Programa de Pós Graduação em Ciência de Materiais (PPGCEM)

Nabil Chaia

Possui Licence em Chimie minérale - Université Hassan II - Casablanca (2008), Maitrise e Master em Sciences Physique et chimie des matériaux - Université de Lorraine (2008-2010) e doutorado em Science des Materiaux - Université de Lorraine (2011-2013). Atualmente é Professor Visistante associado classe D da Universidade Federal de Alfenas . Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Metalurgia Física, atuando principalmente nos seguintes temas: pack cementation, Intermetallic Compounds (silicides, Aluminides), Phase Diagrams, high temperature Coatings, Thermodynamic modeling and Simulation, Solid State Diffusion, Ni-base Superalloys, Refractory Metal Alloys, Calphad method. (Texto informado pelo autor)

  • http://lattes.cnpq.br/4693265094635299 (10/02/2025)
  • Rótulo/Grupo:
  • Bolsa CNPq:
  • Período de análise:
  • Endereço: Universidade de São Paulo. Estrada Municipal do Campinho Ponte Nova 12602810 - Lorena, SP - Brasil Telefone: (12) 31599912
  • Grande área: Engenharias
  • Área: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
  • Citações: Google Acadêmico

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

Prêmios e títulos

Participação em eventos

Organização de eventos

Lista de colaborações

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

  • Total de projetos de pesquisa (5)
    1. 2017-Atual. Modelagem termodinâmica e experimentos críticos no sistema Al-Nb-V
      Descrição: Ligas de alta entropia são ligas multicomponentes que, ao contrário das ligas clássicas como os aços e superligas de níquel, não possuem um elemento principal, cada um de seus componentes compondo as ligas em teores entre 5 e 35 %at. Um dos possíveis ramos de aplicação para estas ligas é a indústria aeronáutica, particularmente aquelas constituídas de metais de alto ponto de fusão e com baixa densidade que podem complementar as superligas de níquel em aplicações em temperaturas elevadas. O sistema Al-Nb-Ti-V-Zr é um dos sistemas de interesse de pesquisa no Grupo de Diagrama de Fases e Termodinâmica Computacional da EEL/USP. Dentre os 10 subsistemas ternários, o ternário Al-Nb-V é um dos menos estudados havendo somente uma seção isotérmica completa a 1000°C reportada na literatura. O objetivo do presente projeto é modelar termodinamicamente o sistema ternário Al-Nb-V e realizar experimentos críticos de forma a melhor entender as relações de fases no sistema. Com base nas modelagens dos binários Al-Nb, Al-V e Nb-V reportadas na literatura, será feita uma extrapolação para o ternário que deverá apontar as ligas a serem confeccionadas para o estudo de sua projeção liquidus. Com base na seção a 1000°C reportada na literatura, serão produzidas amostras com composições no interior dos triângulos de equilíbrio de três fases para verificar as informações disponíveis. As amostras para estudo da seção isotérmica serão tratadas a 1200°C com o objetivo de alcançar o equilíbrio termodinâmico em tempos razoáveis. As amostras serão produzidas a partir de elementos puros por fusão a arco, sob atmosfera de argônio em cadinho de cobre refrigerado a água. As amostras serão tratadas a 1200°C, embrulhadas em folhas de nióbio e encapsuladas em tubos de quartzo sob atmosfera de argônio. As microestruturas das amostras serão caracterizadas por difração de raios X e por microscopia eletrônica de varredura e as composições das fases presentes serão medidas por microanálise eletrônica (EDS/WDS). Os resultados experimentais servirão de informação de entrada para a modelagem termodinâmica do ternário.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Nabil Chaia - Integrante / NUNES, C. A. - Integrante / Julio Cesar Pereira dos Santos - Integrante / Gilberto Carvalho Coelho - Coordenador / Karoline Elerbrock Borowski - Integrante.
      Membro: Nabil Chaia.
    2. 2015-Atual. Contribuição à elaboração de uma base de dados termodinâmica para o desenvolvimento de superligas refratárias a base de nióbio
      Descrição: Este projeto visa ao desenvolvimento de novas composições de materiais (estruturais e de revestimento) a base de nióbio e outros metais refratários para aplicações em altas temperaturas (HT). O objetivo é contribuir para a elaboração de uma base de dados termodinâmicos do sistema complexo (Nb,Mo,Ti,Hf,Zr,Ta,Ru,V)-(Fe,Ni)-(Cr,Al,Si,Ge,B) para definir as composições dos pares substrato/revestimento que possuam uma resistência ótima à oxidação em HT. Justificativa: os desenvolvimentos de materiais multifásicos destinados a aplicações em temperaturas muito elevadas dependem fortemente de simulações numéricas que são exeqüíveis somente se bases de dados termodinâmicos confiáveis são disponíveis. Estas são desenvolvidas pelo método CALPHAD se apoiando principalmente em resultados experimentais termodinâmicos e de diagramas de fases assim como em resultados de cálculos ab-initio. Ações: no escopo do presente projeto, a contribuição à meta acima mencionada será focalizada sobre o sistema (Nb,Ti,Zr,Ru)-(Fe-Ni)-(Cr,Al,Si). Em uma primeira etapa, será trabalhado sobre a compatibilização das modelagens termodinâmicas dos subsistemas já publicadas na literatura. Em seguida, para os subsistemas ternários para os quais não existam ainda modelagens publicadas, elas serão feitas a partir de informações experimentais e ab-initio disponíveis ou obtidas no presente projeto quando necessário. Em função do avanço destas etapas, os subsistemas quaternários poderão ser abordados (p.ex., Nb-Ti-Cr-Si e Ti-Ni-Cr-Si). Estes estudos serão tratados segundo as três ações abaixo: 1- Completar e incrementar o conhecimento dos equilíbrios entre fases pela investigação experimental de diagramas de fases do tipo isotérmicos e de projeção liquidus; 2- Determinar grandezas termodinâmicas experimentalmente e por cálculos ab-initio: entalpias de formação, calores específicos dos compostos intermetálicos, etc.; 3- Determinação de dados estruturais tais como taxa de ocupação dos átomos nos sítios cristalográficos; 4- Estabelecer a modelagem termodinâmica segundo o método CALPHAD. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Nabil Chaia - Integrante / VILASI, M. - Integrante / COELHO, G.C. - Coordenador / FIORANI, J.M. - Integrante / NUNES, C. A. - Integrante / ELENO, L. T. F. - Integrante / Nicolas David - Integrante / Julio Cesar Pereira dos Santos - Integrante / Alexandre Roberto Soares - Integrante. Financiador(es): Universidade de São Paulo - Cooperação.
      Membro: Nabil Chaia.
    3. 2015-Atual. Modificação da Superliga MAR-M246 por adição de nióbio: Estabilidade de Fases e Comportamento Mecânico
      Descrição: Materiais aplicados em temperaturas elevadas e ambientes agressivos tornaram-se uma necessidade científica e tecnológica. Estudos têm sido realizados independentemente de objetivos comerciais para o aprimoramento na obtenção de novas ligas e, em particular, para a reavaliação de ligas comerciais já existentes, por meio da aquisição de dados em condições de maior severidade. Nesta proposta de trabalho, pretende-se avaliar e correlacionar a microestrutura e o comportamento mecânico (por meio de ensaios de fluência) das superligas à base de níquel MAR-M246 convencional e modificada com nióbio. As ligas serão submetidas a tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento em temperaturas e tempos diferentes, medidas de dureza e análise térmica diferencial, ensaios de fluência sob carga constante nas temperaturas de 750, 800 e 850°C. Os resultados das caracterizações microestruturais e das curvas de fluência serão comparados às simulações em Thermo-Calc e JMatPro com o intuito de validar os resultados dos experimentos e a base de dados do programa. Por fim, a caracterização microestrutural, por meio das técnicas de microscopia ótica, eletrônica de varredura e de transmissão contribuirá para a compreensão dos mecanismos de fluência que atuam no material.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Nabil Chaia - Integrante / COELHO, G.C. - Integrante / ALKMIN, L. B. - Integrante / NUNES, C. A. - Coordenador / Baldan Renato - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Nabil Chaia.
    4. 2015-Atual. Modificações de liga base Nb-Ti-Al para o desenvolvimento de ligas de nióbio para aplicações estruturais em altas temperaturas
      Descrição: Descrição: A eficiência das turbinas a gás atuais para aplicação aeroespacial é limitada principalmente pela temperatura do gás de combustão, que não pode ser aumentada tendo em vista a incapacidade das superligas à base de níquel usadas na turbina de alta pressão de suportarem as tensões geradas em temperaturas maiores. Na região de turbina de baixa pressão, as temperaturas atingidas são inferiores. Os componentes são também fabricados a partir de superligas à base de níquel e as pesquisas atuais visam principalmente encontrar um material de menor densidade e que possa substituir as superligas em igualdade de desempenho. Os materiais a serem avaliados neste estudo visam este tipo de aplicação. Estes materiais deverão ser resistentes mecanicamente em altas temperaturas e também estáveis em ambientes oxidantes. Têm sido proposto que as microestruturas de maior potencial são aquelas com presença de fase(s) intermetálica(s) em equilíbrio com um metal ou liga refratária. Assim, diversos estudos tem avaliado o potencial de compósitos a base de intermetálicos (silicetos, aluminetos) de nióbio (?Refractory Metal ? Intermetallics Based Composites?). Estes compósitos exibem uma microestrutura multifásica contendo uma quantidade significativa de uma ou mais fases intermetálicas em uma matriz metálica dúctil ou uma matriz intermetálica com partículas de fase metálica dúctil em seu interior. Esta proposta parte de uma liga referência do sistema Nb-Ti-Al (51Nb-34Ti-15Al (%at.)), e que apresenta propriedades básicas interessantes,à qual serão feitas modificações com adições de Cr e Si. Com isso, pretende-se produzir microestruturas contendo uma fase metálica solução sólida com significativo teor de Al e uma pequena quantidade de intermetálicos do tipo siliceto na matriz. O processamento das ligas envolverá a produção de lingotes via fusão a arco e a realização de tratamentos térmicos de homogeneização e envelhecimento. A partir dos resultados de caracterização microestrutural via difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de dureza, serão selecionadas ligas de composição específica para caracterizações por ensaios de compressão a quente. É também objetivo do presente trabalho iniciar a montagem de uma base de dados termodinâmicos para o sistema Nb-Ti-Al-Cr-Si.