Estudo do efeito da moagem com a adição da alumina no metal duro

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Leal, Erisson Aparecido de Deus
• Orientador(a): Costa, Franciné Alves da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Compósitos WC-Co-Al2O3; Moagem de alta energia; Sinterização
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32754

O compósito WC-Co (metal duro), assim como a cerâmica alumina são largamente utilizadas como ferramentas de corte na indústria de metal-mecânica e de petróleo, mineração e construção civil devido a sua alta dureza, alta resistência a abrasão e sob alta temperatura. Este trabalho investiga a adição de 1, 2, 5 e 10% em massa de Al2O3 a um pó compósito WC-Co com 10% em massa de Co. O efeito da preparação dos pós compósitos por mistura manual e moagem de alta energia e a influência da temperatura de sinterização na densidade e microestrutura dos compactos sinterizados também foram investigados. Um moinho planetário pulverissete 7 de alta energia foi usado para preparar todos os pós utilizando um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico a 99% sob 400 rpm por 50 h, exceto o pó WC-10%Co com 5% em massa de Al2O3 que teve também uma carga de pó moída para 30 h. Amostras de pós foram colhidas após 2, 6, 10, 20 e 30 h durante a moagem e por mistura manual para servir de referência. Compactos verdes com 5,04 ± 0,2 mm de diâmetro foram prensados a 200 MPa em uma matriz uniaxial cilíndrica de aço inoxidável. Estes, foram sinterizados em um dilatômetro a 1400 oC e 1550 oC por 1 h sob atmosfera de argônio e taxa de aquecimento de 10 oC/min. Todos os pós e os compactos sinterizados foram caracterizados usando técnicas de distribuição de tamanho de partícula, DRX, MEV, EDS, medidas de densidade, densificação, contração dilatométrica e de dureza Vickers. Os compactos de pós compósitos WC10%Co-Al2O3 com adição de 5 e 10% de Al2O3 exibem maior densidade e densificação sob maior temperatura, porém a densidade máxima alcançada foi de 70% da densidade teórica tanto quando moídos por 50 h quanto para misturados a 10 minutos. Todavia, os compactos de pós compósitos WC-10%Co-5%Al2O3 moídos por 30 h sinterizados a 1550 °C exibem microestruturas mais densas alcançando 91% da densidade teórica e uma densificação de 87%, bem como uma dureza de 500 HV.