BR112020022410A2

BR112020022410A2 - pó de liga reforçada, método para produção deste e uso deste

Info

Publication number: BR112020022410A2
Application number: BR112020022410-3A
Authority: BR
Inventors: Elodie Vasquez; Pierre-François Giroux; Fernando LOMELLO; Hicham Maskrot; Yann Leconte; Frédéric Schuster; Khalil Abdelkebir
Original assignee: Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2021-02-02
Also published as: EP3787822C0; CN112469520A; KR102432787B1; US20210230722A1; WO2019211534A1; EP3787822A1; JP2022192063A; KR20200131906A; EP3787822B1; FR3080786A1; JP2021521344A; WO2019211534A9

Abstract

  A invenção diz respeito a um método para produção de um pó de liga reforçada (liga ODS), cujos grãos que formam as partículas do pó compreendem uma matriz de metal, tendo partículas de óxido cristalizado dispersas no volume deste, o método compreendendo as seguintes etapas sucessivas: i) fornecer uma mistura de pós a ser triturada compreendendo uma liga principal destinada a formar a matriz de metal e um pó adicional compreendendo pelo menos um composto intermediário destinado a incorporar átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas; ii) moer a mistura de pós usando um método de síntese mecânica para fabricar um pó precursor; e iii) expor o pó precursor a um plasma térmico gerado por uma tocha de plasma compreendendo um gás de plasma, a fim de obter o pó de liga reforçada. O método da invenção é particularmente adequado para a produção de uma liga ODS que possui composição e/ou microestrutura otimizadas. A invenção também se refere ao pó de liga ODS obtido usando o método de produção acima e ao uso deste.

Description

PÓ DE LIGA REFORÇADA, MÉTODO PARA PRODUÇÃO DESTE E USO DESTE CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção diz respeito ao campo das ligas reforçadas por dispersão de óxido (chamadas de liga "ODS" de acordo com a sigla em inglês para "Oxides Dispersion Strengthened"), os óxidos que constituem reforços da matriz de metal na qual estão dispersos.

[0002] A invenção diz respeito mais particularmente a um pó de uma liga ODS, bem como ao método para a sua produção.

FUNDAMENTOS TÉCNICOS

[0003] A atomização é o método mais comum para fazer um pó de metal. Consiste em pulverizar em gotículas finas uma corrente de metal fundido exposta a um jato de gás ou água a alta pressão para a obtenção do pó.

[0004] No entanto, a atomização não é adequada para fazer um pó de liga ODS: muitas vezes é impossível fornecer a matéria prima indispensável para a atomização, que é um metal de base em forma maciça (como, por exemplo, em forma de lingote) que além disso deve conter reforços de óxido que são dispersos mais ou menos uniformemente no seu interior.

[0005] Na verdade, os reforços de óxido não derretem na mesma temperatura que o metal base. Eles então se aglomeram devido a problemas de molhabilidade dos reforços no metal base fundido e diferenças de densidade entre os reforços e o metal. Portanto, na prática, os processos de fundição não são usados para formar ligas ODS.

[0006] Para formar ligas ODS, o método de produção por síntese mecânica é agora preferencial. Esta técnica de metalurgia do pó é descrita, por exemplo, no trabalho de C. Suryanarayana "Mechanical leagueing and milling", Progress in Materials Science, 2001, 46, 1-184 [referência 1]. É baseado na co-moagem de alta energia de um primeiro pó do metal base (opcionalmente pré-ligado) obtido previamente por atomização e destinado a formar a matriz de metal com pelo menos um segundo pó de metal destinado a formar um reforço de óxido em a matriz de metal. Durante a moagem, alguns ou todos os átomos que constituem o segundo pó de metal são incorporados na matriz de metal, opcionalmente e muito provavelmente na forma de solução sólida.

[0007] No entanto, nesta fase do processo de síntese mecânica, os óxidos não são formados (na melhor das hipóteses, alguns dos óxidos podem estar na forma de óxidos amorfos, ou seja, não cristalinos: no entanto, há um debate dentro da comunidade científica se esses óxidos não cristalinos correspondem em parte aos átomos constituintes correspondentes que estariam em solução sólida na matriz de metal) e se os reforços correspondentes foram semeados dentro das partículas de pó trituradas. Apenas uma etapa adicional de consolidação (por exemplo, por extrusão quente ou prensagem isostática quente) faz com que os reforços de óxido cresçam dentro da matriz de metal para finalmente obter uma liga ODS.

[0008] É somente após a formação de partículas de óxido que constituem reforços suficientes dispersos na matriz de metal que uma verdadeira liga reforçada é formada, o que justifica plenamente a designação de "liga ODS".

[0009] Ora, é difícil controlar a formação do pó de liga ODS assim obtido, notadamente sua composição, seu tamanho, sua morfologia e a distribuição dos reforços de óxido na matriz de metal.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] Um dos objetivos da invenção é, portanto, evitar ou atenuar um ou mais dos inconvenientes descritos acima, propondo um novo método para a produção de um pó de liga ODS, mais particularmente com características otimizadas de composição e/ou microestrutura.

[0011] A presente invenção, portanto, diz respeito a um método para produzir um pó de uma liga reforçada em que os grãos que formam as partículas do pó compreendem uma matriz de metal, em cujo volume as partículas de óxido cristalino (liga ODS) são dispersas, dito método compreendendo as seguintes etapas sucessivas: i) fornecer uma mistura de pó a ser triturada compreendendo: - um pó de metal base compreendendo uma liga principal destinada a formar a matriz de metal; - um pó adicional compreendendo pelo menos um intermediário destinado a incorporar na matriz de metal, opcionalmente na forma de uma solução sólida, átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas; ii) moer a mistura de pó em um meio de moagem gasoso de acordo com um processo de síntese mecânica para fazer um pó precursor compreendendo uma matriz de metal incorporando ditos átomos, opcionalmente na forma de uma solução sólida; iii) submeter o pó precursor a um plasma térmico gerado por uma tocha de plasma compreendendo um gás de plasma, a fim de obter o pó de liga reforçada.

[0012] De acordo com o método de produção da invenção, a combinação de uma etapa de moagem por síntese mecânica e uma etapa de tratamento por plasma produz um pó de liga ODS que compreende partículas de óxido cristalino como reforços da matriz de metal.

[0013] Tal resultado é inesperado para um versado na técnica, pelas seguintes razões: - o tratamento de um pó por um plasma térmico tipicamente causa a fusão de dito pó. Um plasma térmico (também chamado de "plasma quente") é um plasma muito energético no qual os elétrons e os íons afetam o comportamento do plasma. Um plasma térmico contrasta com um plasma frio, que é menos energético e no qual apenas os elétrons afetam o comportamento do plasma.

[0014] Agora, como afirmado acima, uma técnica de fusão não é absolutamente recomendada para formar uma liga ODS, razão pela qual a síntese mecânica foi desenvolvida, conforme observado no artigo de revisão do estado da técnica: D.J. Lloyd, "Particle reinforced aluminium and magnesium matrix composites"; International materials reviews, 1994, Vol. 39, No. 1, páginas 1 a 23. [referência 2].

[0015] É também por isso que o uso de prensagem isostática a quente em uma temperatura muito alta é geralmente evitado.

[0016] Na verdade, as partículas de óxido geralmente fundem a uma temperatura acima da liga principal destinada a formar a matriz de metal. Portanto, eles tendem a se aglomerar devido à sua baixa molhabilidade no metal fundido e à sua densidade, que é diferente da do metal. Em tais condições, é então impossível obter uma liga reforçada com reforços de óxido dispersos de forma relativamente uniforme na matriz de metal, em particular reforços de tamanho nanométrico. - após a síntese mecânica, os átomos destinados a formar as partículas de óxido são distribuídos na matriz de metal, opcionalmente e muito provavelmente na forma de uma solução sólida, embora isso seja debatido na comunidade científica. É apenas na etapa subsequente de consolidação que as partículas de óxido se espalharão e depois se cristalizarão. Ora, esta etapa de consolidação realizada no estado da técnica não é favorável para controlar as características dos reforços obtidos; notavelmente seu tamanho, sua morfologia, seu grau de cristalização e/ou sua distribuição na matriz de metal. - tochas de plasma são fornecidas para tratar e obter pó com partículas de tamanho micrométrico. Para obter um nanopó, isto é, um pó com partículas de tamanho nanométrico, a tocha de plasma deve incorporar um anel de têmpera. As técnicas de tratamento com tocha de plasma são altamente energéticas e sem equipamento adicional do tipo de anel de têmpera, um versado na técnica espera que um tratamento com tocha de plasma não forme um nanopó, bem como nanoprecipitados dentro de uma partícula de pó, pois os precipitados se aglomerariam ali.

[0017] Agora, contra o preconceito de que o uso de uma etapa de tratamento de plasma, durante a qual os pós são fundidos, não permitiria a obtenção de um pó de liga ODS com características otimizadas, os inventores mostraram que as partículas de óxido não coalescem durante o etapa de tratamento de plasma.

