Estudo da reutilização do aço uddeholm vanadis® 8 superclean pela rota da metalurgia do pó a partir da técnica de moagem de alta energia (mechanical milling)

• Autor(a) principal: GONÇALVES, Pedro Henrique
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2495
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA; Vanadis®8; Reciclagem de cavacos; Adição de carbetos; Metalurgia do pó; Moagem de alta energia; Sinterização; Tratamentos térmicos

O aço Uddeholm Vanadis®8 Superclean corresponde à classe de aços ferramenta para trabalho a frio contendo altos teores de carbono, vanádio, cromo e molibdênio apresentando alta resistência ao desgaste, elevada resistência mecânica e dureza, estabilidade dimensional e boa tenacidade, sendo utilizados em diversas aplicações como na fabricação de matrizes para conformação mecânica, extrusoras, cutelaria. São fornecidos para a demanda em forma de lingotes e tarugos na qual precisam ser usinados para dar forma no produto final. Os cavacos gerados no processo de usinagem muitas vezes são refundidos e/ou talvez até descartados o que prejudica o meio ambiente, além da perda do valor agregado do material. Com o intuito de reutilizar os resíduos metálicos, a rota de Metalurgia do Pó (MP) tem mostrado ser uma alternativa eficiente por ter elevado aproveitamento da matéria-prima, baixo consumo energético, produção de peças / componentes de homogeneidade estrutural e mecânica e bom acabamento superficial. Deste modo, este trabalho teve como objetivo a produção de pós metálicos pelo processo de moagem de alta energia (MAE) a partir da reutilização dos cavacos do aço Vanadis®8 com e sem adição de carbetos. Como efeito comparativo na eficiência da MAE, determinou-se três séries: com adição de carbetos de vanádio (V8VC), mistura de carbetos de vanádio, cromo e molibdênio - V8(VMoCr)C e sem adição de carbetos (V8SC). As análises de morfologia e granulometria dos pós em diferentes tempos de moagem foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura e análise de tamanho de partículas por difração a laser. A caracterização estrutural e mecânica das amostras sinterizadas, temperadas e revenidas foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica, difratograma de raios X, densidade aparente via Arquimedes e por MO, microdureza Vickers e ensaio de compressão. Os resultados revelam que todas condições estabelecidas na MAE foram eficientes com destaque da série V8(VMoCr)C, com tamanho médio de partícula de 11,48 μm. Os parâmetros de sinterização se mostraram eficientes, apresentando densificação média de 86,31% em relação ao material CR, com destaque para a série V8SC (87,46%), evidenciado pela menor porosidade aparente. Os tratamentos térmicos de têmpera e revenimento promoveram um aumento da dureza e resistência à compressão dos novos materiais desenvolvidos, principalmente após o revenimento, onde a dureza foi próxima do material CR, também tratado. Em relação aos resultados de resistência máxima à compressão e módulo de elasticidade, as três séries apresentaram valores aproximadamente iguais, considerando o desvio padrão, com destaque para as amostras com adição de V8VC que apresentou resistência máxima à compressão de 1710,29 MPa e das amostras V8(VMoCr)C que apresentaram um módulo de elasticidade de 17945,28 MPa. As transformações microestruturais das amostras desenvolvidas neste trabalho foram semelhantes àquelas do aço Vanadis®8 como recebido. Logo, o processo de MP com a utilização da técnica de MAE se mostrou ser uma rota alternativa eficiente na reutilização dos cavacos do aço ferramenta Vanadis®8.