Influência da moagem de alta energia e adição de Nb na densificação e microestrutura de um compósito WC-Cu

• Autor(a) principal: Coelho, Renan Sávio de Almeida
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24841
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Moagem de alta energia; Compósitos de matriz metálica; WC-Cu-Nb

As propriedades únicas do compósito de matriz metálica de cobre (Cu) reforçada por dispersão de partículas de carboneto de tungstênio (WC) são de grande importância para várias aplicações industriais, devido a sua excelente resistência sob alta temperatura, boa resistência à corrosão e à fratura. O compósito Cu-WC é quimicamente e termicamente estável, além de possuir excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica. Tais características o tornam um promissor material para fabricação de contato elétrico de alta potência, eletrodos para soldagem, condutores de campo magnético pulsado, dispositivos de gerenciamento térmico e elétrico. Este trabalho investiga o efeito da moagem de alta energia na densificação e microestrutura dos compósitos WC-20%Cu e WC-18%Cu-2%Nb, bem como a influência da adição do nióbio como inibidor de crescimento de grão. O efeito da pressão de compactação e da temperatura de sinterização dos pós preparados por moagem e mistura mecânica na densidade também foram estudados. Pós de WC, Cu e Nb, na razão de 80, 20 e 2 por cento em massa, respectivamente, foram preparados por moagem e, também, por mistura mecânica. A moagem dos pós compósitos foi realizada a seco sob atmosfera ambiente com um recipiente e bolas de metal duro em um moinho attritor. Os pós foram moídos a 900 rpm durante 90 minutos e sob uma razão de massa pó para bolas de 1:100. Compactos de pós com forma cilíndricas foram prensados a 200, 400 e 600 MPa em uma matriz de aço uniaxial de 8 mm de diâmetro. Os corpos verdes foram sinterizados nas temperaturas de 1030 °C e 1150 °C por 60 min. em forno tubular resistivo sob atmosfera de nitrogênio. A microestrutura dos corpos sinterizados foi analisada por microscopia eletrônica de varredura. Para analisar a presença de impurezas nos pós elementares e moídos, análises químicas de FRX e EDS foram realizadas. A análise de DRX foi usada para detectar as fases presentes. Uma significativa diminuição dos cristalinos e amorfização das fases Cu e WC foi exibida pelos pós moídos. Assim como, um menor tamanho de grão foi alcançado pelas microestruturas sinterizadas dos pós compósitos Cu-WC com adição de Nb. Os compactos de pós submetidos a maior pressão de compactação e temperatura de sinterização também alcançaram as maiores densificações.