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Abstract:
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Os compósitos de matriz metálica são materiais de engenharia avançados que
oferecem uma combinação de alta dureza, resistência ao desgaste e tenacidade, devido à
incorporação de reforços cerâmicos de alta dureza em uma matriz metálica tenaz. Esta
pesquisa propõe a adição do elemento de liga Níquel ao compósito de matriz ferrosa
reforçado com carbeto de nióbio formado in situ, com o objetivo de estudar o efeito desse
elemento de liga na microestrutura da matriz ferrosa. Através de simulações termodinâmicas,
optou-se pela rota in situ em detrimento da rota ex situ. Na rota indireta, foram fabricados
intermetálicos do tipo (Fe1-xNix)2Nb, que posteriormente foram misturados ao grafite e
sinterizados. Foram produzidas amostras com teores de níquel na matriz de 5%, 10%, 15%,
20% e 30%, e com teores totais de carbono de 4,5%, 5%, 5,5%, 6% e 6,5%. Após a
sinterização a 1150 °C por uma hora, observou-se a conversão completa dos intermetálicos
em matriz e reforços, como comprovado por difratometria de raios-X.As amostras com teores
de níquel inferiores a 20% e carbono entre 4,5% e 6,5% apresentaram matriz ferrítica ou
martensítica, assim como as amostras com 20% de níquel e menos de 6% de carbono. Por
outro lado, as amostras com 20% de níquel e 6% a 6,5% de carbono, bem como as amostras
com 30% de níquel e 4,5% a 6,5% de carbono, apresentaram uma matriz predominantemente
austenítica.As amostras foram submetidas à caracterização por meio de dilatometria, e suas
propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de macrodureza e microdureza.
No entanto, devido à alta porosidade, os resultados dos ensaios de dureza foram
negativamente afetados. Destaca-se a amostra com 20% de Ni e 4,5% de C, que apresentou
uma microdureza de 669 ± 223 HV0,2kgf, e a amostra com 20% de Ni e 6% de C, que
apresentou uma microdureza de 633 ± 281 HV0,2kgf. |