[0018] Pelo contrário, eles permanecem individualizados durante sua precipitação em duas etapas: i) semeadura durante a qual os átomos de metal migram na matriz de metal e se encontram para formar moléculas de óxido realmente dentro das partículas de pó, e então ii) cristalização compreendendo crescimento de cristais de óxido para formar as partículas de óxido.

[0019] Paralelamente, ainda durante a etapa de tratamento de plasma, a liga principal geralmente cristaliza total ou parcialmente no volume para formar a matriz de metal. Os reforços de óxido cristalino assim formados são dispersos uniformemente na matriz de metal total ou parcialmente cristalina.

[0020] Vantajosamente, o método de produção da invenção torna assim possível produzir uma liga ODS com muito bom controle do tamanho e da dispersão dos precipitados de óxido que reforçam a matriz de metal da liga ODS.

[0021] Durante a primeira etapa do método de produção da invenção, a mistura em pó é triturada de acordo com um processo de síntese mecânica. A mistura de pó compreende o pó de metal base e o pó adicional.

[0022] Geralmente, quando as condições de moagem são ajustadas durante a etapa ii) da síntese mecânica, o pó de metal base e o pó adicional são misturados intimamente, de modo que todos os átomos do intermediário que se destinam a formar as partículas de óxido dispersas sejam incorporados, opcionalmente e muito provavelmente na forma de uma solução sólida, na liga principal, que então forma a matriz de metal.

[0023] No que diz respeito às características destes pós, não existe qualquer limitação real ao tamanho das partículas dos pós que constituem a mistura de pós utilizada no método de produção da invenção.

[0024] Na maioria das vezes, as partículas do pó original têm um diâmetro médio (d50) entre 1 µm e 200 µm, ou mesmo entre 20 µm e 80 µm, tipicamente entre 60 µm e 65 µm.

[0025] O diâmetro médio (d50) de um pó é o tamanho para o qual 50% da população das partículas que compõem este pó tem um tamanho menor que d50.

[0026] Pode ser determinado por uma técnica como o método de difração de laser por meio de um granulômetro conforme descrito, por exemplo, na norma ISO 13320 (edição 01-12-2009).

[0027] O pó de metal base compreende a liga principal, que pode ser selecionada a partir de uma liga à base de ferro, uma liga à base de níquel ou uma liga à base de alumínio.

[0028] A liga à base de ferro pode compreender, em peso: - 10% a 30% de cromo. - 10% a 30% de alumínio. - 8% a 25% de cromo e 3 a 8% em peso de alumínio.

[0029] A liga à base de ferro pode ser um aço, por exemplo, um aço austenítico, martensítico ou ferrítico, se aplicável respeitando as composições acima em peso.

[0030] A liga à base de níquel pode compreender, em peso:

- 10% a 40% de cromo, como por exemplo Inconel®600 compreendendo 14% a 17% de cromo. - 10% a 40% de cromo, 0,2% a 5% de alumínio, 0,3% a 5% de titânio, 0% a 5% de tungstênio, 0% a 2% de molibdênio e 0% a 2% de tântalo, tais como por exemplo Inconel®625 ou 718 compreendendo 20% a 23% ou 17% a 21% de cromo, respectivamente. - 10% a 30% de alumínio.

[0031] Geralmente, a liga à base de níquel pode ser um Inconel®.

[0032] Quando a liga principal é uma liga à base de ferro ou uma liga à base de níquel, a mistura de pó pode compreender, em peso, 0,1% a 2,5% do pó adicional, ou mesmo 0,1% a 0,5%.

[0033] A liga à base de alumínio pode compreender, em peso, de 0% a 1% de ferro (ou mesmo de 0% a 0,5% de ferro) de 0% a 1% de silício e de 0% a 1% de magnésio.

[0034] Existem, por exemplo, as seguintes composições em peso: - liga de alumínio 1100 compreendendo 0,95% de ferro, 0,05% de magnésio, 0,2% de cobre e 0,1% de zinco; - liga de alumínio 6262 compreendendo até 0,7% de ferro; - uma liga de alumínio da série 1000, por exemplo, tal como a liga de alumínio 1050 contendo menos de 0,4% de ferro, menos de 0,25% de silício e nenhum magnésio; - uma liga de alumínio da série 1000, por exemplo, tal como a liga de alumínio 6063 contendo menos de 0,35% de ferro, menos de 0,6% de silício e menos de 0,9% de magnésio;

[0035] O ferro é geralmente uma impureza e o silício melhora a fluidez da liga.

[0036] Quando a liga principal é uma liga à base de alumínio, a mistura de pó pode compreender 0,2% a 5% em peso do pó adicional.

[0037] Geralmente, a proporção do pó precursor que precipita na forma de partículas de óxido durante a etapa iii) do tratamento com plasma pode ser alta devido à boa eficiência do método de produção da invenção. Essa proporção pode ser tipicamente de 80% (ou mesmo 90%) a 100%. Quando é de 100%, todos os átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas precipitaram na forma de reforços na matriz de metal da liga ODS. Assim, dependendo da proporção adicional, a proporção dos átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas presentes na matriz de metal da liga ODS em uma forma diferente de uma partícula de óxido cristalino é reduzida ou é mesmo próxima ou igual a 0%.

[0038] Devido a esta propriedade do método de produção da invenção, a proporção de pó adicional na mistura de pó a ser triturada pode, portanto, ser reduzida. Durante a etapa iii) do tratamento com plasma, isso promove a formação de partículas de óxido de tamanho reduzido (por exemplo, na forma de nano reforços) e sua distribuição uniforme na matriz de metal da liga ODS. Isso também reduz o custo do processo de fabricação.

[0039] Esta proporção pode assim ser de 0,1% a 0,3%, ou mesmo 0,1% a 0,2% de pó adicional na mistura de pó a ser triturada.

[0040] Em relação ao pó adicional, suas partículas geralmente têm um diâmetro médio (d50) entre 1 µm e 80 µm. Este diâmetro médio pode, portanto, ser inferior ao do pó original, o que promove a incorporação dos átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas na liga principal do pó do metal base.

[0041] O intermediário destinado a incorporar os átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas pode ser selecionado a partir de YFe3, Y2O3, Fe2O3, Fe2Ti, FeCrWTi, TiH2, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO ou misturas destes.

[0042] Um composto que não é um óxido (por exemplo YFe3, Fe2Ti, FeCrWTi, TiH2) é um composto precursor destinado a se formar após a reação química, no decorrer do método de produção da invenção, o óxido de metal correspondente que está presente na liga reforçada no final deste processo, mais particularmente na forma de partículas de óxido cristalino.

[0043] Os átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas podem, portanto, compreender pelo menos um átomo de metal selecionado a partir de ítrio, titânio, ferro, cromo, tungstênio, silício, zircônio, tório, magnésio, alumínio ou háfnio.

[0044] Na maioria das vezes, o intermediário é um óxido de metal e, portanto, compreende pelo menos um átomo de oxigênio destinado a ser incluído na composição da partícula de óxido.

[0045] Quando o intermediário não compreende um átomo de oxigênio, por exemplo, no caso de um composto intermetálico (como, por exemplo, Fe2Ti ou FeCrWTi) ou um hidreto (como, por exemplo, TiH 2), o oxigênio é fornecido por outro intermediário do tipo óxido de metal, opcionalmente suplementado com oxigênio presente na liga principal.

[0046] A mistura de pós a ser triturada é submetida à etapa ii) de moagem de acordo com um processo de síntese mecânica.

[0047] Esta etapa pode ser realizada em um moinho selecionado, por exemplo, de um moinho de bolas ou um atritor.

[0048] O meio de moagem gasoso é geralmente uma atmosfera de composição controlada. Pode compreender hidrogênio, argônio, hélio, nitrogênio, ar ou misturas destes.

[0049] O pó precursor obtido no final da etapa de moagem ii) é então submetido à etapa iii) de tratamento plasma térmico.

[0050] Os parâmetros da tocha de plasma operada durante o tratamento de plasma da etapa iii) são aqueles usados convencionalmente no campo da fabricação de pó, por exemplo, nos seguintes estudos: - Fan, X., Gitzhofer, F., Boulos, M. "Statistical Design of Experiments for the Spheroidization of Powdered Alumina by Induction Plasma Processing", J Therm Spray Tech 1998, 7 (2), 247-253 [referência 3],

- Jiang, X.-L., Boulos, M. "Induction Plasma Spheroidization of Tungsten and Molybdenum Powders", Transações da Sociedade de Metais Não Ferrosos da China 2006, 16 (1), 13-17 [referência 4], - Ye, R., Ishigaki, T., Jurewicz, J., Proulx, P., Boulos, M.I. "In-Flight Spheroidization of Alumina Powders in Ar-H2 and Ar-N2 Induction Plasmas", Processo de Plasma Chem de plasma 2004, 24 (4), 555-571 [referência 5].

[0051] Estes estudos mostram que não existem parâmetros operacionais estritos e que uma pessoa versada na técnica pode adaptá-los facilmente, por exemplo, por repetição, em função da quantidade de pó a ser tratada e/ou do tipo de pó necessário. No entanto, parâmetros operacionais indicativos adequados para o método de produção da invenção são declarados abaixo.

