Estudo da sinterização do compósito WC-316L/
Resumo: O metal duro é um compósito de matriz metálica composto por uma fase dura, os carbetos, e uma fase dúctil, podendo ser cobalto, níquel ou ferro, que exerce o papel de ligante da fase dura e confere a tenacidade adequada ao material. O principal ligante utilizado em compósitos a base de WC é...
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| Formato: | Dissertação |
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| Resumo: | Resumo: O metal duro é um compósito de matriz metálica composto por uma fase dura, os carbetos, e uma fase dúctil, podendo ser cobalto, níquel ou ferro, que exerce o papel de ligante da fase dura e confere a tenacidade adequada ao material. O principal ligante utilizado em compósitos a base de WC é o cobalto. O cobalto, no entanto, é um material escasso, que possui alto custo de processamento e é tóxico. Este trabalho analisou a influência do aço inoxidável 316L na sinterização do WC, avaliando assim a possibilidade de substituição do cobalto pelo aço inoxidável 316L. O aço inox 316L possui características físicas similares ao cobalto é de processamento mais econômico e não tóxico. O compósito WC-316L foi processado via metalurgia do pó pelas seguintes etapas: preparação dos pós iniciais, moagem (relação de bolas 7:1) á úmido, na presença de cicloexano, durante 5 horas, compactação de 200 MPa, sinterização em diferentes temperaturas: 1200°C, 1300°C e 1400°C com taxa de 20°C/min e isoterma de 60 minutos em atmosfera de vácuo. Os pós de partida WC e 316L foram caracterizados por difração de raios-x (DRX), ensaio granulométrico e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O compósito sinterizado WC-316L foi caracterizado por MEV e ensaio de microdureza vickers. As amostras processadas nas temperaturas de 1200°C e 1300°C apresentaram alta porosidade, heterogeneidade microestrutural, densidade relativa baixa, 58% e 66% respectivamente, e baixa microdureza, 300 HV e 700 HV, respectivamente. As amostras sinterizadas a temperatura de 1400oC apresentaram maior homogeneidade microestrutural comparadas as amostras sinterizadas a temperaturas de 1200°C e 1300°C, densidade relativa de 86%, e valor de microdureza de 1890 HV.#$&Abstract: The hard metal is a metal matrix composite composed hard phase carbide and a ductile phase, which can be cobalt, nickel or iron, which plays the role of a hard phase and binder gives the material an adequate toughness. The main binder used in composite based on WC is cobalt. Cobalt however is a scarce material having high processing costs and is toxic. This study analyzed the influence of 316L stainless steel sinter WC, analyzing the possibility of replace cobalt by 316L stainless steel. The 316L stainless steel has similar physical characteristics to cobalt and is more economical and non-toxic processing. The composite WC-316L was processed by powder metallurgy following steps: preparing starting powders, milling (grinding balls ratio 7:1) to damp presence of cyclohexane for 5 hours, compaction of 200 MPa, sintering at different temperatures: 1200°C , 1300°C and 1400°C with rate 20°C/min isotherm 60 minutes in vacuum atmosphere. The starting powders WC and 316L were characterized by X-RD diffraction, particle size testing and scanning electron microscopy (SEM). The composite sintered WC- 316L was characterized by SEM and micro vickers hardness test. The samples processed at temperatures of 1200°C and 1300°C showed high porosity heterogeneity microstructural, low relative density, 58 % and 66 % respectively, and low hardness, 300 HV and 700 HV, respectively. The samples sintered at temperature 1400°C showed higher homogeneity microstructural compared to the samples sintered at temperatures of 1200°C and 1300°C , relative density of 86 %, and micro hardness value of 1890 HV. |
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