Desenvolvimento de materiais compósitos de baixo coeficiente de atrito com partículas de lubrificante sólido dispersas em matriz metálica a base de níquel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Parucker, Moisés Luiz
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91840
Resumo: Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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Os melhores resultados foram obtidos quando elementos na forma de portadores de liga (ferro-ligas) de Fe-Cr e Fe-P foram utilizados, alcançando-se dureza de 400 HV e microestrutura com elevada densidade relativa (94%) para uma liga de composição Ni-Fe-Cr-P. A liga de composição Ni-Fe-Cr-Si apresentou dureza de aproximadamente 450 HV, elevada densidade relativa, porém, sem dissolução total do portador de liga Fe-Si nas condições de processamento. Em uma segunda etapa foi realizado o estudo da sinterabilidade/compatibilidade termodinâmica entre a matriz da liga de níquel e aditivos de lubrificantes sólidos (Dissulfeto de molibdênio, Grafite e Nitreto de Boro Hexagonal). Os resultados demonstraram uma estabilidade termodinâmica durante sinterização para os compósitos contendo as fases de Grafite e Nitreto de Boro Hexagonal. A presença da fase de Dissulfeto de Molibdênio possibilita a reação com matriz e formação de fase líquida de Sulfeto de Níquel e solubilização do molibdênio na matriz. Em uma terceira etapa, foram desenvolvidos compósitos contendo Nitreto de Boro e Grafite, como fase lubrificante, até percentuais de 30% v/v para o lubrificante sólido h-BN. A dureza, a porosidade residual e a microestrutura foram comprometidas quando quantidades maiores de lubrificante sólido estavam presentes na matriz, principalmente em concentrações superiores a 10% v/v. O coeficiente de atrito para os compósitos contendo Nitreto de Boro Hexagonal (10% v/v) foram de aproximadamente 0,7, e para os compósitos contendo a fase de grafite (1% v/v), foi abaixo de 0,1. Os resultados sugerem não adicionar teores maiores que 10% v/v de partículas de lubrificante sólido, para não comprometer as propriedades mecânicas do compósito. Em uma quarta etapa, foi estudado o comportamento da liga de níquel (matriz) e do compósito via moldagem de pós por injeção. Os resultados demonstraram a necessidade de maior quantidade de matéria orgânica para o desenvolvimento da massa de injeção (feedstock: 15% m/m de polímero) para os tipos de pós metálicos utilizados (níquel carbonila do tipo INCO 123) se comparado ao feedstock de ligas comerciais que normalmente utilizam uma quantidade menor de matéria orgânica (feedstock: 9% m/m de polímero). A maior quantidade de matéria orgânica resultou na retenção de carbono durante o processo de extração de ligantes, o que levou à necessidade da otimização do ciclo de extração térmica e sinterização. Ciclos mais lentos e a baixa temperatura promoveram a total retirada dos ligantes. A liga injetada apresentou contração de aproximadamente 50%, além de teor elevado de poros quando comparado ao material compactado, o que influenciou também na dureza aparente do material. Em seguida, foram realizados ensaios preliminares com compósitos de níquel/lubrificante sólido por injeção, variando-se o teor da fase lubrificante de 2,5 até 10% v/v de Nitreto de Boro Hexagonal, Grafite e mistura de ambos. Em função da maior quantidade de porosidade nos injetados, pouco pôde-se avaliar em relação as propriedades mecânicas. Os compósitos com fase de lubrificante sólido de grafite apresentaram melhor microestrutura, com maior grau de continuidade da matriz metálica quando comparado aos compósitos contendo como fase de lubrificante sólido o Nitreto de Boro Hexagonal.xvi, 146 f.| il., grafs., tabs.porFlorianópolis, SCCiencia dos materiaisEngenharia de materiaisMetalurgia do poMateriais compostosLigas de niquelLubrificação e lubrificantesSinterizaçãoDesenvolvimento de materiais compósitos de baixo coeficiente de atrito com partículas de lubrificante sólido dispersas em matriz metálica a base de níquelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL261822.pdfapplication/pdf6652764https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/91840/1/261822.pdf355bdfcac388b0b18f82775e8465066aMD51TEXT261822.pdf.txt261822.pdf.txtExtracted Texttext/plain281801https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/91840/2/261822.pdf.txt830be5af314645fe30e5c29ec3306a76MD52THUMBNAIL261822.pdf.jpg261822.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1332https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/91840/3/261822.pdf.jpg78065b9c14cb2bfac3f941164ad624f2MD53123456789/918402016-03-07 15:55:20.397oai:repositorio.ufsc.br:123456789/91840Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-03-07T18:55:20Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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