[0052] A tocha de plasma usada pode ser uma tocha de plasma de radiofrequência acoplada indutivamente, uma tocha de arco soprado ou uma tocha de arco transferido.

[0053] O plasma de radiofrequência opera sem eletrodo. A transferência de energia é efetuada por acoplamento indutivo: um campo magnético é aplicado ao gás de plasma que circula dentro da bobina de indução para formar o plasma.

[0054] A potência da tocha de plasma pode estar entre 10 kW e 80 kW (mais particularmente entre 10 kW e 40 kW), ou mesmo entre 20 kW e 80 kW (mais particularmente entre 20 kW e 40 kW).

[0055] O plasma térmico usado na etapa iii) do método de produção da invenção pode ser um plasma conforme descrito, por exemplo, no documento: P. Fauchais, "Plasmas thermiques: aspects fondamentaux" ["Thermal plasmas: basic aspects"], Techniques de l'ingénieur, Part D2810 V1, 2005) [referência 6].

[0056] O plasma térmico pode estar a uma temperatura de plasma entre 200 °C e 12.000 °C, por exemplo, entre 700 °C e 4000 °C, a fim de fundir alumínio ou magnésio, ou tungstênio que funde a 3500 °C. Esta temperatura é geralmente suficiente para fundir as espécies, mais particularmente aquelas compreendendo um átomo de metal, que constituem o pó precursor.

[0057] O plasma térmico pode ser tal que sua densidade de elétrons está entre 1014 m-3 e 1026 m-3, ou mesmo entre 1018 m-3 e 1026 m-3 notavelmente para plasma de arco.

[0058] As energias de ionização podem estar entre 0,5 eV e 50 eV.

[0059] A essas temperaturas e/ou energias do plasma térmico, o gás de plasma contido na tocha de plasma é geralmente totalmente ionizado. Para isso, o gás de plasma pode ser selecionado a partir de argônio, hélio, nitrogênio ou misturas destes. Geralmente constitui o gás central da tocha de plasma, no qual pode ser alimentado a uma taxa de fluxo entre 10 litros/min e 40 litros/min.

[0060] No início da etapa iii), a pressão na câmara de reação da tocha de plasma pode ser baixa (por exemplo, abaixo de 200 Pa) para promover a formação do plasma, facilitando a ionização do gás de plasma.

[0061] No entanto, durante a etapa iii), a pressão na câmara de reação da tocha de plasma é geralmente entre 25 kPa e 100 kPa. Quanto mais baixa for essa pressão, maior será a taxa de fluxo de injeção e, portanto, a taxa de passagem do pó precursor pela tocha de plasma é acelerada.

[0062] Para uma tocha de plasma de radiofrequência acoplada indutivamente, a câmara de reação corresponde ao tubo de confinamento.

[0063] Quando o pó precursor entra em contato com o plasma, a reação de precipitação (ou seja, semeadura e, então, crescimento) das partículas de óxido é ativada termicamente e ocorre quase instantaneamente.

[0064] A taxa de fluxo de injeção do pó precursor na tocha de plasma pode, no entanto, ser ajustada, mais particularmente em função da composição e/ou quantidade de pó a ser tratada.

[0065] O pó precursor pode ser injetado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo entre 10 gramas/min e 45 gramas/min, preferencialmente entre 10 gramas/min e 30 gramas/min, ainda mais preferencialmente entre 10 gramas/min e 19 gramas/min. Esta taxa de fluxo de introdução do pó precursor pode ser ajustada independentemente da taxa de fluxo do gás central, mesmo que possa ser aumentada pelo menos parcialmente aumentando as taxas de fluxo de gás de plasma e/ou gás envoltório.

[0066] O pó precursor pode ser injetado na tocha de plasma por vibração, com um parafuso sem fim ou um disco giratório.

[0067] A injeção na parte a montante (com referência à corrente de gás de plasma) da câmara de reação é geralmente acoplada a uma taxa de fluxo de pó rápida, enquanto a injeção na parte a jusante da câmara de reação é acoplada a uma taxa de fluxo de pó mais lenta, notadamente em a fim de otimizar o tempo de viagem do pó precursor na câmara de reação. Na verdade, a parte a montante do plasma térmico na tocha de plasma está em uma temperatura mais alta, que pode não ser a ideal. Além disso, uma alta taxa de fluxo de pó evita que o pó seja disperso por recirculação dentro do plasma.

[0068] Por exemplo, um bom compromisso pode ser definir a altura da saída do injetor descrito abaixo de modo que ele abra no primeiro terço a montante da câmara de reação.

[0069] A fim de maximizar a proporção de intermediário que precipita na forma de partículas de óxido, também pode ser aconselhável acoplar uma potência moderada da tocha de plasma com uma taxa de fluxo moderada de injeção de pó precursor.

[0070] Normalmente, uma tocha de plasma com potência entre 10 kW e 40 kW (ou mesmo entre 10 kW e 30 kW) acoplada a uma taxa de fluxo de pó precursor entre 10 g/min e 30 g/min (ou mesmo entre 10 g/min e 19 g/min) pode melhorar: - a proporção de partículas de óxido que precipitaram: normalmente, esta proporção melhorada é tal que 80 a 100% em peso do átomo de metal contido em toda a liga reforçada está na forma de partículas de óxido cristalino, preferencialmente 90% a 100%, ainda mais preferencialmente 100%; e/ou - o coeficiente de circularidade médio das partículas do pó de liga reforçada: tipicamente para 80 a 100% em peso das partículas de óxido cristalino (preferencialmente 90% a 100%, ainda mais preferencialmente para 100%), este coeficiente de circularidade médio melhorado está entre 0,95 e 1, ou mesmo entre 0,98 e 1.

[0071] O pó precursor e/ou o gás de plasma podem ser introduzidos na tocha de plasma através de um injetor.

[0072] O pó precursor pode ser injetado na tocha de plasma simultaneamente com o gás de plasma, por exemplo, através do injetor.

[0073] O injetor pode ser varrido em sua superfície externa com um gás envoltório, que pode ajudar a estabilizar o plasma e aumentar a eficiência do método de produção da invenção.

[0074] O gás envoltório pode ser alimentado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo entre 10 litros/min e 100 litros/min.

[0075] Pode ser selecionado a partir de argônio, hélio, nitrogênio, hidrogênio ou misturas destes.

[0076] O gás envoltório pode ser uma mistura de pelo menos um gás envoltório principal e pelo menos um gás envoltório adicional.

[0077] O gás envoltório principal (mais frequentemente argônio) pode ser alimentado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo elevada, por exemplo, uma taxa de fluxo entre 40 litros/min e 100 litros/min.

[0078] O gás envoltório adicional tem boa condutividade térmica, o que melhora a transferência de calor entre o gás de plasma e o pó precursor. É por exemplo hélio, nitrogênio ou preferencialmente hidrogênio por suas propriedades redutoras, que limitam a oxidação superficial das partículas de pó precursor. O gás envoltório adicional pode ser injetado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo inferior à taxa de fluxo de alimentação do gás envoltório principal, por exemplo, a uma taxa de fluxo entre 1 litro/min e 40 litros/min.

[0079] No final da etapa iii) do tratamento por plasma térmico de acordo com o método de produção, um pó de uma liga ODS é obtido.

[0080] As partículas deste pó geralmente têm um tamanho próximo ou idêntico ao do pó precursor obtido no final da etapa de moagem ii).

[0081] Em relação à sua microestrutura, as partículas do pó da liga ODS compreendem as partículas de óxido dispersas e total ou parcialmente cristalizadas no volume da matriz de metal da liga ODS.

[0082] As partículas de óxido podem ser distribuídas uniformemente por todo o volume da matriz de metal, e não apenas em uma zona especificada. Em particular, eles não estão localizados preferencialmente nos limites de grão de uma partícula de pó da liga ODS, o que seria deletério para as propriedades mecânicas de um material obtido a partir de um pó de liga ODS (rachaduras, menor tenacidade, etc.).

[0083] A microestrutura isotrópica da liga reforçada garante notavelmente propriedades mecânicas uniformes em todo o pó e, portanto, em um material opcionalmente fabricado com esse pó, independentemente da direção do esforço mecânico desse material.

[0084] As partículas de óxido podem compreender pelo menos um óxido selecionado a partir de Y2O3, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO, Al2O3, Y2Ti2O7, Y2TiO5.

[0085] Geralmente, quando o pó adicional contém apenas um único intermediário, tipicamente um óxido de metal, ele é incorporado diretamente na composição da partícula de óxido dispersa na liga ODS, ou está localizado parcialmente na matriz se uma parte do pó adicional não tiver precipitado.

[0086] Quando o pó adicional compreende vários intermediários, um ou mais tipos de combinações químicas entre esses compostos podem ser produzidos, o que pode levar à formação de óxidos mistos. Por exemplo, quando o pó adicional compreende óxido de ítrio Y2O3 e hidreto de titânio TiH2, pelo menos um óxido selecionado a partir de Y2Ti2O7, Y2TiO5, YTiO3, YTi2O6 pode constituir toda ou parte da partícula de óxido da liga ODS.

[0087] Na maioria das vezes, quando o óxido compreende ítrio e/ou titânio, é um óxido de estrutura pirocloro, como, por exemplo, Y2Ti2O7.

