Estudo do efeito da adição de carbeto de titânio nas propriedades microestruturais e mecânicas do metal duro WC-Fe - Lucas, Ana Carolina Marçal Pires Ferreira (2022)
O metal duro é amplamente empregado em diversas áreas da indústria devido as suas características como a alta resistência ao desgaste, elevada tenacidade à fratura e alta dureza. O cobalto é o metal mais utilizado como fase ligante do metal duro, porém outros metais como o ferro tem se mostrado uma alternativa em substituição, devido ao alto custo de produção e toxidade do cobalto. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da adição de 0%, 1,5%, 3,0% e 4,5%, em massa de TiC, a um pó compósito WC-10%Fe, preparados por moagem de alta energia, através de propriedades obtidas dos pós e compactados sinterizados. Os pós compósitos, foram processados em meio úmido, utilizando álcool etílico a 99% em um moinho planetário de alta energia com recipiente e bolas de metal duro, sob agitação de 400 rpm, com uma relação bola/pó de 5:1 durante 10 horas. Posteriormente os pós moídos foram compactados a 200 Mpa, em uma matriz uniaxial cilíndrica de 8 mm, de aço inoxidável, e sinterizados em um forno resistivo a 1300 °C, 1400 °C, 1500 °C e 1600 °C por 1 h, sob atmosfera de argônio e com taxa de aquecimento de 10 °C/min. Para avaliar a composição, microestrutura e propriedades, foram utilizadas as técnicas de caracterização de materiais, como Magnetômetro de Amostra Vibratória (VSM), Granulometria, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difratometria de Raios X (XRD). Nas amostras consolidadas foram realizadas análise microestrutural, medição de microdureza e medida de densidade pelo método de Arquimedes. Os resultados mostraram que através da moagem de alta energia obteve-se uma homogeneização e redução de tamanho de partículas favorecendo o processo de sinterização no metal duro. Como também, a adição do TiC ao WC-10%Fe leva a um maior refinamento da microestrututura, levando a obtenção de uma microdureza máxima de 1564 HV, com adição de 3,0% em massa de TiC, a uma temperatura de sinterização de 1600°C.