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Title: Estudo da relação entre microestruturas e propriedades das matrizes metálicas utilizando o pó pré-ligado Fe65Nb para a produção de compósitos diamantados via metalurgia do pó.
Authors: Leal, Thales Eduardo
metadata.dc.contributor.advisor: Assis, Paulo Santos
Oliveira, Hellen Cristine Prata de
Keywords: Metalurgia do pó
Processos de fabricação - prensagem a quente
Metalurgia do pó - pó pré-ligado Fe65Nb
Issue Date: 2020
metadata.dc.contributor.referee: Assis, Paulo Santos
Lobo, Cândido Jorge de Sousa
Queiroz, Rhelman Rossano Urzedo
Batista, Adriano Corrêa
Murta, Jorge Luiz Brescia
Oliveira, Hellen Cristine Prata de
Citation: LEAL, Thales Eduardo. Estudo da relação entre microestruturas e propriedades das matrizes metálicas utilizando o pó pré-ligado Fe65Nb para a produção de compósitos diamantados via metalurgia do pó. 2020. 141 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Abstract: Compósitos diamantados empregados na indústria de rochas ornamentais e na construção civil frequentemente são constituídos de matrizes metálicas compostas por ligas do sistema Fe-CuCo. O Co, responsável pelo adequado ancoramento do diamante e por incrementar as propriedades mecânicas da ferramenta, é um metal que possui relevante variação em seu valor de mercado, bem como apresenta comprovada toxidade. Diante desses problemas, esta pesquisa visa a aplicação de pó pré-ligado Fe65Nb na constituição de compósitos diamantados, já que o Nb não apresenta toxidade comprovada, tem valor de mercado sem grandes oscilações e possui boa compatibilidade química com o carbono. Estudou-se dez inéditas composições do sistema Fe65Nb-Cu variando-se o teor de Fe65Nb de 10% a 100% com o propósito de se avaliar a influência do pó Fe65Nb na microestrutura e nas propriedades físicas e mecânicas das matrizes metálicas obtidas por prensagem a quente (metalurgia do pó), aplicando pressão de 35MPa com temperatura de 850°C e tempo de 3 minutos. Aspectos estruturais dos pós metálicos e das matrizes metálicas sinterizadas foram estudados a partir de difratometria de raios X. Tanto os pós quanto as amostras sinterizadas foram analisadas ao microscópio eletrônico de varredura. Investigou-se as propriedades físicas (densidade aparente, densidade relativa e porosidade) e propriedades mecânicas (dureza HV5, tensão máxima de ruptura e módulo de elasticidade) das matrizes metálica sinterizadas. Foram identificadas nas matrizes metálicas, majoritariamente, a presença das fases: Cu (cfc), FeNb (W6Fe7) e Fe7Nb6 (W6Fe7). As matrizes metálicas 10%Fe65Nb-90%Cu, 20%Fe65Nb-80%Cu e 30%Fe65Nb-70%Cu apresentaram, no contexto geral, adequadas propriedades físicas e mecânicas o que permite a aplicação em compósitos diamantados.
metadata.dc.description.abstracten: Diamond composites applied in the ornamental stone industry and construction often consist of metal matrix composed by Fe-Cu-Co alloys. Co, responsible for the proper diamond anchorage and for increasing the mechanical properties of the tool, is a metal that has significant variation in its market value, as well as proven toxicity. In view of these problems, this research intends to apply Fe65Nb pre-alloyed powder in diamond composites constituition, since Nb has no proven toxicity, it has market value without major fluctuations and it has good chemical compatibility with carbon. This work aims at the Fe65Nb pre-alloyed powder application in the diamond composites constitution ten new compositions of Fe65Nb-Cu system was studied and the Fe65Nb content was varied from 10% to 100% in order to evaluate the influence of the powder Fe65Nb in the microstructure and the physical and mechanical properties of the metallic matrices obtained by hot pressing (powder metallurgy), applying pressure of 35MPa with a temperature of 850 ° C and a time of 3 minutes. Structural aspects of metallic powders and sintered metallic matrices were studied by X-ray diffraction. Both powders and sintered samples were analyzed by scanning electron microscope. The physical properties (bulk density, relative density and porosity) and mechanical properties (HV5 hardness, maximum tensile strength and elasticity modulus) of the sintered metallic matrices were investigated. Most of the metallic matrices identified the phases presence: Cu (cfc), FeNb (W6Fe7) and Fe7Nb6 (W6Fe7). The metallic matrices 10% Fe65Nb-90% Cu, 20% Fe65Nb-80% Cu and 30% Fe65Nb-70% Cu presented, in the general context, adequate physical and mechanical properties which allows the application in diamond composites.
Description: 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/123456789/13114
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 15/12/2020 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 a adaptação.
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