BR102018071109A2 - Liga à base de titânio - Google Patents
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Abstract
uma liga à base de titânio que inclui de 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduo de titânio e impurezas.
Description
CAMPO [001] O campo deste pedido se refere a ligas à base de titânio e métodos para fabricar componentes de liga à base de titânio.
FUNDAMENTOS [002] Componentes produzidos a partir de ligas à base de titânio são amplamente usados para aplicações aeroespaciais devido à resistência em relação ao peso elevada, à excelente resistência à corrosão e às propriedades em alta temperatura. No entanto, o alto custo de matérias-primas juntamente com uma razão de custo de voo (buy-to-fly) elevada leva a indústria aeroespacial ao desenvolvimento de tecnologias próximas de um formato em rede, incluindo os processos de fabricação aditiva.
[003] Ligas à base de titânio exibem comportamento de solidificação em que cristais de fase beta em alta temperatura passam por nucleação e crescem até dimensões longas durante os processos de deposição por adição. Microestrutura contendo grãos grandes resulta em material com estática mais baixa assim como propriedades de fatiga. Também, os grãos beta alongados deixam uma textura cristalográfica que resulta em propriedades mais anisotrópicas.
[004] Adicionalmente, a condição que resulta na formação de tamanho de grão beta grosso também pode contribuir para a formação de fase alfa no limiar de grão, que, se for grave, contribui para pouco alongamento. Outra questão que se manifesta durante os processos de fabricação aditiva é uma combinação de solidificação lenta (taxa de resfriamento mais baixa) com alto gradiente térmico - tal combinação especialmente promove grãos grandes e alongados. Assim, tais deficiências limitam o uso das ligas à base de titânio em fabricação aditiva em aplicações mais críticas, tais como àquelas dimensionadas por fatiga térmica ou cíclica ou aplicações dimensionadas por propriedade estática com margens de propriedade tênsil menores.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 10/33 / 15
Consequentemente, versados na técnica continuam a pesquisar e desenvolver no campo das ligas à base de titânio e métodos para fabricar componentes de liga à base de titânio através de um processo de fabricação aditiva.
SUMÁRIO [005] Em uma modalidade, uma liga à base de titânio inclui 0,001 a
1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas.
[006] Em outra modalidade, um método para fabricar um componente de liga à base de titânio inclui prover um material de início de liga à base de titânio que compreende 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas, e formar um componente de liga à base de titânio através de um processo de fabricação aditiva a partir do material de início de liga à base de titânio.
[007] Outras modalidades da liga à base de titânio e do método para fabricar um componente de liga à base de titânio descritos se tornarão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada, dos desenhos anexos e das reivindicações anexas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] A Figura 1 é um fluxograma que mostra um método para fabricar um componente de liga à base de titânio;
As Figuras 2A, 2B e 2C mostram microestruturas de ligas experimentais na condição de estado bruto de fusão;
As Figuras 3A até 3I mostram microestruturas de ligas experimentais após o recozimento;
As Figuras 4A e 4B mostram microestruturas contendo partículas intermetálicas ricas em elementos da série dos lantanídeos;
A Figura 5 é um fluxograma de uma fabricação e metodologia de serviço de aeronave; e
A Figura 6 é um diagrama em blocos de uma aeronave.
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DESCRIÇÃO DETALHADA [009] A presente descrição se refere a uma liga à base de titânio que compreende 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos. Uma liga à base de titânio é definida como qualquer liga tendo mais do que 50% em peso de titânio.
[0010] Em um aspecto, a liga à base de titânio inclui quantidades adicionais pelo menos um dentre alumínio (Al), zircônio (Zr), estanho (Sn), oxigênio (O), molibdênio (Mo), vanádio (V), nióbio (Nb), ferro (Fe), e crômio (Cr), em que as quantidades são definidas com base em seus valores de equivalente de alumínio e equivalente de molibdênio em que o equivalente de alumínio (Al-eq) é entre 0 a 7,5% e o equivalente de molibdênio (Mo-eq) é entre 2,7 a 47,5, e em que Al-eq e Mo-eq são definidos como se segue:
Al-eq=Al%+Ar%/6+Sn%/3+10*(O%)
Mo-eq= =Mo%+0,67*V%+0,33*Nb%+2,9*Fe%+1,6*Cr%.
