Avaliação microestrutural e do comportamento termomecânico do aço inoxidável HK-30 conformado por gelcasting

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Oliveira, L. F. R.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável; Gelcasting de metais; Tensão mecânica
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/599

O processo gelcasting consiste em uma técnica de conformação originalmente desenvolvido para materiais cerâmicos, baseado em uma suspensão concentrada de material particulado em uma solução aquosa que pode ser moldada e posteriormente, através de uma reação química, gelifica no interior do molde, resultando em uma peça rígida e com boa resistência mecânica. Embora tenha sido desenvolvido há mais de 20 anos, há poucos registros do processo gelcasting aplicado à metalurgia do pó. Além disso, ao ser adaptado para sistemas de partículas metálicas, torna-se necessário lidar com a maior tendência à sedimentação desses pós, uma vez que se tratam de partículas maiores e mais densas que partículas de materiais cerâmicos. Nesse sentido, este trabalho verifica a eventual ocorrência de sedimentação no período que precede a gelificação, o que poderia gerar um gradiente de compactação nas peças com efeitos indesejados sobre suas propriedades mecânicas. Para isso, amostras cilíndricas foram moldadas com uma altura de 10 cm, utilizando um pó de liga de aço inoxidável para aplicações em alta temperatura (HK-30) com duas granulometrias distintas (10F, D50=7?m e 20F, D50=12 ?m). Após sinterização em forno a vácuo, as peças foram seccionadas e amostras foram extraídas das regiões mais alta (topo) e mais baixa (base) para avaliação de densidade e caracterização microestrutral. Adicionalmente, a tensão de escoamento foi avaliada através de ensaio de compressão em temperatura ambiente e a 800oC. Os resultados mostraram que houve excelente densificação de todas as amostras. Entretanto, a avaliação microestrutural revelou a existência de certa porosidade residual para as amostras processadas a partir do pó com granulometria 10F. As propriedades mecânicas medidas em temperatura ambiente e a 800oC foram compatíveis às disponíveis na literatura para a mesma liga processada por fundição, para as amostras produzidas a partir do pó com granulometria 20F. No entanto, para as amostras produzidas com o pó 10F verificaram-se valores de tensão de escoamento 50% menores, apenas para os testes conduzidos a 800oC, o que foi atribuído à maior presença de poros na microestrutura. Em todos os casos, não foi identificada qualquer diferença significativa de densidade ou de tensão de escoamento entre as amostras extraídas do topo e da base do cilindro, comprovando a hipótese de que foi possível processar os pós de aço HK-30 através da técnica gelcasting evitando-se de maneira satisfatória a ocorrência de segregação de partículas e heterogeneidade microestrutural.