Estudo do reaproveitamento do Aço AISI 52100 pela rota de Metalurgia do pó utilizando moagem de Alta Energia.

Abstract

O aço AISI 52100 é um aço ferramenta utilizado na indústria em diversas aplicações, como na produção de dispositivos de extrusão e na fabricação de rolamentos. Após atingir o final da sua vida útil, estes componentes mecânicos possuem duas possíveis destinações: A refusão ou o descarte em depósitos, sendo ambos considerados processos geradores de poluição ambiental. Optou-se pela rota de metalurgia do pó como alternativa para o reaproveitamento deste aço, produzindo um novo material com resistência mecânica desejável. As etapas realizadas incluem a usinagem do tarugo do aço para a obtenção de seus cavacos, moagem destes em um moinho planetário de alta energia, prensagem uniaxial e sinterização. Foram inseridas porcentagens de 1, 3 e 5 % de alumina durante o processo de moagem do aço AISI 52100, tanto para aumentar a eficiência de moagem quanto à resistência mecânica após a sinterização. As análises da morfologia e granulometria dos pós em diferentes tempos de moagem e composições foram realizadas através dos ensaios de microscopia eletrônica de varredura e análise de tamanho de partículas. Para a avaliação da microestrutura e da resistência mecânica das amostras sinterizadas, foram realizados os ensaios de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, dureza, resistência à compressão e ao desgaste. Os resultados obtidos indicam que, as adições de diferentes porcentagens de alumina aumentam a eficiência de moagem, proporcionando um aumento no volume de partículas localizadas em escala submicrométrica. Dentre todas as composições, àquela com 3% de adição mostrou-se mais eficiente no processo de moagem de alta energia. Além disso, pode-se ressaltar que, o aço AISI 52100 produzido com adição de 3% de alumina pela rota de metalurgia do pó apresentou menor porosidade residual se comparado com o aço moído puro, maior dureza, módulo elástico e resistência ao desgaste.