[0088] As partículas de óxido formadas na liga ODS podem ter um diâmetro médio (d50) entre 1 nm e 500 nm. Preferencialmente, está entre 1 nm e 200 nm, ou mesmo entre 1 nm e 150 nm: são, portanto, nanopartículas. Inesperadamente, tal resultado pode ser obtido pelo método de produção da invenção sem usar um anel de têmpera incorporado na tocha de plasma.

[0089] Na maioria das vezes, algumas ou todas as partículas do pó de liga reforçada são esféricas, ou pelo menos esferoidais.

[0090] O coeficiente de circularidade médio das partículas do pó de liga reforçada (tipicamente para 80 a 100% em peso das partículas de óxido cristalino, preferencialmente 90% a 100%, ainda mais preferencialmente para 100%) pode, assim, estar entre 0,95 e 1, ou mesmo entre 0,98 e 1. Quanto mais próximo o valor desse coeficiente para um pó estiver de 1, maior será a proporção das partículas desse pó que têm uma morfologia quase esférica.

[0091] Conforme afirmado no trabalho de G. Mollon "Mécanique des matériaux granulaires" [Mecânica dos materiais granulares], INSA de Lyon, 2015 (em particular nas páginas 23 e 24) [referência 7] disponível no seguinte site:

"http://guilhem.mollon.free.fr/Telechargements/Mechanique_des_Mat eriaux_Granulaires.pdf", e de acordo com a norma ISO 9276-6 (edição 2008), o coeficiente de circularidade de uma partícula é um descritor de forma que pode ser calculado usando a seguinte fórmula, a partir do raio do círculo totalmente inscrito na partícula (Rinscr) e o raio do círculo que circunscreve totalmente a partícula (Rcirc), esses raios sendo mostrados na Fig. 6 retirados da referência [7]: Circularidade =

[0092] Na prática, o coeficiente de circularidade médio de um pó pode ser obtido a partir de fotografias da partícula e de análises numéricas automatizadas. Preferencialmente, várias fotografias da mesma partícula são tiradas em ângulos diferentes. A circularidade média para esses ângulos diferentes é então calculada. Uma vez que esta operação tenha sido realizada em vários grãos, a média para todos esses grãos, da circularidade média para cada grão, dá o coeficiente de circularidade médio do pó.

[0093] Do ponto de vista instrumental, o coeficiente de circularidade médio de um pó pode ser obtido automaticamente usando um instrumento como o "CAMSIZER Dynamic Image Analyzer" comercializado pela empresa HORIBA Scientific.

[0094] Em relação à sua composição, a liga reforçada pode ainda compreender em peso pelo menos um dos seguintes elementos: - de 10 a 5000 ppm de silício; - de 10 a 100 ppm de enxofre; - menos de 20 ppm de cloro; - de 2 a 10 ppm de fósforo; - de 0,1 a 10 ppm de boro;

- de 0,1 a 10 ppm de cálcio; - menos de 0,1 ppm de cada um dos seguintes elementos: lítio, flúor, metais pesados, Sn, As, Sb.

[0095] Esses elementos geralmente estão contidos inicialmente na liga principal. Uma vez que a composição química do pó de metal base não é geralmente modificada no curso do método de produção da invenção, estes elementos estão neste caso presentes inalterados na matriz de metal.

[0096] Uma vez que toda ou parte da matriz de metal e/ou das partículas de óxido que ela contém podem ser cristalinas, o pó de liga reforçada em si pode ser total ou parcialmente cristalino (preferencialmente completamente cristalino).

[0097] A microestrutura das partículas do pó de liga reforçada pode ser preferencialmente monocristalina (todas as partículas têm a mesma estrutura cristalina), ou também pode ser policristalina (as partículas podem ter diferentes estruturas cristalinas).

[0098] A alta proporção de pó de liga reforçada que é cristalino pode ser bem aproveitada em métodos de fabricação do tipo pulverização fria.

[0099] Outras características da microestrutura e/ou da composição da liga reforçada obtida pelo método de produção da invenção serão indicadas a seguir.

[00100] A invenção também diz respeito a um pó de liga reforçada obtido ou obtenível pelo método de produção conforme definido no presente relatório descritivo, nomeadamente em uma ou mais das variantes descritas para este método, como por exemplo a microestrutura e/ou a composição do pó de liga reforçada.

[00101] A invenção diz respeito mais particularmente a um pó de liga reforçada cujos grãos que formam as partículas do pó compreendem uma matriz de metal, em cujo volume as partículas de óxido cristalino estão dispersas.

[00102] Tanto quanto os inventores sabem, uma liga ODS nunca foi obtida diretamente na forma de pó, o que notavelmente tem a vantagem de fornecer um bom controle dos precipitados, para ser utilizável em um processo de conformação fria (por exemplo, do tipo da "pulverização fria") e/ou para obter uma liga ODS (por exemplo, um aço ODS) por um processo de fabricação de aditivo, tendo uma densidade melhorada. Esta produção direta na forma de pó (portanto na forma de um material pulverulento dividido), e não na forma de um material já densificado, tem a vantagem de permitir o uso direto, opcionalmente contínuo, por exemplo, em modo descontínuo, do pó de liga reforçada de acordo com a invenção num método de densificação que torna possível, como indicado a seguir, obter um material maciço e, mais particularmente, um componente.

[00103] A proporção em peso das partículas de óxido que são cristalinas é preferencialmente tal que as partículas de óxido cristalino compreendem em peso 80% a 100% (preferencialmente 90% a 100%, ainda mais preferencialmente 100%) do átomo de metal contido no todo a liga reforçada. Este átomo de metal corresponde ao presente inicialmente no intermediário, por exemplo, ítrio, titânio, ferro, cromo, tungstênio, silício, zircônio, tório, magnésio, alumínio ou háfnio.

[00104] Em outras palavras, a matriz de metal pode compreender, na forma dissolvida (tipicamente na escala atômica, por exemplo em solução sólida) e/ou na forma de partículas de óxido amorfo, em relação ao peso total de dito átomo de metal contido no toda a liga reforçada: - preferencialmente 0% a 20% em peso de dito átomo de metal; - ainda mais preferencialmente 0% a 10%, ou mesmo 0% de dito átomo de metal.

[00105] O peso do átomo de metal nas diferentes zonas da liga reforçada pode ser medido, por exemplo, usando microanálise de raios-X por EDX por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) (por exemplo, para uma zona de controle que é extrapolada para toda a liga reforçada), normalmente para medição na matriz de metal. Se aplicável, o peso do átomo de metal contido nas partículas de óxido amorfo e/ou nas partículas de óxido cristalino também pode ser determinado por análise química, ou determinado levando-se em consideração que este peso é o complemento ao peso do átomo de metal que está contido apenas na matriz de metal (isto é, a soma desses dois pesos é equivalente ao peso total do átomo de metal inicialmente presente no pó adicional).

[00106] As partículas da liga reforçada podem ter um coeficiente de circularidade médio que está entre 0,95 e 1.

[00107] A matriz de metal da liga reforçada pode ser cristalina.

[00108] Preferencialmente, as partículas de óxido são distribuídas uniformemente no volume da matriz de metal, em particular as partículas de óxido não estão, preferencialmente, presentes nos limites de grão das partículas de pó da liga reforçada.

[00109] A matriz de metal pode ser feita de uma liga à base de ferro, uma liga à base de níquel ou uma liga à base de alumínio.

[00110] A liga à base de ferro pode compreender, em peso: - 10% a 30% de cromo. - 10% a 30% de alumínio. - 8% a 25% de cromo e 3 a 8% em peso de alumínio.

[00111] A liga à base de ferro pode ser um aço, por exemplo, um aço austenítico, martensítico ou ferrítico, se aplicável respeitando as composições acima em peso.

[00112] A liga à base de níquel pode compreender, em peso: - 10% a 40% de cromo, como por exemplo Inconel®600 compreendendo 14% a 17% de cromo.

- 10% a 40% de cromo, 0,2% a 5% de alumínio, 0,3% a 5% de titânio, 0% a 5% de tungstênio, 0% a 2% de molibdênio e 0% a 2% de tântalo, tais como por exemplo Inconel®625 ou 718 compreendendo 20% a 23% ou 17% a 21% de cromo, respectivamente. - 10% a 30% de alumínio.

[00113] Geralmente, a liga à base de níquel pode ser um Inconel®.

[00114] Quando a matriz de metal é feita de uma liga à base de ferro ou de uma liga à base de níquel, a liga reforçada pode compreender 0,1% a 2,5% em peso de partículas de óxido, ou mesmo 0,1% a 0,5%.

[00115] A liga à base de alumínio pode compreender de 0% a 1% em peso de ferro (ou mesmo de 0% a 0,5% de ferro), de 0% a 1% de silício e de 0% a 1% de magnésio.

