Metalurgia do pó e novos materiais sinterizados para aplicações na engenharia mecânica

Abstract

Os compósitos de matriz metálica representam uma classe avançada de materiais de engenharia, combinando alta dureza, resistência ao desgaste e tenacidade. Essa combinação é alcançada pela incorporação de reforços cerâmicos duros em uma matriz metálica tenaz, resultando em materiais com propriedades superiores. Nesse sentido, as amostras foram sinterizadas em um reator a plasma sob uma atmosfera controlada, contendo 95% de argônio e 5% de hidrogênio, com o objetivo de avaliar o impacto nos reforços na densificação, porosidade e dureza dos materiais. Ademais, essa pesquisa aborda a otimização do ciclo de sinterização, visando melhorar a qualidade das amostras e minimizar problemas associados, como a formação de fases líquidas e a expansão excessiva do material. Os resultados mostraram que as amostras com pó de ferro Sintez apresentaram uma densificação mais uniforme e menor porosidade em comparação com as amostras produzidas com pó de ferro AHC. A análise da dureza indicou um aumento significativo, com até 30% de incremento para o ferro AHC e 40% para o ferro Sintez com apenas 10% de compósito adicionado, demonstrando o potencial dos reforços. A otimização do ciclo de sinterização, que incluiu um patamar intermediário a 1150 °C, resultou na redução da formação de fase líquida e minimizou a expansão das amostras. A avaliação tribológica revelou que o compósito Fe+NbC aumentou substancialmente a resistência ao desgaste, mesmo com pequenas adições. Esses resultados confirmam a eficácia dos reforços e a importância da otimização do processo para obter propriedades aprimoradas nos compósitos metálicos.