Processamento e caracterização de um aço duplex 2205 modificado com boro obtido via metalurgia do pó
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/16780 |
Resumo: | Orientador: Juliano Soyama |
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Processamento e caracterização de um aço duplex 2205 modificado com boro obtido via metalurgia do póProcessing and characterization of a 2205 duplex steel modified with boron obtained via powder metallurgyAços inoxidáveis duplexMetalurgia do póBoroDuplex stainless steelPowder metallurgyBoronOrientador: Juliano SoyamaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Os aços inoxidáveis são comumente usados quando é necessário um bom equilíbrio entre propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Normalmente, para aumentar a resistência ao desgaste, adicionam-se partículas duras (carbonetos, boretos, nitretos e outros.) à matriz mais dúctil (ferrita ou austenita). A adição de boro aos aços leva à formação de boretos primários e eutéticos, que endurecem o material quando solidificado. Portanto, este trabalho investigou a viabilidade de preparar um aço duplex 2205 modificado com 2,5% em peso de boro através da metalurgia do pó. A injeção das partículas de boro foi realizada na etapa de atomização adicionando a liga Fe-B ao material fundido. Além disso, foi investigado o efeito da temperatura no processo de sinterização, bem como a caracterização da formação da microestrutura, transformações de fase e propriedades mecânicas. As amostras foram preparadas a partir de um pó de metal pré-ligado com três granulometrias diferentes: grosso (250-500 µm), médio (106-180 µm) e fino (<45 µm). A preparação dos corpos de prova foi realizada por compactação uniaxial a frio com uma carga média de 68 kN e 3 %p. de ácido esteárico como lubrificante. A sinterização feita em atmosfera controlada com fluxo contínuo de argônio. Uma temperatura ótima de sinterização de 1200 ºC foi identificada para todas as granulometrias estudadas. No entanto, a maior densificação de >85% foi observada com o Pó Médio com um aumento de quase 40% na microdureza em comparação com o aço 2205 de referência. O Pó Fino, quando dobrado seu tempo de sinterização de 2 para 4 horas, apresentou um aumento no limite de escoamento e na tensão de ruptura por volta de 30% e 85%, respectivamenteAbstract: Stainless steels are commonly used when a good balance between mechanical properties and corrosion resistance is required. Usually, to increase wear resistance, hard particles are added (carbides, borides, nitrides and others.) to the more ductile matrix (ferrite or austenite). The addition of boron to steels leads to the formation of primary and eutectic borides, which harden the material as solidified. Therefore, this work investigated the viability to prepare a modified 2205 duplex steel with 2.5% wt. of boron through powder metallurgy. The boron particles were injected during the atomization step adding a Fe-B in the melted material. In addition, the effect of temperature in the sintering process was investigated, as well as the characterization of microstructure formation, phase transformations and mechanical properties. The specimens were prepared from a pre-alloyed metal powder with three different granulometries: thick (250-500 µm), medium (106-180 µm), and thin powders (<45 µm). Shaping was conducted by cold uniaxial compaction using an average compaction force of 68 kN and 3 %wt of stearic acid as solid lubricant. Sintering was performed in a controlled atmosphere with continuum flow of argonium. An optimal sintering temperature of 1200 ºC was identified for all granulometries studied. Moreover, the highest densification of >85% was observed with the Medium Powder with an increase of nearly 40% in microhardness in comparison to the reference 2205 steel. The Thin Powder, when the sintering time has been doubled to 2 from 4 hours, showed an increase in the yield and fracture stress near to 30% and 85%, respectivelyAbertoMestradoMateriais e Processos de FabricaçãoMestre em Engenharia MecânicaCAPES001[s.n.]Soyama, Juliano, 1984-Rios, Carlos TriveñoFogagnolo, João BatistaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASTerceiro, Pedro Morita, 2000-20232023-12-13T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (107 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/16780TERCEIRO, Pedro Morita. Processamento e caracterização de um aço duplex 2205 modificado com boro obtido via metalurgia do pó. 2023. 1 recurso online (107 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/16780. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1378836Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-04-18T22:36:52Zoai::1378836Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-04-18T22:36:52Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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