Compósitos autolubrificantes de níquel sinterizados utilizando plasma DC

dc.contributor.advisorMartinelli, Antônio Eduardo
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-3885-9104pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0022988322449627pt_BR
dc.contributor.authorLima, Ella Raquel do Vale Souza de
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0005-6003-4338pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6548985093027325pt_BR
dc.contributor.referees1Neves, Guilherme Oliveira
dc.contributor.referees2Binder, Cristiano
dc.contributor.referees3Nascimento, Rubens Maribondo do
dc.contributor.referees4Gomes, Uilame Umbelino
dc.date.accessioned2024-06-14T11:51:02Z
dc.date.available2024-06-14T11:51:02Z
dc.date.issued2024-02-28
dc.description.abstractThe present work aimed to evaluate the respective effects of different solid lubricants dispersed throughout the volume in the nickel matrix, produced via powder metallurgy. Graphite was used as a solid lubricant, which was introduced into the matrix by the conventional route in the simple mixing step, and the lubricant generated In-situ by the dissociation of silicon carbide (SiC) during sintering. In the mixtures, the graphite and SiC content was fixed at 10 vol.%, the conformation of the samples was carried out by uniaxial compaction at a pressure of 600MPa, the sintering took place in a hybrid plasma DC reactor and conventional oven, different sintering temperatures were applied (800 ºC, 900 ºC and 1000 ºC). The study of the microstructure and hardness of these materials was carried out using the analysis of green and sintered densities, XRD, Raman spectroscopy, MO, SEM/FEG-EDS and Vickers microhardness, which showed the influence of different solid lubricants, temperature and sintering medium on the formation of composites, on the continuity of the nickel matrix and on the dissociation kinetics of SiC. The silicon resulting from the dissociation of silicon carbide enriches the nickel matrix, in which the solubility of carbon varies with temperature, however the retained carbon precipitates and remains in the form of graphite. The addition of solid lubricant in the matrix promoted a reduction in the density of the sintered. Increasing the sintering temperature increased densification and reduced porosity. Sintering at 1000 ºC promoted higher hardness values. Graphite deposits increased in SiC containing samples with increasing temperature. Based on this information, the tribological behavior of materials sintered at 1000 ºC was analyzed. Composites containing solid lubricant obtained by the conventional route showed the lowest values of friction coefficient, the wear rate. The microstructural and hardness aspects indicate a similarity between plasma sintering processes under abnormal (DC) conditions and in a tubular furnace.pt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho teve o intuito de avaliar os respectivos efeitos de diferentes lubrificantes sólido dispersos em todo o volume na matriz de níquel, produzidos via metalurgia do pó. Foram utilizados como lubrificante sólido o grafite, o qual foi introduzido na matriz pela rota convencional na etapa de mistura simples, e o lubrificante gerado “in situ” pela dissociação de carbeto de silício (SiC) durante a sinterização. Nas misturas o teor de grafite e SiC foi fixado em 10% em volume, a conformação das amostras foi realizada por compactação uniaxial a uma pressão de 600MPa, a sinterização ocorreu em reator a plasma DC e forno convencional, diferentes temperaturas de sinterização foram aplicadas (800 ºC, 900 ºC e 1000 ºC). O estudo da microestrutura e dureza destes materiais foram realizados utilizando as análises de densidades a verde e do sinterizado, DRX, Espectroscopia Raman, MO, MEV/FEG-EDS e microdureza Vickers, as quais mostraram a influência dos diferentes lubrificantes sólidos, da temperatura e equipamentos de sinterização na formação dos compósitos, na continuidade da matriz de níquel e na cinética de dissociação do SiC. O silício resultante da dissociação do carbeto de silício enriquece a matriz de níquel, na qual a solubilidade do carbono varia com a temperatura, contudo o carbono retido precipita e permanece na forma de grafite. A adição de lubrificante sólido na matriz promoveu redução na densidade do sinterizado. O aumento da temperatura de sinterização aumentou a densificação e reduziu a porosidade. A sinterização a 1000 ºC promoveu maiores valores de microdureza. Os depósitos de grafite aumentaram nas amostras contendo SiC com a elevação da temperatura. Com base nestas informações, foram analisadas o comportamento tribológico dos materiais sinterizados a 1000 ºC. Os compósitos contendo lubrificante sólido obtidos pela rota convencional apresentaram os menores valores de coeficiente de atrito e taxa de desgaste. Os aspectos microestruturais e de dureza indicam uma semelhança entre os processos de sinterização a plasma em regime anormal (DC) e em forno tubular.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationLIMA, Ella Raquel do Vale Souza de. Compósitos autolubrificantes de níquel sinterizados utilizando plasma DC. Orientador: Dr. Antonio Eduardo Martinelli. 2024. 95f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58477
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectNíquelpt_BR
dc.subjectLubrificação sólidapt_BR
dc.subjectSinterização a Plasma DCpt_BR
dc.subjectMetalurgia do pópt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.titleCompósitos autolubrificantes de níquel sinterizados utilizando plasma DCpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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