[0011] Elementos da série dos lantanídeos consistem em lantânio (La), cério (Ce), praseodímio (Pr), neodímio (Nd), promécio (Pm), samário (Sm), európio (Eu), gadolínio (Gd), térbio (Tb), disprósio (Dy), hólmio (Ho), érbio (Er), túlio (Tm), itérbio (Tb), e lutécio (Lu). Esses elementos são denominados como “elementos da série dos lantanídeos” visto que cada um dos elementos na série dos lantanídeos é quimicamente similar.
[0012] Pequenas quantidades de elementos da série dos lantanídeos são adicionadas à liga à base de titânio da presente descrição para diminuir a tendência ao desenvolvimento de grãos grandes durante a solidificação. Embora a presente invenção não seja limitada pela teoria, acredita-se que esse efeito da adição de elementos da série dos lantanídeos seja resultante de sua afinidade alta ao oxigênio, tendência a se agrupar na fase líquida, e baixa solubilidade na fase sólida, todas as quais tendem a perturbar a frente entre sólido e líquido durante a solidificação interrompendo, assim, o crescimento de grãos grandes, resultando em um tamanho de grão mais fino na
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 12/33 / 15 microestrutura solidificada. Tamanho de grão mais fino em uma liga solidificada à base de titânio provê melhor resistência, ductilidade e propriedades de fatiga.
[0013] Uma quantidade mínima total do um ou mais elementos da série dos lantanídeos na liga à base de titânio é 0,001%, preferencialmente 0,01%, em peso. Se a quantidade total do um ou mais elementos da série dos lantanídeos for muito baixa, então, o efeito destinado não é alcançado.
[0014] Uma quantidade máxima total do um ou mais elementos da série dos lantanídeos é 1,0%, preferencialmente 0,5%, em peso. Se a quantidade total do um ou mais elementos da série dos lantanídeos for muita alta, então, o custo das adições de elementos da série dos lantanídeos se torna muito grande.
[0015] Consequentemente, a liga à base de titânio da presente descrição inclui um total de um ou mais elementos da série dos lantanídeos em uma faixa de 0,001 a 1,0% em peso, e preferencialmente em uma faixa de 0,01 a 0,5% em peso.
[0016] Em um aspecto, o um ou mais elementos da série dos lantanídeos são selecionados a partir de neodímio (Nd), gadolínio (Gd), disprósio (Dy) e Érbio (Er), e a liga à base de titânio inclui 0,001 a 1,0% em peso, preferencialmente 0,01 a 0,5% em peso, no total de Nd, Gd, Dy e Er.
[0017] Em um exemplo específico, o elemento da série dos lantanídeos é gadolínio (Gd), e a liga à base de titânio inclui de 0,001 a 1,0% em peso, preferencialmente 0,01 a 0,5% em peso, de Gd.
[0018] Mediante o uso das fases presentes em temperatura ambiente, ligas de titânio são divididas em três classes principais: alfa, alfa-beta e beta. Cada classe tem características distintas bem conhecidas. Estabilizantes alfa e beta são adicionados às ligas à base de titânio para estabilizar as diferentes fases de titânio.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 13/33 / 15 [0019] As ligas à base de titânio da presente descrição incluem classes alfa, alfa-beta e beta das ligas à base de titânio, em que o um ou mais elementos da série dos lantanídeos são adicionados conforme descrito acima. Consequentemente, a liga à base de titânio pode incluir adicionalmente vários estabilizantes alfa e/ou beta.
