Estudo do efeito da adição de zircônia na microestrutura e propriedades do aço EUROFER sinterizado - Menezes, Roberta Araújo Cavalcante de (2016)
O aço EUROFER é uma liga que foi desenvolvida para aplicação em reator nuclear, apresentando propriedades mecânicas compatíveis com essa utilização, desde que, a temperatura de serviço não ultrapasse 550°C, devido a sua baixa resistência a fluência. Visando melhorar as propriedades mecânicas do EUROFER, estudos estão sendo desenvolvidos adicionando ítria, e o com isso tem-se um compósito com uma maior temperatura de trabalho, de aproximadamente 650°C. Dentro desse contexto, neste trabalho, estudou-se o efeito da adição de zircônia e da atmosfera de sinterização na microestrutura e propriedades mecânicas do aço EUROFER processado através das etapas da metalurgia do pó. Inicialmente, foram adicionados 5%, em peso, de zircônia ao aço, e realizada a moagem de alta energia em um moinho planetário por 5 horas com velocidade de 400rpm. Em seguida, os pós particulados foram recozidos em forno resistivo a vácuo a temperatura de 950°C por 30 minutos para uma melhor compactação. Os pós de EUROFER puro e de EUROFER com 5% de zircônia moídos forma compactados a frio sob uma pressão uniaxial de ação dupla com carga de 700 MPa, em uma matriz metálica de cavidade cilíndrica de 5 mm de diâmetro. Os compactados a verde foram sinterizados em forno resistivo a vácuo e em forno resistivo com fluxo de argônio a uma temperatura de 1300°C por 60 minutos com taxa de aquecimento de 10°C/min. Os pós de partidas e os pós moíods foram caracterizados por: distribuição do tamanho de partículas, fluorescência de raio-X (FRX), difração de raio-X (DRX) com refinamento, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). E, as amostras sinterizadas foram caracterizadas por difração de raio-X (DRX), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS); e, também, analisadas por ensaios de densidade, dilatometria e microdureza. Foi observado que a microestrutura inicial do EUROFER não se manteve durante o processamento do material, e, com isso, as suas propriedades mecânicas apresentaram variações. Dessa forma, os resultados de microdureza obtidos para as amostras com adição de zircônia (fluxo de argônio 253,4HV e vácuo 119,35HV), foram maiores que os de aço puro sinterizados (fluxo de argônio 119,25HV e vácuo 84,65HV). E, além disso, as amostras sinterizadas no forno resistivo com fluxo de argônio apresentaram valores de microdureza superiores as das amostras sinterizadas em forno resistivo a vácuo.