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Título: Efeito de moagem de alta energia e da temperatura de sinterização sobre a formação de fases n (Co6W6C e Co3W3C) em um compósito do tipo WC-10%Co.
Autor(es): Batista, Adriano Corrêa
Orientador(es): Perpétuo, Genivaldo Julio
Pinto, Maria Aparecida
Oliveira, Hellen Cristine Prata de
Palavras-chave: Método de rietveld
Difração de raios X
Metalurgia do pó
Metal
Data do documento: 2018
Membros da banca: Perpétuo, Genivaldo Julio
Santos, Luciano Miguel Moreira dos
Queiroz, Rhelman Rossano Urzedo
Silva, Guilherme Jorge Brigolini
Faria, Geraldo Lúcio de
Referência: BATISTA, Adriano Corrêa. Efeito de moagem de alta energia e da temperatura de sinterização sobre a formação de fases n (Co6W6C e Co3W3C) em um compósito do tipo WC-10%Co. 2018. 180 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Resumo: O Compósito WC-10%Co é uma das composições mais produzidas pela indústria fabricante de metal duro, entretanto sempre se busca o melhor entendimento sobre o efeito de parâmetros de processo sobre as suas características estruturais, especialmente no que diz respeito à formação de fases metaestáveis como as fases n. Neste trabalho, avaliou-se o efeito da moagem de alta energia e da temperatura de sinterização sobre as características microestruturais do compósito. Amostras representativas deste compósito foram fabricadas a verde a partir da mistura de pós de WC e de Co de alta pureza, em um processo de moagem de alta energia. Em seguida, estas amostras foram sinterizadas nas temperaturas de 1350°C, 1400°C e 1450°C. Tanto as amostras produto da moagem, quanto as amostras sinterizadas foram submetidas a análises por difratometria de raios X com refinamento Rietveld para caracterização, em nível atômico, dos efeitos de cada etapa de processamento sobre a estrutura do material. As amostras sinterizadas também foram analisadas ao microscópio eletrônico de varredura e tiveram a porosidade e densidade de Arquimedes medidas. O presente trabalho mostrou que a rota de caracterização empregada, em especial com a aplicação do método de Rietveld, é eficiente para acompanhar a evolução estrutural deste material durante o seu processamento. Foi possível observar que o processo de moagem de alta energia pode ter acelerado o processo de dissolução de grande parte das partículas de WC durante a sinterização, contribuindo para a formação acentuada das fases n. Verificou-se que, no processo de sinterização, houve aumento da dureza e da densidade de Arquimedes com o aumento da temperatura de sinterização, tendo a densidade se aproximado da teórica para a temperatura de 1450°C. A dissolução da fase WC na matriz de Co aliada à deficiência de C, desencadeou a formação das fases n, principalmente para a maior temperatura de sinterização.
Resumo em outra língua: WC-10%Co composite is one of the most produced materials by the hard metal industry; however, further understanding about effect of process parameters on its structural characteristics has been continuously sought, especially with respect to the formation of metastable phases such as the n phases. In this context, this paper evaluated the effect of high-energy milling and sintering temperature on the microstructural characteristics of WC-10%Co. Representative samples of this composite were made by compaction with a mixture of high-purity WC and Co powders through a high-energy milling process. These samples were then sintered at temperatures of 1350°C, 1400°C and 1450°C. Both the milled samples and the sintered samples were submitted to X-ray diffraction analysis with Rietveld refinement in order to characterize, at the atomic level, the effects of each processing stage on the material structure. Additionally, the sintered samples were analyzed using scanning electron microscopy, and density and porosity measurements were performed as per Archimedes’ Principle. This study showed that the route of characterization used, especially with the Rietveld method, proved efficient to follow the structural evolution of this material during its processing. It could be observed that the high-energy milling process may have accelerated the dissolution process of a large part of the WC particles during sintering, contributing to the marked formation of n phases. In the sintering process, an increase in the Archimedes’ density and hardness occurred as the sintering temperature increased, near the theoretical density at a temperature of 1450°C. The WC phase dissolution in the Co matrix allied to large reduction of C triggered the formation of n phases, mainly at higher sintering temperatures.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10302
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 28/09/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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