[0020] Em um aspecto específico, a liga à base de titânio é uma liga à base de titânio alfa-beta. As ligas à base de titânio alfa-beta têm excelente resistência à corrosão e propriedades de temperatura elevadas e são tratadas por calor a resistências elevadas. Por essas e outras razões, as ligas alfa-beta são particularmente atrativas para componentes formados por processos de fabricação aditiva. No entanto, a solidificação de ligas à base de titânio alfabeta pode fazer com que grãos grandes de fase beta em alta temperatura entrem em nucleação e cresçam até dimensões longas durante os processos de deposição por adição. Essas dimensões grandes de grão degradam a ductilidade, a resistência e outras propriedades das ligas alfa-beta de titânio. Portanto, o efeito da adição de pequenas quantidades de elementos da série dos lantanídeos na diminuição da tendência para o desenvolvimento de grãos grandes durante a solidificação pode encontrar utilidade particular em relação às ligas à base de titânio alfa-beta. Ligas à base de titânio alfa-beta convencionais exemplificativas incluem, por exemplo, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-6Al-4Zr-0,5Nb-0,8Mo-3Sn-0,3Si (VT18Y), e Ti-6Al-4V.
[0021] Em um exemplo, a liga à base de titânio alfa-beta da presente
| descrição pode | incluir, | em porcentagem de | peso, | 5,0 | a | 7,0% | ||
| (preferencialmente | 5,5 | a 6,5%) | de | alumínio | (Al), | 1,0 | a | 3,0% |
| (preferencialmente | 1,5 | a 2,5%) | de | estanho | (Sn), | 3,0 | a | 5,0% |
| (preferencialmente | 3,5 | a 4,5%) | de | zircônio | (Zr), | 1,0 | a | 3,0% |
| (preferencialmente | 1,5 a | 2,5%) de | molibdênio (Mo), e | 0,001 | a | 1,0% |
(preferencialmente 0,01 a 0,5%), no total de um ou mais elementos da série
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 14/33 / 15 dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas. Assim, liga à base de titânio pode ser denominada como uma variação de liga de Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo.
| [0022] Em outro exemplo, a liga à base de titânio alfa-beta da | ||||||||
| presente descrição | pode | incluir, em porcentagem | em peso, 5,0 | a | 7,0% | |||
| (preferencialmente | 5,5 | a | 6,5%) | de | alumínio | (Al), 3,0 | a | 5,0% |
| (preferencialmente | 3,5 | a | 4,5%) | de | zircônio | (Zr), 0,01 | a | 1,0% |
| (preferencialmente | 0,25 | a | 0,75%) de nióbio | (Nb), 0,01 | a | 1,5% | ||
| (preferencialmente | 0,5 | a | 1,0%) | de | molibdênio | (Mo), 2,0 | a | 4,0% |
| (preferencialmente | 2,5 | a | 3,5%) | de | estanho | (Sn), 0,01 | a | 1,0% |
| (preferencialmente | 0,1 | a | 0,5%) | de | silício (Si), e 0,001 | a | 1,0% |
(preferencialmente 0,01 a 0,5%), no total de um ou mais elementos da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas. Assim, a liga à base de titânio pode ser denominada como uma variação de Ti-6Al-4Zr-0,5Nb0,8Mo-3Sn-0,3Si (“VT18Y”).
[0023] Em ainda outro exemplo, a liga à base de titânio alfa-beta da presente descrição pode incluir de 5,0 a 7,0% (preferencialmente 5,5 a 6,5%) de alumínio (Al), 3,0 a 5,0% (preferencialmente 3,5 a 4,5%) vanádio (V), e 0,001 a 1,0% (preferencialmente 0,01 a 0,5%), no total de um ou mais elementos da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas. Assim, a liga à base de titânio pode ser denominada como uma variação de liga de Ti6Al-4V.
