Valorização de resíduos de pó de metal duro

• Autor(a) principal: Henriques, Luís Pedro Alves
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/21833
• topic: Engenharia de materiais; Metais - Reciclagem; Cobalto; Pós metálicos; Carboneto de tungsténio

Neste trabalho investigou-se a incorporação de resíduos de pó WC-Co, provenientes das peças rejeitadas durante a etapa de prensagem e da maquinação das peças em verde, na produção de pastilhas de corte de metal duro. O pó reciclado foi incorporado numa peça cilíndrica em percentagens variáveis entre 50-70%, constituindo a base de suporte da peça. A outra parte do cilindro, a parte virgem, correspondente à zona de trabalho da peça, é constituída por um pó virgem de composição controlada. Estas peças, com dois tipos de pós, foram apelidadas de bimaterial. Selecionaram-se dois tipos de pós virgem, do mesmo grau mas utilizando num caso a parafina como lubrificante de prensagem e no outro o polietilinoglicol (PEG). Estes pós virgem, assim como o pó resultante da mistura de resíduos, foram inicialmente, analisados, com caracterização sistemática a nível de composição química (fluorescência de raios-X), estrutura cristalina (difracção de raios-X, DRX), morfologia (microscopia electrónica de varrimento, SEM) e distribuição granulométrica (Coulter). Foi ainda avaliado o seu comportamento térmico após compactação por análise dilatométrica e o comportamento magnético (balança magnética e força coerciva). O desenvolvimento dos bimateriais foi feito de acordo com as etapas de processamento disponíveis na empresa Palbit, começando com a preparação das misturas de pós, seguindo-se a moagem, granulação, prensagem e finalizando-se com a remoção do lubrificante de prensagem e sinterização. Na etapa de prensagem recorreu-se a uma prensa uniaxial com sistema CNC, tendo sido colocado o pó reciclado e efectuada uma pré-compactação; seguidamente, introduziu-se o pó virgem e realizou-se a prensagem final. Foram utilizados dois ciclos térmicos no processo de sinterização por SinterHIP. Foram caracterizadas duas amostras de bimaterial, correspondentes a cada um dos pós virgem utilizados (com parafina e com PEG), recorrendo à análise estrutural (DRX), micoestruturais e química (SEM/EDS), magnética (balança magnética e força coerciva) e mecânica (dureza e tenacidade à fratura). As peças de bimaterial produzidas apresentaram uma densificação elevada em toda a peça, sem vestígios de porosidade ou de segundas fases, e não apresentaram empenos significativos. A análise química e microestrutural mostrou existir um gradiente de cobalto nas peças produzidas que se traduz num gradiente de propriedades magnéticas e mecânicas. Este gradiente de Co e de propriedades foi avaliado, tendo em perspectiva a produção de peças com uma zona de trabalho detentora de propriedades mecânicas adequadas à sua função de corte e dentro dos parâmetros de qualidade da empresa.