[00116] Existem, por exemplo, as seguintes composições em peso: - liga de alumínio 1100 compreendendo 0,95% de ferro, 0,05% de magnésio, 0,2% de cobre e 0,1% de zinco; - liga de alumínio 6262 compreendendo até 0,7% de ferro; - uma liga de alumínio da série 1000, por exemplo, tal como a liga de alumínio 1050 contendo menos de 0,4% de ferro, menos de 0,25% de silício e nenhum magnésio; - uma liga de alumínio da série 6000, por exemplo, tal como a liga de alumínio 6063 contendo menos de 0,35% de ferro, menos de 0,6% de silício e menos de 0,9% de magnésio;

[00117] O ferro é geralmente uma impureza e o silício melhora a fluidez da liga.

[00118] Quando a matriz de metal consiste em uma liga à base de alumínio, a liga reforçada pode compreender 0,2% a 5% em peso de partículas de óxido.

[00119] A proporção de partículas de óxido na liga reforçada é tal que pode compreender 0,1% a 0,5% em peso de partículas de óxido.

[00120] Se ainda houver uma parte do pó adicional que não precipitou no decorrer do método de produção da invenção, a liga reforçada pode compreender 0,1 a 2,5% em peso de um átomo do intermediário (normalmente o átomo de metal) destinado a formar as partículas de óxido, preferencialmente de 0,1% a 1%, ou mesmo menos de 0,1%. O intermediário é, então, geralmente localizado na matriz de metal. Esta porcentagem reflete o grau de precipitação do intermediário ou intermediários na forma de partículas de óxido. Pode ser medido notavelmente por microanálise de raios-X (por exemplo, análise de EDX com o microscópio eletrônico de transmissão) focado em um volume da matriz de metal não compreendendo partículas de óxido.

[00121] Se estiver presente na liga reforçada, o intermediário destinado a formar as partículas de óxido pode ser YFe3, Y2O3, Fe2O3, Fe2Ti, FeCrWTi, TiH2, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO ou misturas destes.

[00122] A partir desta composição, as partículas de óxido podem compreender pelo menos um óxido selecionado a partir de Y2O3, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO Al2O3, Y2Ti2O7, Y2TiO5.

[00123] As partículas de óxido podem ter um diâmetro médio (d50) entre 1 nm e 500 nm, ou mesmo entre 1 nm e 200 nm.

[00124] A liga reforçada pode compreender adicionalmente, em peso, pelo menos um dos seguintes elementos: - de 10 a 5000 ppm de silício; - de 10 a 100 ppm de enxofre; - menos de 20 ppm de cloro; - de 2 a 10 ppm de fósforo; - de 0,1 a 10 ppm de boro; - de 0,1 a 10 ppm de cálcio;

- menos de 0,1 ppm de cada um dos seguintes elementos: lítio, flúor, metais pesados, Sn, As, Sb.

[00125] Esses elementos estão mais frequentemente presentes na matriz de metal.

[00126] A invenção também diz respeito ao uso de um pó de liga reforçada conforme definido acima (isto é, o pó de liga reforçada obtido ou obtenível pelo método de produção da invenção ou o pó de liga reforçada cujos grãos que formam as partículas do pó compreendem uma matriz de metal, no volume do qual as partículas de óxido cristalino são dispersas) de acordo com uma ou mais das variantes descritas no presente relatório descritivo, uso em que o pó de liga reforçada da invenção é submetido a um processo de densificação do pó de liga reforçada, a fim de para produzir um material maciço (mais particularmente um componente) ou para um método de revestimento para revestir um substrato com o pó de liga reforçada (mais particularmente uma espessura pequena, tipicamente entre 20 µm e 50 mm).

[00127] Como afirmado acima, as características do pó de liga reforçada de acordo com a invenção são particularmente adequadas para densificação do mesmo com vista à obtenção de um material maciço, mais particularmente na forma de um componente ou deposição do mesmo sobre um substrato na forma de um revestimento (que dependendo do caso, em particular para uma espessura relativamente grande, também pode ser considerada como uma camada de um material densificado).

[00128] O método de densificação pode ser selecionado a partir de uma ampla gama de métodos de densificação de um pó (em particular de um pó de liga ODS) que são familiares para um versado na técnica, por exemplo, um processo de fabricação de aditivo ou um processo de moldagem por injeção de pó, a fim de fabricar o material maciço, mais particularmente o componente ou o revestimento.

[00129] O princípio da fabricação aditiva (também chamada de "impressão 3D") é o de um processo de fabricação generativa, que se resume em duas etapas que se repetem até que o produto massivo acabado seja obtido:

1. Geração de uma camada de material com contorno e espessura fixos. O material é apenas depositado onde for necessário;

2. Produção da próxima camada adicionando material no topo da camada anterior. A fabricação pode ser resumida como a assim chamada fabricação "gradual".

[00130] A fabricação de aditivos é descrita em mais detalhes, por exemplo, nos seguintes documentos, que são incorporados no presente relatório descritivo por referência: - [referência 8]: F. Laverne et al., "Aditivo de fabricação - Principes généraux" [Fabricação de aditivos - Princípios gerais], Techniques de l'ingénieur, Parte BM7017 V2 (publicado em 10 de fevereiro de 2016); - [referência 9]: H. Fayazfara et al., "Critical review of powder- based additive manufacturing of ferrous alloys: Process parameters, microstructure and mechanical properties", Materials & Design, Volume 144, 2018, páginas 98 a 128. - [referência 10]: T. DebRoy et al., "Additive manufacturing of metallic components - Process, structure and properties", Progress in Materials Science, Volume 92, 2018, páginas 112 a 224. - [referência 11]: Ministério da Economia e Finanças, República Francesa, "Prospective - future of additive manufacturing - final report", edição de janeiro de 2017, ISBN: 978-2-11-151552-9; em particular o anexo 2 (páginas 205 a 220), isto é onde descreve os métodos de fabricação de aditivos utilizando um pó de metal (anexo 2, Métodos de fabricação, parágrafos 3, 4 e 5).

[00131] Mais particularmente, o processo de fabricação aditiva é selecionado a partir de um método de fusão a laser seletiva (SLM) ou

"Laser Powder Bed Fusion" (L-PBF), fusão seletiva de feixe de elétrons (EBM) ou "Electron Powder Bed Fusion" (E-PBF), sinterização seletiva a laser (SLS), pulverização a laser ("Deposição direta de metal" (DMD) ou "revestimento a laser") ou jato de aglutinante.

[00132] O princípio da moldagem por injeção de pó é a moldagem por injeção de componentes a partir de uma mistura de pó de metal ou cerâmica e aglutinante de polímero, seguido pela remoção (remoção do aglutinante) do componente em um forno sob uma atmosfera controlada (tipicamente uma atmosfera semelhante ou idêntica à meio de moagem gasoso descrito acima com exceção do hidrogênio), então por consolidação deste último por sinterização. A temperatura de sinterização está, por exemplo, entre 350 ºC e 1220 °C.

[00133] Dependendo do material utilizado, em inglês é denominado "Ceramic Injection Molding" (CIM) ou "Metal Injection Molding" (MIM).

[00134] Moldagem por injeção de pó é descrita em mais detalhes, por exemplo, no seguinte documento, que é incorporado no presente relatório descritivo por referência: - [referência 12]: D. Moinard et al., "Procédés de frittage PIM" [técnicas de sinterização PIM], Techniques de l'ingénieur, Parte M3320 VI (publicado em 10 de junho de 2011)

[00135] No que diz respeito ao processo de revestimento, ele pode ser selecionado a partir de um processo de revestimento familiar para uma pessoa versada na técnica, por exemplo, um processo de pulverização frio ou um processo de pulverização quente.

[00136] O princípio da pulverização a frio consiste em acelerar um gás (como, por exemplo, nitrogênio, hélio ou argônio), geralmente aquecido a uma temperatura a partir de 100 °C a 700 °C, a velocidades supersônicas em um bico do tipo "De Laval", e, em seguida, o material em pó a ser pulverizado (neste documento, o pó de liga ODS reforçado de acordo com a invenção) é alimentado na parte de alta pressão (entre 10 bar e 40 bar) do bico e é pulverizado no "estado não fundido" na superfície do componente a ser revestido a uma velocidade que pode variar de 600 m/s a 1200 m/s. Ao entrar em contato com o componente, as partículas sofrem deformação plástica e, com o impacto, formam um revestimento denso e aderente.

[00137] A vantagem desta modalidade é a ausência de fusão das partículas e, portanto, um risco muito baixo de oxidação e possível incorporação em um meio hostil.

[00138] A pulverização fria é descrita em mais detalhes, por exemplo, nos seguintes documentos, que é incorporado no presente relatório descritivo por referência: - [referência 13]: A. Papyrin, "Cold Spray Technology", ISBN- 13:978-0-08-045155-8, edição de 2007.

[00139] O processo de pulverização quente pode ser selecionado a partir de um processo de pulverização por chama quente, um pulverização por arco elétrico entre dois fios ou um processo de pulverização por plasma soprado.

[00140] A pulverização quente é descrita em mais detalhes, por exemplo, nos seguintes documentos, que é incorporado no presente relatório descritivo por referência: - [referência 14]: A. Proner, "Revêtements par projection thermique" [revestimentos por pulverização quente], Techniques de l'ingénieur, Parte M1645 V2 (publicado em 10 de setembro de 1999).