[0024] Em um aspecto, a liga à base de titânio pode ser na forma de um material de início que pode ser fundido e solidificado para resultar em um componente tendo a composição supracitada. Em um exemplo, o material de início pode ser na forma de um fio tendo a composição supracitada. Em outro exemplo, o material de início pode ser na forma de particulados em pó tendo a composição supracitada, ou o material de início pode ser na forma de particulados em pó de composições diferentes que, quando combinados, têm a composição supracitada.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 15/33 / 15 [0025] Um material de início exemplificativo na forma de particulados em pó pode ser produzido por qualquer processo adequado (por exemplo, atomização gasosa). Em um exemplo, os particulados em pó podem ser produzidos em uma atmosfera não contaminante de materiais de alimentação apropriados. Os materiais de alimentação podem ser múltiplos fundidos em que um primeiro fundido é fabricado por eletrodo consumível, eletrodo não consumível, forno frio de feixe de elétrons, ou prática de forno de fusão a frio por arco de plasma, e fusão ou fusões subsequentes realizadas sob vácuo mediante o uso de prática de refusão por arco de vácuo (VAR), em que adições de liga são adicionadas antes da fusão VAR final. A atmosfera para fusão de eletrodo não consumível pode ser vácuo ou argônio e/ou hélio em uma pressão absoluta menores que ou iguais a 1000 mm de mercúrio. O tamanho dos particulados em pó exemplificativos não é limitado. Em um exemplo, os particulados em pó podem ser dimensionados para passarem através de uma peneira no 35 (500 gm), com não mais do que 5% em peso passando através de uma peneira no 325 (45 iim), determinado de acordo com ASTM B 214. A densidade dos particulados em pó exemplificativos não é limitada. Em um exemplo, a densidade dos particulados em pó pode ser de 60% ou mais de um valor de densidade compactada quente determinada de acordo com ASTM B 527.
[0026] Um material de início exemplificativo na forma de fio pode ser produzido por qualquer processo adequado (por exemplo, estiramento).
[0027] Em outro aspecto, a liga à base de titânio pode ser na forma de um componente tendo composição supracitada, em que o componente é um componente em forma de rede tendo seu tamanho e formato finais ou um componente conformado quase em forma de rede que pode ser pósprocessado para resultar em um componente tendo seu tamanho e seu formato finais. O tamanho e formato do componente não são limitados. Em um
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 16/33 / 15 exemplo, o componente é um componente de uma aeronave ou veículo espacial.
[0028] Um componente exemplificativo formado a partir da liga à base de titânio pode ser produzido por qualquer processo adequado. Um benefício da liga à base de titânio da presente descrição é a sua diminuição na tendência para o desenvolvimento de grãos grandes durante a solidificação. Portanto, a liga à base de titânio da presente descrição pode ser vantajosamente empregada nos processos de fabricação, tal como em processos de fabricação aditiva, em que evitar grãos grandes durante a solidificação seria altamente benéfico.
[0029] Conforme ilustrado na Figura 1, a presente descrição se refere a um método para fabricar um componente de liga à base de titânio 10 incluindo prover um material de início de liga à base de titânio que compreende 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas 12, e formar o componente de liga à base de titânio através de um processo de fabricação aditiva a partir do material de início de liga à base de titânio 14.
[0030] Em um aspecto, o processo de fabricação aditiva inclui aquecer a liga à base de titânio acima ou dentro de uma faixa de temperatura de fusão da liga à base de titânio. Assim, a adição do pelo menos um elemento da série dos lantanídeos na liga à base de titânio diminui a tendência para o desenvolvimento de grãos grandes durante a solidificação durante o resfriamento acima ou dentro da faixa de temperatura de fusão para abaixo da faixa de temperatura de fusão da liga à base de titânio.
[0031] Um processo de fabricação aditiva para fabricar um componente formado a partir da liga à base de titânio não é limitado. O processo de fabricação aditiva pode incluir um processo de alimentação de pó ou um processo de alimentação de fio, em que o pó ou o fio são formados da liga à base de titânio.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 17/33 / 15 [0032] Em um exemplo, a fabricação aditiva à base de pó pode incluir as etapas de: (i) depositar uma primeira camada de material de pó; (ii) fundir e solidificar pelo menos parcialmente uma primeira porção de uma primeira camada de material de pó, em que a primeira porção corresponde a uma primeira região de um componente; (iii) depositar uma segunda camada de material de pó na primeira camada; (iv) fundir e solidificar pelo menos parcialmente uma segunda porção da segunda camada de material de pó, em que a segunda porção corresponde a uma segunda região do componente, a primeira região e a segunda região sendo unidas entre si; e (v) depositar sucessivas camadas de material de pó nas camadas anteriores e fundir e solidificar pelo menos parcialmente a porção de cada camada sucessiva para produzir o componente, cada porção de camada sucessiva correspondendo a uma região sucessiva do componente.
