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Título: Estudo das brasagens de WC-Co/AgCu/aço H13 e WC-Co/AgCUNi/aço H13 utilizando metalização mecânica
Título(s) alternativo(s): Study of brazing of WC-Co/AgCu/H13 steel and WC-Co/AgCuNi/H13 steel using mechanical metallization
Autor(es): Teixeira, Wendel Anderson Dantas
Palavras-chave: Interface Metal-Cermet;Broca tricônica;Brasagem;Liga adição;WC-6Co;Aço H13
Data do documento: 30-Nov-2016
Citação: TEIXEIRA, Wendel Anderson Dantas. Estudo das brasagens de WC-Co/AgCu/aço H13 e WC-Co/AgCUNi/aço H13 utilizando metalização mecânica. 2016. 102f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: Metal-WC-Co interfaces are present in oil well drilling operations, where tricone drill bits with hard ceramic inserts play an important role. The combination of cutting, crushing and breaking up of rocks results in the degradation of tricone drill bits by wear, total or partial rupture of the drill bit body or the ceramic inserts, thermal shock and corrosion. In addition, the improper pressfitting of the ceramic inserts on the bit body may cause its total detachment, and promote serious damages to the drill bit. The improvement on the production process of metal-ceramic interfaces can eliminate or minimize some of above-mentioned failures presented in tricone drill bits, optimizing their lifetime and so reducing drilling metric cost. Brazing is a widely established technique to join metal-ceramic materials, and may be an excellent alternative to the common mechanical press fitting process of hard ceramic inserts on the steel bit body for tricone drill bit. The metallization of WC-Co surfaces is used to improve the wetting and adhesion of the M/C system, when a liquid phase is present during the brazing process. In this work, the effect of brazing temperature was studied on WC-6Co and H13 steel couples, using 72Ag28Cu eutectic based brazing alloys inside a furnace under high vacuum. Mechanical and microstructure caracterization of the interfaces produced was analysed by 3 point flexural tests, SEM-EDX and XRD techinques.d, and the interfaces produced were analysed by SEM-EDX. Better results for mechanical strenght were found for the systems brazed at 880ºC using AgCu eutectic braze alloy.
metadata.dc.description.resumo: Interfaces Metal-WC-Co estão presentes em operações de perfuração de poços de petróleo, onde se utilizam brocas tricônicas de insertos cerâmicos duros. A ação combinada de corte, esmagamento e desagregação de rochas causa a degradação das brocas de perfuração. A degradação está relacionada com o desgaste, fratura total ou parcial do corpo da broca ou dos insertos, choque térmico e corrosão. Também o deficiente encaixe mecânico dos insertos cerâmicos nos cones da broca pode originar o seu destacamento provocando uma série de danos à broca. O aprimoramento no processo de produção de interfaces metal-cerâmica pode eliminar ou minimizar algumas das falhas acima mencionadas nas brocas tricônicas, otimizando o seu tempo de vida útil, e portanto, reduzindo o custo métrico de perfuração. A brasagem é uma técnica extensivamente utilizada para união de metais e cerâmicos, podendo ser uma excelente alternativa ao processo comum de encaixe mecânico de “pressfitting” dos insertos cerâmicos no corpo de aço da broca. A metalização das superfícies WC-Co é utilizada para melhorar a molhabilidade e adesão de sistemas M/C. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar o efeito da temperatura de brasagem em uniões de insertos WC-6Co com aço H13 utilizando ligas de adição com base no eutético 72Ag28Cu, em um forno com uma condição de alto vácuo. A caracterização mecânica, microestrutural e morfológica das uniões geradas foi avaliada em ensaios de flexão de 3 pontos, MEV-EDS e DRX. Os melhores resultados de resistência mecânica foram encontrados para os sistemas brasados a 880ºC com liga de adição eutética AgCu.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22372
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