Estudo da influência de diferentes granulometrias na densificação de compósitos de aço duplex uns s31803 produzido por metalurgia do pó

• Autor(a) principal: CHAVES, Rodrigo Rodrigues
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3727
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA; Metalurgia do pó; Moagem de alta energia; Aço inoxidável duplex UNS S31803

Os aços inoxidáveis duplex (AID) são assim denominados por apresentar uma microestrutura bifásica, com a proporção volumétrica aproximadamente iguais de ferrita e austenita, sendo muito empregado na indústria de petróleo, papel celulose, química, nuclear entre outras. De modo geral são empregados quando existe a necessidade de um material com alta resistência mecânica aliada a alta resistência a corrosão. A metalurgia do pó pode ser uma forma de reaproveitamento para sucatas e sobras de componentes produzidos a partir de processos de produção, como usinagem. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência de diferentes granulometrias e de diferentes formas de prensagem (uniaxial e isostática) na densificação de um compósito de AID UNS S31803 produzido por metalurgia do pó. As moagens foram realizadas, por 20, 40 e 80 horas, com adição de 3% de carbeto de vanádio e de 1% de metanol como agente controlador do processo. Os pós foram tratados termicamente a 1050 ºC por 30 minutos, para alívio das tensões oriundas do processo de moagem. Os pós obtidos nos diferentes tempos de moagem foram classificados e caracterizados quanto à sua morfologia e distribuição granulométrica, utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e granulometria a laser. Após a caracterização os pós, com diferentes granulometrias, foram prensados utilizando prensagens uniaxial e isostática. Foram produzidas pastilhas utilizando os pós moídos por 20, 40 e 80 horas, também foram produzidas pastilhas utilizando a mistura em frações iguais de peso dos pós 20 e 40 horas, 40 e 80 horas e 20, 40 e 80 horas. Após a obtenção das pastilhas, foi realizado a medida da densidade a verde e posteriormente as pastilhas foram sinterizadas na temperatura 1250 ºC por 1 h. As pastilhas sinterizadas foram caracterizadas segundo à porosidade, dimensão dos poros e densificação utilizando as técnicas de microscopia óptica, difração de raios x e medidas de densidade pelo método de Arquimedes. Os resultados mostraram que as dimensões dos particulados reduzem com o aumento do tempo de moagem. No tempo de 20 horas a dimensão média das partículas ficaram em 60,57 μm, no tempo de 40 horas a dimensão média reduziu para 52,35 μm e no tempo de 80 horas a dimensão ficou em 39,02μm. Com os resultados da porosidade foi possível verificar que os valores ficaram próximos para a compactação uniaxial e isostática. O maior valor de densificação (utilizando a técnica de Arquimedes) foi obtido com a mistura na fração igual dos pós de 20, 40 e 80 horas utilizando a prensagem isostática e o valor alcançado foi de 6,9528 g/cm3. O valor da densificação do AID UNS S31803 produzido via fundição é de 7,80 g/cm³.