[00141] A invenção é complementada vantajosamente com as seguintes características, utilizadas isoladamente ou de acordo com qualquer uma de suas combinações tecnicamente possíveis.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00142] No presente relatório descritivo da invenção, um verbo como "compreender", "incorporar", "incluir", "conter" e suas formas conjugadas são termos abertos e, portanto, não excluem a presença de elemento(s) adicional(is) e/ou etapa(s) que são adicionados ao(s) elemento(s) inicial(is) e/ou etapa(s) declarada(s) após estes termos. No entanto, esses termos abertos se referem ainda a uma modalidade particular em que apenas o(s) elemento(s) inicial(is) e/ou etapa(s), excluindo qualquer outro, são pretendidos, caso em que o termo aberto abrange adicionalmente o termo fechado "consistem em", "constituem", "consistem de" e suas formas conjugadas.

[00143] O uso do artigo indefinido "um" ou "uma" para um elemento ou uma etapa não exclui, a menos que indicado de outra forma, a presença de uma pluralidade de elementos ou etapas.

[00144] Qualquer marca de referência entre parênteses nas reivindicações não deve ser interpretada como limitante ao escopo da invenção.

[00145] Além disso, salvo indicação em contrário: - os valores nos limites estão incluídos nas faixas de parâmetros indicados; - as temperaturas indicadas são consideradas para implementação à pressão atmosférica; - qualquer porcentagem em peso de um componente da liga reforçada, da liga principal ou da mistura de pó é relativa ao peso total desta liga ou mistura.

[00146] No presente relatório descritivo, "liga de base" do metal, notavelmente incluído na composição da liga principal ou de qualquer outra liga, significa qualquer liga com base no metal em que o teor do metal é pelo menos 50% em peso do metal da liga, em particular mais de 90% em peso, ou mesmo mais de 95% em peso. O metal base é, por exemplo, ferro, níquel ou alumínio. A liga de base é preferencialmente adequada para uso na indústria nuclear e/ou sob irradiação.

[00147] A expressão "de acordo com uma ou mais das variantes descritas no presente relatório descritivo" para um material/um elemento se refere, nomeadamente, às variantes que se relacionam com a composição química e/ou a proporção dos constituintes deste material e de qualquer espécie química adicional que possa conter opcionalmente e, nomeadamente, as variantes que se relacionam com a composição química, a estrutura, a geometria, o arranjo espacial e/ou a composição química deste elemento ou de um subelemento que é um constituinte do elemento. Estas variantes são, por exemplo, aquelas indicadas nas reivindicações.

[00148] Outros objetivos, características e vantagens da invenção serão agora declarados na seguinte descrição de modalidades particulares da invenção, dada a título de ilustração e não limitativa, se referindo às Figuras anexas. 1A a 6.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00149] As Figs. 1A (vista geral) e 1B (vista em corte) mostram fotografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (SEM) de um pó precursor obtido após a etapa de moagem ii) do método de produção da invenção.

[00150] As Figs. 2A (vista geral), 2B e 3A (vista em corte), bem como 3B (vista de zoom de uma seção com foco nos precipitados de óxido) mostram fotografias SEM de um pó de uma liga reforçada obtida após a etapa de tratamento de plasma iii) do método de produção da invenção.

[00151] A Fig. 3C é uma tabela que fornece as porcentagens atômicas molares obtidas por espectrometria de raios-X por energia dispersiva (EDX) nos precipitados de óxido identificados pelos índices numéricos 1 a 7 na Fig. 3B.

[00152] As Figs. 4A e 4B mostram uma fotografia TEM de campo claro de uma seção de uma liga ODS obtida pelo método de produção da invenção.

[00153] As Figs. 5A a 5D mostram uma série de fotografias para analisar um precipitado de óxido contido na matriz de um pó de liga ODS obtido pelo método de produção da invenção. A Fig. 5A obtida por TEM de campo claro está centrada no precipitado de óxido analisado. Figs. 5B e 5C são fotografias de difração de TEM obtidas na inclinação do portador de amostra por um ângulo de -2° em relação a X, respectivamente na forma bruta e na forma anotada após análise para localizar os pontos de difração correspondentes à matriz e ao precipitado de óxido. A Fig. 5D é a fotografia anotada correspondente obtida pela inclinação do suporte de amostra em um ângulo de -20° em relação a X.

[00154] A Fig. 6 é um diagrama que ilustra os parâmetros Rinscr e Rcirc necessários para calcular a circularidade de um grão de pó a partir de uma fotografia tirada para um determinado ângulo.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PARTICULARES

[00155] As modalidades particulares fornecidas a seguir se referem ao método de produção da invenção, bem como à composição e à microestrutura da liga reforçada que pode ser obtida desse modo.

1. Implementação do método para produção de uma liga reforçada de acordo com a invenção

[00156] Em um moinho de bolas, sob uma atmosfera de hidrogênio, um pó de metal original consistindo de uma liga principal à base de ferro (composição em peso: 14% Cr, 1% W, 0,3% Si, 0,3% Mn e 0,2% Ni, 1000 ppm C, e Fe restante) é misturado com um pó adicional, compreendendo em peso em relação à mistura total de pós, 0,3% de um pó de hidreto de titânio (TiH2) e 0,3% de um óxido de ítrio (Y2O3) pó como intermediários destinados a formar partículas de óxido.

[00157] A mistura de pó é moída por 176 horas para formar, por síntese mecânica, um pó precursor que compreende uma matriz de metal que consiste na liga principal na qual estão incorporados os átomos de titânio, ítrio e oxigênio.

[00158] Nesta fase do método de produção da invenção, nenhuma partícula de óxido na forma de precipitados ainda se formou.

[00159] O pó precursor é então alimentado em uma tocha de plasma de radiofrequência acoplada indutivamente que é capaz de fornecer até 80 kW de potência (modelo PL50 comercializado pela empresa Tekna).

[00160] Este tipo de tocha é descrito, por exemplo, no documento "Kim, KS, Moradian, A., Mostaghimi, J., Soucy, G. Modeling of Induction Plasma Process for Fullerene Synthesis: Effect of Plasma Gas Composition and Operating Pressure; Plasma Chemistry and Plasma Processing 2010, 30, 91-110".

[00161] A tocha de plasma é composta por um tubo de confinamento de cerâmica imerso em água de arrefecimento que circula em alta velocidade ao longo de sua parede externa. O arrefecimento do tubo é essencial, para protegê-lo do grande fluxo térmico gerado pelo plasma. Ao redor do tubo de confinamento e além do canal de arrefecimento está a bobina de indução embutida no corpo da tocha de plasma e conectada ao gerador de alta frequência. Esta bobina gera o campo magnético alternado que cria o meio de plasma.

[00162] Dentro do tubo de confinamento, um gás de plasma (também chamado de gás central) é injetado continuamente.

[00163] Para proteger a parede interna do tubo de confinamento de cerâmica, um gás envoltório é introduzido em um vórtice ao longo da parede interna do tubo de confinamento por meio de um tubo intermediário de quartzo colocado dentro do tubo de confinamento.

[00164] O pó precursor é injetado diretamente no centro da descarga de plasma através de um injetor resfriado a água posicionado no primeiro terço a montante da câmara de reação da tocha de plasma. Em seguida, é aquecido em voo e derretido. Uma vez que os plasmas de indução operam sem um eletrodo em contato com o gás de plasma, um tratamento livre de contaminação pode ser realizado.

[00165] O pó precursor obtido previamente é submetido a um plasma térmico de acordo com as condições operacionais mostradas na Tabela 1. As taxas de fluxo de gás são as seguintes: - gás de plasma (argônio) = 30 L/min; - gás envoltório principal (argônio) = de 80 a 100 L/min; - gás envoltório adicional (hélio ou hidrogênio) = de 0 a 30 L/min.

[00166] A proporção em peso de pó ODS de acordo com a invenção (mais particularmente as partículas de óxido cristalino adicionalmente com um coeficiente de circularidade médio que está entre 0,95 e 1) em relação ao peso total da mistura de pó tratada é mostrada na última coluna da Tabela 1. É estimado para uma primeira aproximação por uma análise das fotografias SEM dos pós obtidos no final do método de produção da invenção. Taxa Potên Press Taxa Taxa Taxa de Proporção de cia de ão do de de fluxo fluxo do de pós com fluxo plasm reator fluxo do gás gás grãos de pó a da (kPa) do envoltó envoltóri esféricos precur tocha gás rio o compreende sor de envolt adicion adicional ndo (g/min plasm ório al (He) (H2) partículas ) a (kW) princip (L/min) (L/min) de óxido al (Ar) cristalino (% (L/min em peso) ) Test 21 22 20,6 100 0 0 < 5% e1 Test 21 31 34,5 100 0 4 ~ 60% e2 Test 29 25 41,4 100 10 0 ~ 80/90% e3

Test 12 25 41,4 100 10 0 100% e4 Test 40 60 96,6 100 30 0 ~ 20 a 30% es 5, 6e7 Test 29 60 68,9 80 30 0 ~ 20 a e8 30% Test 29 60 41,4 80 30 0 ~ 20 a 30% e9 Test 29 60 96,6 80 30 0 ~ 20 a 30% e 10 Test 29 60 41,4 100 10 0 ~ 20 a 30% e 11 Test 12 25 41,4 100 10 0 100% e 12 Test 15 40 68,9 60 40 0 100% e 17 Test 15 40 68,9 80 0 20 90 a 100% e 18 Test 15 35 68,9 80 0 20 ~ 50 a 60% e 19 Tabela 1

[00167] A Tabela 1 mostra que a proporção de óxido que precipitou é maior para potências moderadas da tocha de plasma (normalmente entre 10 kW e 40 kW, ou mesmo entre 10 kW e 30 kW) e uma taxa de fluxo moderada de injeção do pó precursor na tocha de plasma (normalmente <30 g/min).

