Estudo da síntese de pós compósitos e sinterização do sistema W-Ni

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Rennáh Francisco Figueiredo
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/41553
Resumo: Neste trabalho, foi estudada a obtenção de pós compósitos W-Ni, através da moagem de alta energia, em diferentes tempos (2h, 5h e 10h), dos pós precursores de paratungstato de amônio (APT) com níquel (20%p.Ni) e tungstênio com níquel (20%p.Ni). Partiu-se do paratungstato de amônio (APT) misturado com níquel, na proporção de 20%p.Ni, realizando sua redução com gás hidrogênio (H2), na temperatura de 850 °C e com tempo de isoterma de reação de 60 minutos, compactação e posteriormente a sinterização dos compactados a verde reduzidos, com taxa de aquecimento de 10 °C/min. Os pós precursores e reduzidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e particulometria. Foram investigados os efeitos dos diferentes tempos de moagem (2h, 5h e 10h), das cargas de compactação (500 MPa e 600 MPa) e das temperaturas de sinterização (1450 °C e 1550 °C) sobre as propriedades de dureza, microestrutura e densidade do W-Ni obtido. Paralelamente, foram obtidas as amostras a partir dos metais de tungstênio e níquel nas mesmas condições experimentais para fins de comparação. A partir dos resultados foi possível concluir que as imagens de MEV das misturas de W-Ni revelaram que os pós apresentaram morfologia com partículas de tamanhos e formas variadas e bastante aglomeradas. No caso da mistura W-Ni a partir da redução do APT-20%p.Ni, os pós apresentaram partículas de menor tamanho e com boa dispersão e homogeneização das fases. A análise via DRX mostrou as fases W e Ni4W, sendo comprovada a redução do paratungstato de amônio. Podemos concluir que as amostras com moagem realizada no tempo de 10h, compactadas com pressão 500 MPa e temperatura de sinterização de 1450 °C apresentaram, maior homogeneidade microestrutural, apresentando maior valor de dureza (400,9 HV).
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Partiu-se do paratungstato de amônio (APT) misturado com níquel, na proporção de 20%p.Ni, realizando sua redução com gás hidrogênio (H2), na temperatura de 850 °C e com tempo de isoterma de reação de 60 minutos, compactação e posteriormente a sinterização dos compactados a verde reduzidos, com taxa de aquecimento de 10 °C/min. Os pós precursores e reduzidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e particulometria. Foram investigados os efeitos dos diferentes tempos de moagem (2h, 5h e 10h), das cargas de compactação (500 MPa e 600 MPa) e das temperaturas de sinterização (1450 °C e 1550 °C) sobre as propriedades de dureza, microestrutura e densidade do W-Ni obtido. Paralelamente, foram obtidas as amostras a partir dos metais de tungstênio e níquel nas mesmas condições experimentais para fins de comparação. A partir dos resultados foi possível concluir que as imagens de MEV das misturas de W-Ni revelaram que os pós apresentaram morfologia com partículas de tamanhos e formas variadas e bastante aglomeradas. No caso da mistura W-Ni a partir da redução do APT-20%p.Ni, os pós apresentaram partículas de menor tamanho e com boa dispersão e homogeneização das fases. A análise via DRX mostrou as fases W e Ni4W, sendo comprovada a redução do paratungstato de amônio. Podemos concluir que as amostras com moagem realizada no tempo de 10h, compactadas com pressão 500 MPa e temperatura de sinterização de 1450 °C apresentaram, maior homogeneidade microestrutural, apresentando maior valor de dureza (400,9 HV).In this work, it was studied the obtaining of W-Ni composite powders, through high energy grinding, at different times (2h, 5h and 10h), of the precursor powders of ammonium paratungstate (APT) with nickel (20% p.Ni ) and tungsten with nickel (20% p.Ni). It started with ammonium paratungstate (APT) mixed with nickel, in the proportion of 20% p.Ni, reducing it with hydrogen gas (H2), at a temperature of 850 °C and with a reaction isotherm time of 60 minutes, compaction and then the sintering of the reduced green compacts, with a heating rate of 10 °C/min. The precursor and reduced powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and particulometry. The effects of different grinding times (2h, 5h and 10h), compaction loads (500 MPa and 600 MPa) and sintering temperatures (1450 °C and 1550 °C) on the properties of hardness, microstructure and density of the obtained W-Ni. At the same time, samples were obtained from tungsten and nickel metals under the same experimental conditions for comparison purposes. From the results it was possible to conclude that the SEM images of the W-Ni mixtures revealed that the powders presented morphology with particles of varying sizes and shapes and quite agglomerated. In the case of the W-Ni mixture from the reduction of APT-20% p.Ni, the powders showed particles of smaller size and with good dispersion and homogenization of the phases. The analysis via XRD showed the W and Ni4W phases, with a reduction in ammonium paratungstate. We can conclude that the samples with grinding carried out in the time of 10h, compacted with pressure 500 MPa and sintering temperature of 1450 °C presented, greater microstructural homogeneity, presenting greater value of hardness (400.9 HV).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilSistema W-NiCompósitoSinterizaçãoEstudo da síntese de pós compósitos e sinterização do sistema W-Niinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEstudosintesepos_Goncalves_2020.pdfapplication/pdf4163590https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/41553/1/Estudosintesepos_Goncalves_2020.pdf289eeebff35b46d94b40d287d71c67eeMD51123456789/415532022-05-02 12:10:36.389oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/41553Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:10:36Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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