Produção do compósito aço inoxidável dúplex- carbetos por meio de moagem de alta energia.

Abstract

A produção de pós de aço inoxidável dúplex com a adição de carbetos por moagem de alta energia é um novo método para a reciclagem de cavacos. Com o aumento do consumo de matéria-prima e energia e da geração de resíduos, a reciclagem é necessária por razões ambientais e industriais. O objetivo deste trabalho foi produzir pós do aço dúplex UNS S31803/SAF 2205 utilizando moagem de alta energia partindo do cavaco, com adição de carbetos como reforços. Para efeito de comparação da eficiência do processo realizou-se a moagem com a adição de carbetos de vanádio, nióbio e titânio e sem adição de carbetos. O carbeto de vanádio apresentou uma maior eficiência no processo de moagem, sendo obtido um tamanho médio das partículas de 46 μm. O planejamento fatorial completo foi utilizado para obter as melhores condições de moagem mecânica de alta energia a partir de cavacos de aço inoxidável dúplex. Os quatro fatores considerados foram tempo, rotação, relação bola / massa e porcentagem de carbeto. Foram utilizados dois níveis para cada fator; tempo (10 e 50 horas), rotação (250 e 350 rpm), relação massa/ esfera (1:10 e 1:20) e porcentagem de carbeto de vanádio (0 e 3% em peso). A análise do tamanho de partícula por microscopia eletrônica de varredura foi utilizada na medição do tamanho de partículas e caracterização dos pós. Com a adição de carbetos no processo de moagem ocorreu uma redução no tamanho médio de partícula em comparação com o material sem adição de carbetos. O tamanho das partículas após a moagem com adição de VC a 3% é 174 vezes menor do que os cavacos iniciais. Dados estatísticos revelaram que a adição de carbetos no processo é o termo mais influente, seguido pelo tempo de moagem. O material foi sinterizado a temperatura de 1200°C e 1250°C por 1 hora. A maior densidade obtida foi de 84% e o valor de dureza obtido foi de 87% em relação à amostra conforme recebido. O material sinterizado apresentou as fases ferrita, austenita. Após o tratamento de alivio de tensão não ocorre a presença da fase martensitica. E a partir da análise das propriedades foi conferido que este método é viável, tornando-se uma rota alternativa para o reaproveitamento de cavacos de um aço inoxidável.