Atomização de suspensões de metal duro em etanol

• Autor(a) principal: Silva, João Manuel Marques da
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/7749
• topic: Engenharia de materiais; Tecnologia de pós; Suspensões; Atomização; Sinterização; Metais duros; Prensagem isostática

O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento do processo industrial de atomização para a produção de granulados de misturas de pós WC-Co a partir das respetivas suspensões em etanol (96 % vol.) com 1,5 % em peso de parafina. Para desenvolver esta tecnologia foram selecionados três graus de WC-Co produzidos na Durit: GD05 (5,75 % Co), GD10 (6 % Co) e GD30 (15 % Co). O sucesso da granulação destes graus deverá permitir, no futuro, alargar esta tecnologia aos restantes graus da empresa. Inicialmente, as suspensões foram misturadas e moídas a húmido em etanol, em moinhos de atrito com roletos de metal duro. A parafina é o agente que promove a formação dos grânulos na atomização e o lubrificante durante a prensagem unidirecional dos compactos, antes de sinterizar. As moagens foram realizadas a temperaturas superiores à temperatura de fusão da parafina (57 - 59 ºC). Numa primeira fase, as suspensões de pós foram pressurizadas em vasos de pressão (8 bar de N2) para serem atomizadas a 170 ºC. Com esta técnica, resultam granulados ocos e partidos. Em consequência disso, as densidades aparentes dos granulados de GD05, GD10 e GD30 são baixas, respetivamente 2,80, 2,90 e 2,70 g/cm3. Destes granulados resultam amostras sinterizadas com porosidade típica de uma má distribuição da parafina nos pós e microestrutura com lagos de cobalto. Os resultados obtidos nesta primeira fase levaram à substituição da atomização com pressão de N2 pela atomização à temperatura ambiente com uma bomba de membrana colocada à saída do vaso de pressão. Esta metodologia permitiu desde logo um incremento na qualidade dos grânulos, obtendo-se granulados mais íntegros e com densidade aparente de 2,96, 3,13 e 2,80 g/cm3, respetivamente para os graus GD05, GD10 e GD30. As microestruturas das amostras sinterizadas continuaram a apresentar, no entanto, os poros característicos de uma má distribuição da parafina e lagos de cobalto. Ultrapassada esta questão os granulados obtidos apresentam-se íntegros e com densidade aparente de 3,25, 3,30 e 2,90 g/cm3, respetivamente para os graus GD05, GD10 e GD30.