[00168] Assim, nos testes 4, 12, 17 e 18, um pó de liga ODS com partículas esféricas e em que 100% dos nanoreforços de óxido foram semeados é obtido com:

- uma taxa de fluxo de pó de 12 g/min (testes 4 e 12) ou 15 g/min (testes 17 e 18), - uma potência para a tocha de plasma de 25 kW (testes 4 e 12) ou 40 kW (testes 17 e 18), - uma pressão de 6 psi ou 41 369 Pa (testes 4 e 12) ou 10 psi ou 68 947 Pa (testes 17 e 18) na câmara de reação da tocha de plasma, - taxas de fluxo de gás de 30 litros/min de argônio para o gás central, 100 litros/min de argônio para o gás envoltório principal e 10 litros/min de hélio para o gás envoltório adicional (testes 4 e 12); ou taxas de fluxo de gás de 30 litros/min de argônio para o gás central, 60 litros/min de argônio para o gás envoltório principal e 40 litros/min de hélio para o gás envoltório adicional (teste 17); ou taxas de fluxo de gás de 30 litros/min de argônio para o gás central, 80 litros/min de argônio para o gás envoltório principal e 20 litros/min de hidrogênio para o gás envoltório adicional (teste 18).

[00169] A comparação dos testes 4 e 12 mostra também uma reprodutibilidade perfeita do método de produção da invenção e, portanto, o controle das características do pó de liga ODS que torna vantajosamente possível obter.

[00170] Normalmente, para obter um pó de liga ODS à base de ferro com partículas esféricas (mais particularmente com um coeficiente de circularidade médio que está entre 0,95 e 1) e compreendendo uma proporção definida de nano reforços (com tamanho médio tipicamente entre 50 nm e 500 nm, preferencialmente entre 50 nm e 200 nm) de óxido uniformemente disperso na matriz de metal da liga ODS, um versado na técnica pode, por exemplo, usar as seguintes condições operacionais para a tocha de plasma, os parâmetros prioritários a serem atuados separadamente ou em conjunto sendo os potência da tocha de plasma e a taxa de fluxo do pó precursor:  para 20 a 30% em peso de partículas de óxido cristalino em relação ao peso inicial do pó adicional (ou seja, 70% a 80% do pó adicional não produziu partículas de óxido cristalino):  potência da tocha de plasma: entre 40 kW e 80 kW (ou mesmo entre 30 kW e 80 kW),  taxa de fluxo do pó precursor: entre 20 g/min e 45 g/min, e, opcionalmente, pelo menos uma das seguintes condições operacionais:  pressão na câmara de reação da tocha de plasma: entre 5 psi ou 34 474 Pa e 14,5 psi (isto é, pressão atmosférica),  taxa de fluxo do gás envoltório principal: entre 80 L/min e 100 L/min,  taxa de fluxo do gás envoltório adicional: entre 10 L/min e 40 L/min.  para mais de 80% em peso de partículas de óxido cristalino em relação ao peso inicial do pó adicional (isto é, menos de 20% do pó adicional não produziu partículas de óxido cristalino):  potência da tocha de plasma: entre 20 kW e 40 kW (ou mesmo entre 20 kW e 30 kW),  taxa de fluxo do pó precursor: entre 10 g/min e 30 g/min, e, opcionalmente, pelo menos uma das seguintes condições operacionais:  pressão na câmara de reação da tocha de plasma: entre 4 psi e 8 psi (isto é, entre 27,6 kPa e 55,1 kPa),  taxa de fluxo do gás envoltório principal: entre 80 L/min (ou mesmo 60 L/min) e 100 L/min,  taxa de fluxo do gás envoltório adicional: entre 10 L/min e 40 L/min.

2. Composição e microestrutura de uma liga reforçada da invenção

[00171] O pó precursor e o pó de liga reforçada obtidos respectivamente no final da etapa de síntese mecânica e, em seguida, na etapa de precipitação dos óxidos na tocha de plasma de acordo com o teste nº 4 são caracterizados por SEM (Figs. 1A, 1B, 2A, 2B, 3A e 3B), TEM (Figs. 4A e 4B) e EDX (tabela na Fig. 3C).

[00172] De acordo com essas análises, as partículas do pó precursor são de forma variável (Fig. 1A) e têm uma microestrutura caótica não cristalina que não contém nenhuma partícula de óxido que foi semeada para constituir um reforço da liga principal (Fig. 1B).

[00173] No entanto, combinando a etapa de moagem ii) e a etapa de tratamento de plasma iii) de acordo com o método de produção da invenção, é possível obter uma liga reforçada do tipo ODS para a qual as partículas de pó são essencialmente esféricas e/ou esferoidais (Figs. 2A, 2B e 3A) e são constituídos por grãos que consistem em uma matriz de metal cristalina na qual as partículas de óxido cristalino são incorporadas uniformemente, aparecendo na forma de pontos pretos em um tom variável de fundo cinza que representa a matriz de metal dos grãos (Figs. 2B, 3A e 3B). As partículas de óxido cristalino são nanoreforços, seu diâmetro médio d50 estando entre 150 nm e 200 nm. Numerosos precipitados menores que 5 nm também estão presentes.

[00174] As análises de EDX também foram realizadas por microscopia eletrônica de MEV e TEM. Eles são apresentados na tabela da Fig. 3C, que mostra que os nanoreforços presentes nas zonas 1 a 5 nas partículas do pó da liga ODS são ricos em titânio, ítrio e oxigênio. Em contraste, as análises de EDX correspondentes conduzidas nas zonas 6 e 7 da matriz de metal mostram ausência de oxigênio, titânio, alumínio e ítrio na matriz (% em mol <0,1% dentro da margem de incerteza, ou mesmo zero quando nenhum valor é indicado, como para alumínio e ítrio). Estes resultados provam que todos os átomos do pó adicional que se destinam a formar as partículas de óxido dispersas de fato precipitaram na forma de nano reforços dentro das partículas do pó da liga ODS, como também pode ser visto nas vistas de perto nas Figs. 4A e 4B.

[00175] Figs. 5B, 5C e 5D foram obtidos por difração de TEM da zona mostrada na Fig. 5A que está centrada em um precipitado de óxido da liga ODS da invenção. Eles têm picos de difração de super rede (ou seja, um ponto em dois é mais luminoso) que são característicos de um óxido do pirocloro Y2Ti2O7 tipo obtido convencionalmente em uma liga ODS à base de ferro.

[00176] A presente invenção não é de forma alguma limitada às modalidades descritas e apresentadas, e uma pessoa versada na técnica será capaz de combiná-las e fornecer muitas variantes e modificações com base em seu conhecimento geral.

REFERÊNCIAS CITADAS

[1] C. Suryanarayana "Mechanical alloying and milling", Progress in Materials Science, 2001, 46, 1-184.

[2] D.J. Lloyd, "Particle reinforced aluminium and magnesium matrix composites"; International materials reviews, 1994, Vol. 39, Nº. 1, páginas 1 a 23.

[3] Fan, X., Gitzhofer, F., Boulos, M. "Statistical Design of Experiments for the Spheroidization of Powdered Alumina by Induction Plasma Processing", J Therm Spray Tech 1998, 7 (2), 247-253.

[4] Jiang, X.-L., Boulos, M. "Induction Plasma Spheroidization of Tungsten and Molybdenum Powders", Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2006, 16 (1), 13-17.

[5] Ye, R., Ishigaki, T., Jurewicz, J., Proulx, P., Boulos, M.I. "In- Flight Spheroidization of Alumina Powders in Ar-H2 and Ar-N2 Induction Plasmas", Plasma Chem Plasma Process 2004, 24 (4), 555-571.

[6] P. Fauchais, "Plasmas thermiques: aspects fondamentaux" ["Thermal plasmas: basic aspects"], Techniques de l'ingénieur, Part D2810 V1, 2005)

[7] G. Mollon "Mécanique des matériaux granulaires" [Mecânica dos materiais granulares], INSA de Lyon, 2015 (em particular nas páginas 23 e 24) [referência 7] disponível no seguinte site: "http://guilhem.mollon.free.fr/Telechargements/Mechanique_des_Mat eriaux_Granulaires.pdf"

[8] F. Laverne et al., "Aditivo de fabricação - Principes généraux" [Fabricação de aditivos - Princípios gerais], Techniques de l'ingénieur, Parte BM7017 V2 (publicado em 10 de fevereiro de 2016);

[9] H. Fayazfara et al., "Critical review of powder-based additive manufacturing of ferrous alloys: Process parameters, microstructure and mechanical properties", Materials & Design, Volume 144, 2018, páginas 98 a 128.