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Nabil Chaia - Integrante / COELHO, G.C. - Integrante / NUNES, C. A. - Coordenador / Paula Leticia Cury - Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
      Membro: Nabil Chaia.
    5. 2015-Atual. Ligas de elementos multi-principais incorporando Nióbio para aplicações aeroespaciais
      Descrição: As tarefas a seguir apresentadas nesta proposta de trabalho baseiam-se em várias reuniões realizadas na BR & T-Brasil e no Departamento de Engenharia de Materiais da USP Lorena e são entendidas como de interesse comum em termos de pesquisa e desenvolvimento relacionados a materiais metálicos avançados e processos. Após análise e aprovação pela Universidade e BR&T-Brasil, este documento deve ser considerado como a referência final para os trabalhos iniciais de P & D (Pesquisa e Desenvolvimento), escopo de trabalho e resultados entregáveis. A indústria aeroespacial exige ligas de baixa densidade com um equilíbrio adequado de propriedades, tais como resistência mecânica, tenacidade, resistência à fadiga, comportamento em termos de propagação de trinca, módulo de elasticidade, e resistência à corrosão. Além disso, estas ligas devem superar materiais existentes a um custo competitivo. Na última década, uma nova abordagem de projeto de liga e que utiliza vários elementos metálicos principais, denominado ligas de alta entropia (HEAS), tem sido explorado. A liga HEA é preferencialmente definida como uma liga composta de pelo menos cinco elementos metálicos principais com concentração de 5 a 35 at.% para cada elemento. A partir desse conceito, novas composições de ligas e microestruturas podem ser desenvolvidas para atingir metas de custos e de propriedade atraentes para aplicações aeroespaciais. Neste estudo, um sistema modelo baseado em ligas HEA TiAlVNbZr foi escolhido para as investigações iniciais, com uma abordagem que envolve experimentos e cálculos termodinâmicos. Uma liga TiAlVNbZr equiatômica e suas variantes de composição serão produzidas através de fusão a arco a partir de metais de alta pureza. Tratamentos térmicos de homogeneização serão realizados visando obter soluções sólidas monofásicas (CCC- cúbica de corpo centrado) a temperaturas elevadas assim como soluções sólidas CCC metastáveis à temperatura ambiente. Tratamentos térmicos de envelhecimento serão também realizados para avaliar a possível precipitação de segunda fase em temperaturas mais baixas. As microestruturas de todos os materiais processados serão caracterizadas via Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e difração de raios-X (XRD). Amostras selecionadas também serão caracterizadas via Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Valores de microdureza à temperatura ambiente de todos os materiais processados serão determinados de modo a avaliar indiretamente a resistência mecânica à temperatura ambiente. Além disso, a densidade de todas as amostras produzidas serão também medidas. A partir destes resultados, serão realizados testes de compressão à temperatura ambiente a partir de materiais selecionados após condições específicas de processamento. Outro objetivo deste projeto é desenvolver um banco de dados termodinâmicos para sistemas de ligas selecionados, especialmente para a previsão de fases estáveis a priori, ou, por extrapolação, a partir do comportamento dos sistemas binários / ternários relevantes. Este é um trabalho fundamental, científico, mas tem amplas implicações para o futuro desenvolvimento de classes de ligas de alto desempenho, uma vez que no momento não podemos antecipar as fases estáveis para ligas à base de nióbio e outras ligas complexas. Há um grande número de composições químicas para investigar, 53.130 possíveis contendo 5 componentes, o desafio sendo a identificação de composições úteis que mereçam investigações mais profundas. Se quisermos identificar melhores sistemas de ligas leves para aplicações estruturais (por exemplo, componentes de bocal do motor, sistemas de potência para aplicação espacial e possivelmente, ligas tratáveis termicamente para atuadores para substituir aços), temos de encontrar métodos mais rápidos e de baixo custo para avaliar possíveis materiais úteis.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Nabil Chaia - Integrante / COELHO, G.C. - Integrante / NUNES, C. A. - Coordenador / Jose Mauro Moraes Junior - Integrante. Financiador(es): The Boeing Company - Auxílio financeiro.
      Membro: Nabil Chaia.

