UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Síntese e caracterização estrutural de compósitos de aço duplex uns S31803 com carbeto de cromo, carbeto de vanádio e metanol
Autor(es): ASSAHI, Flavio Yuji
Primeiro Orientador: RODRIGUES, Márcia Regina Baldissera
metadata.dc.contributor.advisor-co1: RODRIGUES, Geovani
Resumo: Os aços inoxidáveis duplex (AID), que apresentam microestrutura bifásica com proporções aproximadamente iguais de ferrita e austenita, são amplamente utilizados em componentes de alto desempenho para as indústrias de gás, nuclear, química e papel, devido à sua combinação superior de resistência à corrosão e mecânica. Quando produzido utilizando o processo de metalurgia do pó é possível aprimorar algumas propriedades, como dureza e resistência ao desgaste. Neste trabalho, amostras do aço AID UNS S31803 com adição de Cr3C2 ou VC e sem adições foram produzidas via metalurgia do pó, utilizando moagem de alta energia. Para isso cavacos do aço AID UNS S31803 foram moídos sem adições, com adição de 3% em peso de Cr3C2 ou VC e com adição de 3% em peso de Cr3C2 ou VC adicionando 1% em peso de metanol como Agente Controlador de Processo (ACP), pelos tempos de 20h, 40h e 60h. Os pós moídos por 40h e 60h, foram sinterizados 1250°C por 1 hora, sob atmosfera de argônio. Os pós foram caracterizados quanto ao tamanho de partículas e à morfologia utilizando as técnicas peneiramento, granulometria a laser e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As fases que compõem a aço foram avaliadas antes e após os processos de moagem por difração de raios X (DRX). Após a sinterização as amostras foram avaliadas quanto à porosidade e densificação, utilizando a técnica de microscopia óptica e o método de Arquimedes, respectivamente. Os resultados mostraram que a adição de carbetos e agente controlador de processo na moagem de alta energia aumentou a eficiência de moagem, pois se observou a obtenção de maior fração volumétrica de partículas menores. Entre as condições estudadas, o aço moído com adições de carbeto de vanádio e metanol foi a mais eficiente. Após a etapa de sinterização as amostras que apresentaram a menor porosidade foi aquela moída com adição de carbeto de vanádio e metanol, apresentando porosidade superficial de 2,19% e densidade de 5,13 g/cm3.
Abstract: Duplex stainless steels (AID), which have a biphasic microstructure with approximately equal proportions of ferrite and austenite, are widely used in high performance components for the gas, nuclear, chemical, and paper industries, due to their superior combination of corrosion resistance and mechanics. When produced using the powder metallurgy process, it is possible to improve some properties, such as hardness and wear resistance. In this work, samples of AID UNS S31803 steel with the addition of Cr3C2 or VC and without additions were produced via powder metallurgy, using high energy grinding. For this purpose, AID UNS S31803 steel chips were milled without additions, with the addition of 3% by weight of Cr3C2 or VC and with the addition of 3% by weight of Cr3C2 or VC adding 1% by weight of methanol as Process Control Agent (PCA), for the times of 20h, 40h and 60h. The powders milled for 40h and 60h were sintered at 1250°C for 1 hour, under an argon atmosphere. The powders were characterized for particle size and morphology using sieving, laser granulometry and Scanning Electron Microscopy techniques (SEM). The phases that make up steel were evaluated before and after the X-ray diffraction (XRD) grinding processes. After sintering the samples were evaluated for porosity and densification, using the optical microscopy technique and the Archimedes method, respectively. The results showed that the addition of carbides and process controlling agent in high energy grinding increased the grinding efficiency, as it was observed that a larger volume fraction of smaller particles was obtained. Among the conditions studied, steel milled with additions of vanadium carbide and methanol was the most efficient. After the sintering step, the samples with the lowest porosity were those ground with the addition of vanadium carbide and methanol, with a surface porosity of 2.19% and a density of 5.13 g/cm3.
Palavras-chave: Moagem de alta energia
Carbeto de cromo
Carbeto de vanádio
Agente controlador de processo
Metanol
Aço inoxidável duplex
Metalurgia do pó
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional – Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2335
Data do documento: 11-Dez-2020
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