[10] T. DebRoy et al., "Additive manufacturing of metallic components - Process, structure and properties", Progress in Materials Science, Volume 92, 2018, páginas 112 a 224.

[11] Ministry of Economics and Finance, French Republic, "Prospective - future of additive manufacturing - final report", edição de janeiro de 2017, ISBN: 978-2-11-151552-9.

[12] D. Moinard et al., "Procédés de frittage PIM" [técnicas de sinterização PIM], Techniques de l'ingénieur, Parte M3320 VI (publicado em 10 de junho de 2011)

[13] A. Papyrin, "Cold Spray Technology", ISBN-13:978-0-08- 045155-8, edição de 2007.

[14] A. Proner, "Revêtements par projection thermique" [revestimentos por pulverização a quente], Techniques de l'ingénieur, Parte M1645 V2 (publicado em 10 de setembro de 1999).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produção de um pó de uma liga reforçada para o qual os grãos formando as partículas do pó compreendem uma matriz de metal, em cujo volume as partículas de óxido cristalino são dispersas, dito método caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas sucessivas: i) fornecer uma mistura de pó a ser triturada compreendendo: - um pó de metal base compreendendo uma liga principal destinada a formar a matriz de metal; - um pó adicional compreendendo pelo menos um intermediário destinado a incorporar, na matriz de metal, átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas; ii) moer a mistura de pó em um meio de moagem gasoso de acordo com um processo de síntese mecânica para fazer um pó precursor compreendendo uma matriz de metal incorporando ditos átomos; iii) submeter o pó precursor a um plasma térmico gerado por uma tocha de plasma compreendendo um gás de plasma, a fim de obter o pó de liga reforçada.

2. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a liga principal é selecionada a partir de uma liga à base de ferro, uma liga à base de níquel ou uma liga à base de alumínio.

3. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro compreende 10 a 30% em peso de cromo.

4. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro compreende 10 a 30% em peso de alumínio.

5. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro compreende 8 a 25% em peso de cromo e 3 a 8% em peso de alumínio.

6. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 5, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro é um aço.

7. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga à base de níquel compreende 10 a 40% em peso de cromo.

8. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a liga à base de níquel compreende 10 a 40% em peso de cromo, 0,2% a 5% de alumínio, 0,3% a 5% de titânio, 0% a 5% de tungstênio, 0% a 2% de molibdênio e 0% a 2% de tântalo.

9. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga à base de níquel compreende 10 a 30% em peso de alumínio.

10. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 9, caracterizado pelo fato de que, quando a liga principal é uma liga à base de ferro ou uma liga à base de níquel, a mistura de pó compreende 0,1 a 2,5% em peso do pó adicional.

11. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a liga à base de alumínio compreende de 0% a 0,5% em peso de ferro, de 0% a 0,3% de silício e de 0% a 1% de magnésio.

12. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 2 ou 11, caracterizado pelo fato de que, quando a liga principal é uma liga à base de alumínio, a mistura de pó compreende 0,2 a 5% em peso do pó adicional.

13. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 12, caracterizado pelo fato de que a mistura de pó compreende 0,1% a 0,3% em peso do pó adicional.

14. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o intermediário destinado a formar as partículas de óxido dispersas é selecionado a partir de YFe3, Y2O3, Fe2O3, Fe2Ti, FeCrWTi, TiH2, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO ou misturas destes.

15. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ditos átomos destinados a formar as partículas de óxido dispersas compreendem pelo menos um átomo de metal selecionado a partir de ítrio, titânio, ferro, cromo, tungstênio, silício, zircônio, tório, magnésio, alumínio ou háfnio.

16. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a tocha de plasma é uma tocha de plasma de radiofrequência acoplada indutivamente, uma tocha de arco soprado ou uma tocha de arco transferido.

17. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a potência da tocha de plasma está entre 20 kW e 80 kW.

18. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o gás de plasma é selecionado a partir de argônio, hélio, nitrogênio ou misturas destes.

19. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o gás de plasma é injetado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo entre 10 litros/min e 40 litros/min.

20. Método para produção de um pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pó precursor é injetado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo entre 10 gramas/min e 45 gramas/min.

21. Método para produção de um pó, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o pó precursor é injetado na tocha de plasma a uma taxa de fluxo entre 10 gramas/min e 30 gramas/min, e a potência da tocha de plasma está entre 20 kW e 40 kW.

22. Pó de liga reforçada, caracterizado pelo fato de que é obtido ou obtenível pelo método de produção conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

23. Pó de liga reforçada, cujos grãos formam as partículas do pó, caracterizado pelo fato de que compreende uma matriz de metal, em cujo volume estão dispersas as partículas de óxido cristalino.

24. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que as partículas da liga reforçada têm um coeficiente de circularidade médio que está entre 0,95 e 1.

25. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado pelo fato de que a matriz de metal é cristalina.

26. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 25, caracterizado pelo fato de que as partículas de óxido estão distribuídas uniformemente no volume da matriz de metal.

27. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 26, caracterizado pelo fato de que a matriz de metal é composta por uma liga à base de ferro, uma liga à base de níquel ou uma liga à base de alumínio.

28. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro compreende 10 a 30% em peso de cromo.

29. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro compreende 10 a 30% em peso de alumínio.

30. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro compreende 8 a 25% em peso de cromo e 3 a 8% em peso de alumínio.

31. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 27 a 30, caracterizado pelo fato de que a liga à base de ferro é um aço.

32. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a liga à base de níquel compreende 10 a 40% em peso de cromo.

33. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a liga à base de níquel compreende 10% a 40% em peso de cromo, 0,2% a 5% de alumínio, 0,3% a 5% de titânio, 0% a 5% de tungstênio, 0% a 2% de molibdênio e 0% a 2% de tântalo.

34. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a liga à base de níquel compreende 10 a 30% em peso de alumínio.

35. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 28 a 34, caracterizado pelo fato de que, quando a matriz de metal consiste em uma liga à base de ferro ou uma liga à base de níquel, a liga reforçada compreende 0,1 a 2,5% em peso das partículas de óxido.

36. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a liga à base de alumínio compreende de 0% a 0,5% em peso de ferro, de 0% a 0,3% de silício e de 0% a 1% de magnésio.

37. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 27 ou 36, caracterizado pelo fato de que, quando a matriz de metal consiste em uma liga à base de alumínio, a liga reforçada compreende 0,2 a 5% em peso das partículas de óxido.

38. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 27 a 37, caracterizado pelo fato de que a liga reforçada compreende 0,1 a 0,5% em peso das partículas de óxido.

39. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 23 a 38, caracterizado pelo fato de que a liga reforçada compreende 0,1 a 2,5% em peso de um átomo do intermediário destinado a formar as partículas de óxido.

40. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o intermediário destinado a formar as partículas de óxido é YFe3, Y2O3, Fe2O3, Fe2Ti, FeCrWTi, TiH2, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO ou misturas destes.

41. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 40, caracterizado pelo fato de que as partículas de óxido compreendem pelo menos um óxido selecionado a partir de Y2O3, TiO2, Al2O3, HfO2, SiO2, ZrO2, ThO2, MgO Al2O3, Y2Ti2O7, Y2TiO5.

42. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 41, caracterizado pelo fato de que as partículas de óxido têm um diâmetro médio (d50) entre 1 nm e 500 nm.

43. Pó de liga reforçada, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que as partículas de óxido têm um diâmetro médio (d50) entre 1 nm e 200 nm.

44. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 43, caracterizado pelo fato de que a liga reforçada compreende adicionalmente pelo menos um dos seguintes elementos, em peso: - de 10 a 5000 ppm de silício; - de 10 a 100 ppm de enxofre; - menos de 20 ppm de cloro; - de 2 a 10 ppm de fósforo; - de 0,1 a 10 ppm de boro;

45. Pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 44, caracterizado pelo fato de que a matriz de metal compreende, na forma dissolvida, 0 a 20% em peso de dito átomo de metal em relação ao peso total de dito átomo de metal contido em toda a liga reforçada.

46. Uso de um pó de liga reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 22 a 45, caracterizado pelo fato de que o pó de liga reforçada é submetido a um processo de densificação do pó de liga reforçada a fim de produzir um material maciço ou a um processo de revestimento a fim de revestir um substrato com o pó de liga reforçada.

47. Uso, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato de que o método de densificação é um processo de fabricação aditiva ou um processo de moldagem por injeção de pó.

48. Uso, de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo fato de que o processo de fabricação aditiva é selecionado a partir de um processo de fusão a laser seletivo, fusão de feixe de elétrons seletiva, sinterização a laser seletiva, pulverização a laser ou jato de ligante.

49. Uso, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato de que o processo de revestimento é selecionado a partir de um processo de pulverização frio ou um processo de pulverização quente.

50. Uso, de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fato de que o processo de pulverização quente é selecionado a partir de um processo de pulverização por chama quente, um processo de pulverização por arco elétrico entre dois fios ou um processo de pulverização por plasma soprado.