendem uma liga à base de níquel que tem uma microestrutura termicamente alterada; e operar o aparelho de aspersão a frio para depositar a matéria-prima

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a microestrutura termicamente alterada compreende a fase gama.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, em que a microestrutura termicamente alterada compreende adicionalmente precipitados de fase gama linha, de fase gama dupla linha ou combinações das mesmas.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que as partículas têm um tamanho médio de grão na faixa de cerca de 1 pm a 20 pm.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a matéria-prima consiste essencialmente em partículas que compreendem, pelo menos, cerca de 40% de níquel em peso.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente expor a matéria-prima em pó a uma temperatura de, pelo menos, metade do ponto de fusão da liga à base de níquel por uma duração de, pelo menos, 5 minutos para produzir a microestrutura termicamente alterada.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que operar o aparelho de aspersão a frio que compreende adicionalmente introduzir um gás de transporte que compreende nitrogênio no aparelho.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, em que uma temperatura do gás de transporte está na faixa de cerca de 20°C a cerca de 1.200°C.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente tratar termicamente a matéria-prima depositada para formar um depósito que compreende uma fase de fortalecimento do precipitado distribuído dentro de uma fase matriz.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que a matriz compreende fase gama à base de níquel e a fase de fortalecimento do precipitado compreende gama linha, gama dupla linha, ou combinações das mesmas.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que a fase matriz tem uma estrutura cristalina cúbica de faces centradas.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que o precipitado é menos de cerca de 80% do volume do depósito.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, em que o precipitado está na faixa de cerca de 20% do volume a cerca de 55% do volume do depósito.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, em que tratar termicamente a matéria-prima depositada compreende aquecê-la a uma temperatura na faixa de cerca de 300°C a cerca de 1.300°C.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que operar o dispositivo de aspersão a frio compreende acelerar a matéria-prima a uma velocidade na faixa de cerca de 500 m/s a 1.100 m/s.

16. ARTIGO FORMADO PELO MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1.

17. MÉTODO, que compreende: introduzir uma matéria-prima em pó em um aparelho de aspersão a frio, em que a matéria-prima consiste essencialmente em partículas com ligas à base de níquel que têm uma microestrutura termicamente alterada; e operar o aparelho de aspersão a frio para depositar a matéria-prima.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, que compreende adicionalmente tratar termicamente a matéria-prima depositada para formar um depósito que compreende uma fase de fortalecimento do precipitado distribuído dentro de uma fase matriz.