Prêmios e títulos

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    Participação em eventos

    • Total de participação em eventos (0)

      Organização de eventos

      • Total de organização de eventos (0)

        Lista de colaborações

        • Colaborações endôgenas (2)
          • Nabil Chaia ⇔ Geovani Rodrigues (3.0)
            1. GLÓRIA, RAPHAEL FELCA ; CHAIA, NABIL ; DA CRUZ, ANDERSON WESLEY ; ALCKMIN, LUCIANO BRAGA ; NUNES, CARLOS ANGELO ; RODRIGUES, GEOVANI. Aluminide coating on Mar-M246 nickel superalloy by halide activated pack cementation (HAPC). SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY. v. 411, p. 126999, 2021. Qualis: A1
            2. CRUZ, ANDERSON WESLEI DA ; GLÓRIA, RAPHAEL FELCA ; NOGUEIRA, RAFAELA DE OLIVEIRA ; CHAIA, NABIL ; SILVA, GILBERT ; RODRIGUES, GEOVANI. Fe-Cr-Si Codeposition on Nb-Si based Alloys via Halide Activated Pack Cementation to Improve Oxidation Resistance. MATERIALS RESEARCH. v. 23, p. 1-9, 2020. Qualis: A2
            3. CHAIA, N. ; CURY, P.L. ; RODRIGUES, G. ; COELHO, G. C. ; Nunes, C.A.. Aluminide and silicide diffusion coatings by pack cementation for Nb-Ti-Al alloy. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY. v. 389, p. 125675, 2020. Qualis: A1

          • Nabil Chaia ⇔ Alfeu Saraiva Ramos (1.0)
            1. SANDIM, H. R. Z. ; Alfeu Saraiva Ramos ; SUZUKI, Paulo A ; Alkmin, L. B. ; CHAIA, N. ; NUNES, Carlos Angelo. Excess aluminium effect on the composition and microstructure of Mo-Al alloys from aluminothermic reduction of MoO 3. CANADIAN METALLURGICAL QUARTERLY,. v. 56, p. 1-6, 2017. Qualis: Não identificado (CANADIAN METALLURGICAL QUARTERLY,)




        (*) Relatório criado com produções desde 1914 até 2114
        Data de processamento: 14/02/2025 18:29:00