A viabilidade comercial do processo de soldagem Friction Stir Welding (FSW) para materiais com altas temperaturas de fusão, como aços e ligas de titânio, aguarda o desenvolvimento de ferramentas mais duráveis e com menores custos. Foram descobertas no diagrama ternário Co-Al-W, ligas com microestrutura γ/γ' que exibem tensões de escoamento mais elevadas a altas temperaturas quando comparadas às superligas de níquel, acima de 500 MPa a 1000 °C. Possivelmente devido a maior resistência da fase γ - Co₃(Al, W) a elevadas temperaturas comparada à fase Ni₃Al das ligas de níquel. Este trabalho procurou estudar duas ligas à base de (Co, Ni) denominadas Liga Nb e Liga Ta com microestrutura γ/γ', fabricadas pelo processo de fundição por cera perdida. As composições das ligas foram analisadas por espectrometria por fluorescência de raios X (FRX). Com os resultados em mãos, foi possível fazer simulações termodinâmicas de solidificação e quantificação de fases em função da temperatura pelo método Calphad. A caracterização microestrutural e as medidas de dureza Vickers foram feitas em amostras no estado bruto de fusão e após tratamento térmico a 1000 °C por 16h. A caracterização microestrutural foi feita por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise eletrônica (EDS) e difração de raios X (DRX). Amostras após tratamento térmico foram submetidas a ensaios de compressão à quente nas temperaturas de 900, 1000 e 1100 °C, ensaios pelo processo friction stir welding em aço 1008 e ensaios de oxidação isotérmica a 800, 900 e 1000 °C. Os resultados da caracterização microestrutural das ligas exibiram as fases: MC, (Co, Ni)_ss(γ), μ - Co₇W₆, CoAl, Co₃(Al,W)(γ'), e Laves conforme relatado pela literatura e confirmados pelas simulações termodinâmicas. Os resultados de compressão à quente e oxidação isotérmica apresentaram resultados superiores para a liga Ta quando comparada com a liga Nb. Ambas as ferramentas das ligas soldaram com eficiência o aço 1008, por um comprimento de 1000 mm.

The commercial viability of the friction welding (FSW) process for materials with high melting temperatures, as titanium alloys and steels, awaits the development of more durable tools at lower costs. In the ternary diagram Co-Al-W, alloys with γ/γ' microstructure that exhibit higher yield stress at high temperatures when compared to nickel superalloys, above 500 MPa at 1000 ° C. Possibly due to the greater resistance of γ'- Co₃ (Al, W) phase at elevated temperatures compared to the Ni₃Al phase of nickel alloys. This work consists on the study of two (Co, Ni) based alloys called Nb alloy and Ta alloy with γ/γ' microstructure, manufactured by the lost wax casting process. The alloys compositions were analyzed by X-ray fluoresence spectrometry (XRF). With results in hands, it was possible to perform thermodynamic simulations of solidification and quantification of phases as a function of temperature using the Calphad method. Microstructural characterization and Vickers hardness measurements were carried out to the as cast and after heat treatment at 1000 °C for 16h samples. A microstructural characterization was performed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Samples after heat treatment were subjected to hot compression tests at temperatures of 900, 1000 and 1100 ° C, friction and welding process tests on 1008 steel and isothermal oxidation tests at 800, 900 and 1000 °C. The microstructural characterization results showed the phases: MC, (Co, Ni)_ss (γ), μ - Co₇W₆, CoAl, Co₃ (Al, W) (γ') and Laves, as related by the literature and confirmed by thermodynamic simulations. The results of hot compression and isothermal oxidation tests showed superior results for Ta alloy when compared to the Nb alloy. Both alloys tools welded with efficiency the 1008 steel for 1000 mm length.