[0033] Em outro exemplo, a processo de fabricação aditiva à base de fio pode incluir as etapas de: (i) fundir, depositar e solidificar uma primeira porção de um material de fio para formar uma primeira região de um componente; (ii) fundir, depositar e solidificar uma segunda porção do material de fio para formar uma segunda região do componente, a primeira região e a segunda região sendo unidas entre si; e (iii) fundir, depositar e solidificar porções sucessivas do material de fio para formar regiões sucessivas do componente nas regiões anteriores do componente.
[0034] Processos de fabricação aditiva exemplificativos incluem fusão por feixe de elétron (EBM), fusão seletiva por laser (SLM), sinterização seletiva por laser (SLS), formação por laser de metal (LMF), sinterização por laser de metal direta (DMLS), e fusão por laser de metal direta (DMLM). Exemplo Experimental [0035] Quatro ligas à base de titânio alfa-beta experimentais tendo as composições indicadas na Tabela 1 foram produzidas por soldagem a arco com eletrodo de tungstênio e proteção gasosa (GTAW) para determinar os
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 18/33 / 15 efeitos de elementos da série dos lantanídeos na solidificação das ligas à base de titânio.
TABELA 1
| 1 | Ti6Al2Sn4Zr2Mo0,1Si | alfa-beta | Grãos beta alongados e grandes (contraste escuro) visíveis na zona de fusão |
| 2 | Ti6Al2Sn4Zr0,4Nb0,7Mo0,18Si0,05Gd | alfa-beta | Tamanho de grão beta é refinado na zona de fusão |
| 3 | Ti6Al2Sn4Zr0,5Nb0,7Mo0,18Si0,2Gd | alfa-beta | Tamanho de grão beta é refinado na zona de fusão |
| 4 | Ti6Al2Sn4Zr0,5Nb0,7Mo0,18Si0,1Gd | alfa-beta | Tamanho de grão beta é refinado na zona de fusão |
[0036] Um efeito das adições de elementos da série dos lantanídeos na estrutura resultante no estado bruto de fusão é mostrado nas Figuras 2A, 2B e 2C. A Figura 2A mostra, da esquerda para a direita, as microestruturas das zonas de fusão da liga n- 1, 2, 3, 4, respectivamente, na condição de estado bruto de fusão. A Figura 2B mostra uma vista ampliada de uma porção da microestrutura da liga no 1, e a Figura 2C mostra uma vista ampliada de uma porção da microestrutura da liga no 4. Conforme evidenciado pelas Figuras 2A, 2B, e 2C, a adição de elementos da série dos lantanídeos, nas ligas n- 2, 3, e 4, resulta em um refinamento do tamanho de grão de beta 20 na zona de fusão em comparação à liga no 1, em que grãos grandes e alongados de beta 20 são visíveis na zona de fusão.
[0037] Um efeito das adições de elementos da série dos lantanídeos na estrutura após recozimento a 900 graus C por 60 minutes seguido por resfriamento por ar é mostrado nas Figuras 3A até 3I. As Figuras 3A, 3B, e 3C mostra microestruturas do metal de base, a zona afetada por calor, e a zona de fusão, respectivamente, para a liga no 1. As Figuras 3D, 3E, e 3F mostram microestruturas do metal de base, a zona afetada por calor, e a zona de fusão, respectivamente, para a liga no 2. As Figuras 3G, 3H, e 3I mostram microestruturas do metal de base, a zona afetada por calor, e a zona de fusão, respectivamente, para a liga no 3. Conforme evidenciado pelas Figuras 3A a 3I, o tamanho de grão beta é refinado na zona de fusão do elemento da série dos lantanídeos contendo ligas à base de titânio.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 19/33 / 15 [0038] As Figuras 4A e 4B mostram as microestruturas contendo partículas intermetálicas ricas em elementos da série dos lantanídeos 40, 42. A Tabela 2 mostra a análise das composições químicas das partículas intermetálicas 40, 42.
