Desenvolvimento de materiais de PM Flashcards
Desenvolvimento de materiais de PM
Como podem ser desenvolvidas?
A capcidade dos pós serem prensados e sinterizados quando é adquirida?
As ligas de pulverometalurgia podem ser desenvolvidas por diferentes métodos: Misturando pós elementares, utilizando pós pré-ligados, pós pré-difundidos ou pós totalmente pré-ligados.
A capacidade dos pós serem prensados e sinterizados é adquirida durante o desenvolvimento da liga e é totalmente dependente do método utilizado para obter os pós singulares.
Desenvolvimento de materiais de PM - Mistura de pós elementares
Qual é a maneira mais fácil de criar uma liga?
A maneira mais fácil de criar uma liga é misturando pós elementares de acordo com a percentagem estequiométrica, em peso, dos elementos de liga. À mistura deve ser adicionado um agente lubrificante (geralmente uma cera ou um estearato metálico).
Desenvolvimento de materiais de PM - Mistura de pós elementares
Material base para aços
Elemntos comuns de liga em aços de PM de baixa liga?
Outros elementos de liga possíveis?
No caso dos aços o material de base é o pó de ferro, ao qual são adicionados elementos de liga, começando com o carbono, geralmente adicionado na forma de grafite.
Elementos de liga comuns em aços de PM de baixa liga são: o cobre (atomizado ou eletrolítico), o níquel (carbonyl nickel) e o molibdénio (eletrolítico).
Outros elementos de liga possíveis são: o crómio, o fósforo ou o manganês.
Desenvolvimento de materiais de PM - Mistura de pós elementares Vantagens
- a alta compressibilidade da mistura “ready to press”. *Qualquer pó metálico individual possui alta compressibilidade, logo uma mistura de pós dúcteis tem também uma boa compressibilidade.
- Facilidade de alterar ou corrigir a composição de uma mistura de pós remisturando-a com quantidades adicionais de pós.
Desenvolvimento de materiais para PM- Mistura de pós elementares
Desvantagens
- possibilidade de segregação dos pós misturados durante o manuseamento e transporte da mistura até à prensa;
- porosidade secundária que pode ser produzida devido à difusão de qualquer um dos elementos de liga na matriz;
- menor homogeneidade da parte sinterizada, porque os elementos de liga misturados (exceto o carbono) difundem-se lentamente no ferro sólido.
Desenvolvimento de materiais de PM - Ligação orgânica
O que utiliza?
Qual pode ser o material base?
Vantagens
Este processo utiliza tipos especiais de ligantes orgânicos para unir a grafite e lubrificantes às partículas de pó de ferro durante a mistura.
O material de base pode ser ferro puro em pó, pós pré-fundidos ou pós totalmente pré-ligados.
As vantagens deste sistema são: melhores (menores) alterações dimensionais; menores perdas de carbono durante a sinterização e; maior quantidade de carbono combinado. Desvantagem: segregação de partículas grandes.
Desenvolvimento de materiais para PM - Pré difusão de Pós
O que evita?
O que acontece ao recozer os pós entre 800ºC e 900ºC?
Porque deve ser controlado o tempo de difusão total? E a temperatura?
Utilizada para evitar um dos principais problemas do método de mistura dos pós.
Ao recozer a mistura dos pós (sem a adição de carbono e lubrificante) a temperaturas entre os 800 e os 900 ºC, em atmosfera de hidrogénio, produzem-se dois efeitos: um efeito de limpeza da oxidação da superfície no pó de ferro e uma pequena difusão entre as partículas de ferro e as partículas dos elementos de liga.
O tempo do recozimento deve ser controlado para evitar uma difusão total no ferro. Controlando a temperatura e o tempo, a difusão é suficientemente grande para unir as partículas de elementos de liga à partícula base de ferro e suficientemente pequena para produzir um efeito de endurecimento no pó de base
Desenvolvimento de ligas para PM - Pré difusão de pós
Vantagens
A mistura de pós resultante contém os elementos de liga tão fina e uniformemente dispersos quanto possível. Mantendo assim um alto nível de compressibilidade sem o risco de segregação.
Como o tempo de sinterização geralmente não é muito longo, a microestrutura produzida é altamente heterogénea, porque o carbono atinge facilmente o núcleo da partícula de ferro e promove a formação de perlite. Quando as suas partículas estão concentradas numa região, os elementos de liga produzem bainite ou martensite (com Cu ou Mo) ou austenite (com Ni).
Desenvolvimento de materiais para PM
Pré difusão de pós
Porque se deve evitar grafite e lubrificantes?
Como podem ser obtidos pós totalmente pré-ligados?
Como são obtidos aços especiais e aços?
grafite e os lubrificantes devem ser excluídos da pré-difusão porque durante o recozimento, a grafite carbonizaria as partículas de ferro, comprometendo a compressibilidade da mistura, e os lubrificantes seriam queimados.
Pós totalmente pré-ligados podem ser obtidos por vários métodos diferentes. Os métodos de atomização mais adequados para o ferro e o aço são: Atomização com água, amplamente utilizada para o ferro convencional e aços de baixa liga produzidos em série.
Atomização com gás, utilizada para aços especiais (ex: high speed steels) e aços obtidos por métodos não convencionais (Reduction; Carbonyl; Electrolysis).
