Sinterização em plasma e forno resistivo de compósitos (Fe,C)-NbC e (Fe,C)-TaC/
Aço sinterizado foi reforçado com diferentes teores de nióbio e tântalo visando melhorar a dureza para aplicações estruturais. Dois tipos de pó de ferro foram experimentados, o Ancorsteel 1000B e o 45P, fornecidos pela companhia Hoeganaes. Este último é um pó pré-ligado com fósforo. A composição dos...
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| Resumo: | Aço sinterizado foi reforçado com diferentes teores de nióbio e tântalo visando melhorar a dureza para aplicações estruturais. Dois tipos de pó de ferro foram experimentados, o Ancorsteel 1000B e o 45P, fornecidos pela companhia Hoeganaes. Este último é um pó pré-ligado com fósforo. A composição dos compósitos preparados com o Fe-1000B contém uma pequena quantidade de Fe3P que permite a sinterização por fase líquida. A dureza da matriz foi ajustada pela adição de 1% em massa de carbono. Usados comercialmente NbC e TaC com tamanho médio de partícula de 2 ì m e 9 ì m, respectivamente, foram dispersos na matriz. Os pós foram misturados e moídos num moinho de bolas do tipo planatário por 10 e 20 horas seguido de recozimento para eliminar os efeitos do encruamento. As amostras foram compactadas uniaxialmente na pressão de 600 MPa com dimensões de 2 mm de espessura e 10 mm de diâmetro e, em seguida, sinterizadas tanto em forno resistivo quanto em reator a plasma com configuração de catodo oco. A sinterização convencional foi realizada em 1180ºC com patamar isotérmico de 30 minutos, estabelecidos para o estudo dilatométrico. A sinterização em plasma de hidrogênio DC foi realizada para temperaturas variando entre 750ºC e 900ºC por 60 minutos de permanência em patamar isotérmico. Alternativamente, os compósitos sinterizados em plasma foram também nitretados para se investigar a possibilidade da adição de uma camada superficial de elevada dureza. Os compósitos obtidos foram caracterizados de acordo com a densidade, microestrutura e propriedades mecânicas. Correlações foram estabelecidas entre os métodos de sinterização e as caracrterísticas dos compósitos. Os resultados revelaram que compósitos densos (>95%DT) podem ser obtidos por ambos#$&processos de sinterização. A sinterização em plasma resultou numa significante redução de temperatura, porém com características microestruturais consideravelmente diferentes quando comparadas com os compósitos convencionalmente sinterizados. Os valores de dureza dobraram com respeito a matriz não reforçada. Os resultados comfirmaram que a sinterização em plasma pode ser acompanhada por uma subseqüente nitretação desses compósitos. |
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