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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
INFLUÊNCIA DA MICROESTRUTURA NA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DOS METAIS DUROS WC-10CO E WC-8NI-2CR2C3 PRODUZIDOS POR METALURGIA DO PÓ CONVENCIONAL
Submission Author:
Edmilson Otoni Correa , MG
Co-Authors:
Edmilson Otoni Correa
Presenter: Edmilson Otoni Correa
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0809
Abstract
Os metais duros são materiais compósitos metal-cerâmica que apresentam uma combinação única de elevada dureza, resistencia ao desgaste e boa tenacidade à fratura, encontrando diversas aplicações de engenharia, tais como: ferramentas para usinagem, corte industrial, moldes, matrizes de conformação, indústrias de minério e de petróleo. O cobalto é o ligante mais utilizado na produção de metais duros convencionais WC-Co, porém, fatores econômicos e de saúde tem motivado a busca por novas alternativas visando à substituição total ou parcial do cobalto por outros elementos como fase ligante. O níquel, uma das alternativas ao Co como ligante, proporciona excelente resistência à corrosão e à oxidação aos metais duros, embora a sua utilização resulte em uma diminuição da dureza e da resistência mecânica. Para superar essa deficiência, tem sido estudada a adição de pequenas quantidades de carbonetos, que promovam o endurecimento do níquel por solução sólida. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência da microestrutura no comportamento mecânico e de desgaste dos metais duros WC-10Co e WC-8Ni-2Cr2C3 produzidos pela metalurgia do pó convencional. Os pós foram misturados por 80 horas e sinterizados a 1460ºC. A caracterização microestrutural dos corpos de prova sinterizados foi feita pelas técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de difração de Raios X (DRX). A dureza Vickers foi medida de acordo a norma ASTM C1327-08. Os ensaios de desgaste foram realizados seguindo a norma ASTM G99 em um tribômetro do tipo pino sobre disco utilizando uma carga (força normal) de 10 N, velocidade linear de 5,0 cm/s (~345 rpm), raio da pista de desgaste de 3,0 mm e distância total de 20.000 voltas. Resultados da caracterização microestrutural mostraram principalmente a ausência de grafita livre e frações muito baixas da fase eta na microestrutura de ambos os metais duros e uma maior porosidade no metal duro WC-Ni-Cr2C3. Ensaios de dureza mostraram uma dureza inferior do metal duro WC-Ni-Cr2C3 devido principalmente à maior presença de poros nesta liga , à maior tenacidade e menor molhabilidade do níquel nas partículas de WC.Os testes de desgaste indicaram que o desgaste adesivo a 2 corpos foi predominante no metal duro WC-Co, enquanto que no metal duro WC-Ni-Cr2C3 foi o desgaste a 3 corpos tendo como mecanismo principal a microusinagem. Os testes indicaram também que mesmo apresentando uma maior porosidade e um mecanismo de desgaste mais severo, o metal duro WC-Ni-Cr2C3 apresentou uma resistência ao desgaste não muito inferior àquela apresentada pelo metal duro WC-Co convencional.
Keywords
Metais duros, Microestrutura, Dureza, Resistência ao Desgaste
