Estudo da sinterização de cavacos de aço ferritico

Menezes, Roberto Cavalcante de

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Title:	Estudo da sinterização de cavacos de aço ferritico
Authors:	Menezes, Roberto Cavalcante de
Advisor:	Gomes, Uilame Umbelino
Keywords:	Metalurgia do pó;Sinterização;Cavacos;Powder metallurgy;Sintering;Chips
Issue Date:	30-Mar-2012
Publisher:	Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation:	MENEZES, Roberto Cavalcante de. Estudo da sinterização de cavacos de aço ferritico. 2012. 101 f. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Portuguese Abstract:	Esta pesquisa aborda o desenvolvimento de novos materiais e processos através da sinterização de cavaco de aço ferritico oriundo do processo de usinagem. Foram sinterizados pós metálicos a partir de cavacos obtidos do processo de usinagem por fresamento frontal de um aço ferrítico. O cavaco foi produzido através de usinagem e caracterizado por MEV (microscopia eletrônica de varredura) e EDS (electron dispersive spectroscopy), e sofreu um processo de moagem em moinho convencional para transformação em pó, que foi caracterizado, também, através de MEV e EDS. Foram construídos três tipos de matrizes para compactação uniaxial com relação l/d maior que 2,5. A diferença na concepção de projeto das matrizes consiste basicamente na direção de aplicação da carga, que no caso cilíndrico foi na direção axial da peça, enquanto que nas matrizes retangulares a aplicação da carga foi na face mais longa. Foram compactadas amostras com duas geometrias diferentes, uma cilíndrica e outra retangular com a mesma pressão de compactação de 700 MPa. As amostras foram sinterizadas em forno resistivo a vácuo, com taxa de aquecimento de 20 ºC/min., com isoterma de 1300 ºC, durante 60 minutos, e taxa de resfriamento de 25ºC/min até a temperatura ambiente. O material de partida do sinterizado retangular foi adicionalmente recozido a uma temperatura de 800 ºC durante 30 minutos. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por MEV, MO (microscopia óptica) e EDS. O corpo de prova compactado na matriz cilíndrica não apresentou uma densidade regular refletindo na microestrutura do sinterizado, revelado pela geometria irregular dos poros, caracterizando a sinterização parcial, atingindo somente a segunda fase, consequência da dureza do pó resultante da usinagem e moagem. Quanto ao corpo de prova compactado na matriz retangular, as análises realizadas através do MEV, MO e EDS, indicam uma boa densificação, além de homogeneidade na sua microestrutura em toda extensão. Adicionalmente, as análises de EDS indicam não haver modificações significativas nas composições químicas nas etapas do processo. Portanto, conclui-se que a reciclagem de cavacos, oriundos da usinagem do aço ferrítico é viável pelo processo de sinterização, o que possibilita a racionalização de matéria prima e de energia, com a fabricação de componentes com propriedades conhecidas a partir de cavacos gerados pelo processo de usinagem trazendo benefícios para o meio ambiente
Abstract:	This research studies the sintering of ferritic steel chips from the machining process. Were sintered metal powder obtained from machining process chips for face milling of a ferritic steel. The chip was produced by machining and characterized by SEM and EDS, and underwent a process of high energy mill powder characterized also by SEM and EDS. Were constructed three types of matrixes for uniaxial compression (relation l / d greater than 2.5). The differences in the design of the matrixes were essentially in the direction of load application, which for cylindrical case axial direction, while for the rectangular arrays, the longer side. Two samples were compressed with different geometries, a cylindrical and rectangular with the same compaction pressure of 700 MPa. The samples were sintered in a vacuum resistive furnace, heating rate 20 °C / min., isotherm 1300 °C for 60 minutes, and cooling rate of 25 °C / min to room temperature. The starting material of the rectangular sample was further annealed up to temperature of 800 ° C for 30 min. Sintered samples were characterized by scanning electron microscopy, optical microscopy and EDS. The sample compressed in the cylindrical matrix did not show a regular density reflecting in the sintered microstructure revealed by the irregular geometry of the pores, characterizing that the sintering was not complete, reaching only the second phase. As for the specimen compacted in the rectangular array, the analysis performed by scanning electron microscopy, optical microscopy and EDS indicate a good densification, and homogeneous microstructure in their full extent. Additionally, the EDS analyzes indicate no significant changes in chemical composition in the process steps. Therefore, it is concluded that recycling of chips, from the processed ferritic steel is feasible by the powder metallurgy. It makes possible rationalize raw material and energy by manufacture of known properties components from chips generated by the machining process, being benefits to the environment
URI:	https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12748
Appears in Collections:	PPGCEM - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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