TABELA 2
| Gd | Sn | Ti | Mo | Nb | Si | Al | Fe | Zr | |
| “40” | 44,22 | 10,37 | 36,08 | 0,6838 | 0,6749 | 0,2239 | 4,98 | 0,0072 | 2,7586 |
| “42” | 55,14 | 22,09 | 17,94 | 0,4298 | 0,3319 | 0,0516 | 2,4719 | 0,0051 | 1,539 |
[0039] Embora a presente invenção não seja limitada pela teoria, acredita-se que essas partículas intermetálicas ricas em elementos da série dos lantanídeos se formem e se agrupem durante a solidificação e perturbem a frente de solidificação entre líquido e sólido e, através disso, limite o crescimento de grãos grandes de fase beta em alta temperatura, resultando em um tamanho de grão mais fino na microestrutura solidificada.
[0040] Exemplos da liga à base de titânio e método para fabricar um componente de liga à base de titânio podem ser descritos no contexto de uma fabricação e método de serviço de aeronave 100, conforme mostrado na Figura 5, e uma aeronave 102, conforme mostrado na Figura 6. Durante a préprodução, a fabricação e o método de serviço de aeronave 100 podem incluir especificação e projeto 104 da aeronave 102 e aquisição de material 106. Durante produção, fabricação de componente/submontagem 108 e integração de sistema 110 da aeronave 102 acontece. Portanto, a aeronave 102 pode passar por certificação e entrega 112 com a finalidade de ser colocada em serviço 114. Embora em serviço por um consumidor, a aeronave 102 é agendada para serviço e manutenção de rotina 116, que pode também incluir modificação, reconfiguração, reforma e similares.
[0041] Cada um dos processos do método 100 pode ser executado ou realizado por um integrador de sistema, terceiros, e/ou um operador (por exemplo, um consumidor). Para os propósitos desta descrição, um integrador de sistema pode incluir sem limitação inúmeros fabricantes e subcontratantes de sistema principais de aeronave; terceiros podem incluir sem limitação
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 20/33 / 15 inúmeros vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma linha aérea, companhia de arrendamento mercantil, entidade militar, organização de serviço, e assim sucessivamente.
[0042] A liga à base de titânio e o método para fabricar um componente de liga à base de titânio descritos podem ser empregados durante qualquer um ou mais dentre os estágios da fabricação e do método de serviço de aeronave 100, incluindo especificação e projeto 104 da aeronave 102, aquisição de material 106, fabricação de componente/submontagem 108, integração de sistema 110, certificação e entrega 112, disposição da aeronave em serviço 114, e manutenção e serviço de rotina 116.
[0043] Conforme mostrado na Figura 6, a aeronave 102 produzida pelo método exemplificativo 100 pode incluir uma fuselagem 118 com uma pluralidade de sistemas 120 e um interior 122. Exemplos da pluralidade de sistemas 120 podem incluir um ou mais de um sistema de propulsão 124, um sistema elétrico 126, um sistema hidráulico 128, e um sistema ambiental 130. Inúmeros outros sistemas podem ser incluídos. A liga à base de titânio e o método para fabricar um componente de liga à base de titânio descritos podem ser empregados em qualquer um dos sistemas da aeronave 102, incluindo a fuselagem 118, a pluralidade de sistemas 120, e o interior 922.
[0044] A liga à base de titânio e o método para fabricar um componente de liga à base de titânio descritos são descritos no contexto de uma aeronave; no entanto, um indivíduo com habilidade comum na técnica irá reconhecer prontamente que a liga à base de titânio e o método para fabricar um componente de liga à base de titânio descritos podem ser utilizados para inúmeros veículos e não veículos. Por exemplo, implantações das modalidades descritas no presente documento podem ser implantados em qualquer tipo de veículo incluindo, por exemplo, helicópteros, embarcações de passageiros, automóveis e similares.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 21/33 / 15 [0045] Embora várias modalidades da liga à base de titânio e do método para fabricar um componente de liga à base de titânio descritos tenham sido mostradas e descritas, modificações podem ocorrer aos versados na técnica mediante a leitura do relatório descritivo. O presente pedido inclui tais modificações e é limitado apenas pelo escopo das reivindicações.
[0046] De acordo com um aspecto da presente descrição é provida uma liga à base de titânio que compreende 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas.
[0047] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade total do pelo menos um elemento da série dos lantanídeos é 0,01 a 0,5% em peso.
[0048] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que o pelo menos um elemento da série dos lantanídeos inclui pelo menos um dentre Nd, Gd, Dy e Er.
[0049] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade total de Nd, Gd, Dy e Er é 0,001 a 1,0% em peso.
[0050] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade total de Nd, Gd, Dy e Er é 0,01 a 0,5% em peso.
[0051] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que o pelo menos um elemento da série dos lantanídeos inclui Gd.
[0052] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade de Gd é 0,001 a 1,0% em peso.
[0053] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade de Gd é 0,01 a 0,5% em peso.
[0054] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a liga à base de titânio é uma liga à base de titânio alfa-beta.
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 22/33 / 15 [0055] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade total do pelo menos um elemento da série dos lantanídeos é 0,01 a 0,5% em peso.
[0056] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que o pelo menos um elemento da série dos lantanídeos inclui pelo menos um dentre Nd, Gd, Dy e Er.
[0057] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade total de Nd, Gd, Dy e Er é 0,001 a 1,0% em peso.
[0058] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade total de Nd, Gd, Dy e Er é 0,01 a 0,5% em peso.
[0059] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que o pelo menos um elemento da série dos lantanídeos inclui Gd.
[0060] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade de Gd é 0,001 a 1,0% em peso.
[0061] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a quantidade de Gd é 0,01 a 0,5% em peso.
[0062] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a liga à base de titânio está na forma de um material de início.
[0063] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que o material de início está na forma de um fio ou particulados em pó.
[0064] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a liga à base de titânio está na forma de um componente.
[0065] A liga à base de titânio é adicionalmente descrita em que a liga compreende adicionalmente quantidades adicionais de pelo menos um dentre alumínio (Al), zircônio (Zr), estanho (Sn), oxigênio (O), molibdênio (Mo), vanádio (V), nióbio (Nb), ferro (Fe), e crômio (Cr), em que as quantidades são definidas com base em seus equivalente de alumínio e equivalente de molibdênio em que o equivalente de alumínio (Al-eq) é entre 0 a 7,5% e o
Petição 870180140694, de 11/10/2018, pág. 23/33 / 15 equivalente de molibdênio (Mo-eq) é entre 2,7 a 47,5, e em que Al-eq e Moeq são definidos como se segue:
Al-eq=Al%+Zr%/6+Sn%/3+10*(O%);
Mo-eq= =Mo%+0,67*V%+0,33*Nb%+2,9*Fe%+1,6*Cr%.
[0066] De acordo com outro aspecto da presente descrição é provido um método para fabricar um componente de liga à base de titânio, o método compreendendo prover um material de início de liga à base de titânio que compreende 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas; e formar um componente de liga à base de titânio através de um processo de fabricação aditiva a partir do material de início de liga à base de titânio.
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. Liga à base de titânio, caracterizada pelo fato de que compreende 0,001 a 1,0% em peso no total de pelo menos um elemento da série dos lantanídeos, resíduos de titânio e impurezas.
- 2. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a quantidade total do pelo menos um elemento da série dos lantanídeos é 0,01 a 0,5% em peso.
- 3. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento da série dos lantanídeos inclui pelo menos um dentre Nd, Gd, Dy e Er.
- 4. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a quantidade total de Nd, Gd, Dy e Er é 0,001 a 1,0% em peso.
- 5. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a quantidade total de Nd, Gd, Dy e Er é 0,01 a 0,5% em peso.
- 6. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento da série dos lantanídeos inclui Gd.
- 7. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a quantidade de Gd é 0,001 a 1,0% em peso.
- 8. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a quantidade de Gd é 0,01 a 0,5% em peso.
- 9. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a liga à base de titânio é uma liga à base de titânio alfa-beta.
- 10. Liga à base de titânio de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a quantidade total do pelo menos um elemento da série dos lantanídeos é 0,01 a 0,5% em peso.
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