Estudo da influência do tempo de moagem na obtenção da liga Cu-13Al-4Ni via metalurgia do pó

• Main Author: Grossi, Lara Jardim
• Other Authors: Muterlle, Palloma Vieira
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: Metalurgia; Moagem; Ligas (Metalurgia)
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/22414

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. === Submitted by Camila Duarte ([e-mail]) on 2017-01-05T13:24:55Z No. of bitstreams: 1 2016_LaraJardimGrossi.pdf: 15490704 bytes, checksum: b1957340912d46f113d53dea8f6d8e7c (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2017-02-03T20:16:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LaraJardimGrossi.pdf: 15490704 bytes, checksum: b1957340912d46f113d53dea8f6d8e7c (MD5) === Made available in DSpace on 2017-02-03T20:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LaraJardimGrossi.pdf: 15490704 bytes, checksum: b1957340912d46f113d53dea8f6d8e7c (MD5) === O presente trabalho estuda a influência do tempo da moagem de alta energia nas características, como dureza e densidade, da liga Cu-13Al-4Ni obtida pelo processo de metalurgia do pó. O estudo desta liga vem tendo grande crescimento uma vez que, esta possui alta aplicabilidade na indústria e é passível do efeito memória de forma. Inicialmente, os pós elementares de cobre, alumínio e níquel foram caracterizados em relação à morfologia e a pureza, além da determinação da temperatura de fusão de cada um de forma individual. Observou-se que todos os pós caracterizados apresentaram pureza acima de 99,5% sendo adequados para a utilização na técnica de metalurgia do pó. Os componentes da liga, nas proporções adequadas, forma inseridos em um moinho de bolas planetário e submetidos à moagem por tempos de 2, 4, 8 e 16 horas ao vácuo obedecendo aos mesmos procedimentos e parâmetros evitando que variações na moagem interferissem no resultado final. As densidades aparentes dos pós já moídos foram calculadas e observou-se que o aumento do tempo de moagem diminui o valor desta densidade devido à deformação plástica dos elementos envolvidos. Os pós moídos foram compactados uniaxialmente a frio, utilizando a pressão específica de cada amostra que, foi determinada através da construção de curvas de compressibilidade. As densidades a verde foram calculadas e os resultados obtidos indicaram que o aumento do tempo de moagem provoca a diminuição do seu valor. Os compactados foram sinterizados a 1000 por uma hora e meia em atmosfera de argônio. As densidades e, consequentemente, as porosidades das amostras sinterizadas foram calculadas. As melhores densificações, em relação à densidade teórica, foram obtidas para os tempos de moagem de 4 e 8 horas, que apresentaram, respectivamente, a porcentagem de porosidade de 21,419% e 21,628%. Estudos de calorimetria diferencial de varredura confirmaram que nenhuma das ligas em estudo apresentou o efeito memória de forma sugerindo que são necessárias outras etapas para possibilitar o aparecimento desta característica. Os resultados de DRX confirmaram a presença das fases γ2, α e AlNi formadas após a sinterização. Além disso, o aumento do tempo de moagem favoreceu o surgimento das fases γ2 e AlNi. O valor mais elevado de microdureza, 237,080 HV/10 gf, foi obtido para as amostras que sofreram moagem de 4 horas. Desta forma, 4 horas de moagem foi o tempo ideal, em relação à densificação e microdureza, para a obtenção da liga CuAlNi considerando os parâmetros utilizados neste trabalho. === This work studies the influence of the high energy milling time in the manufacture of Cu-13Al-4Ni alloy by powder metallurgy process, as well as, the finals characteristics of the products. The study of this alloy has had growth since it has high applicability in the industry and is liable of shape memory. Firstly, the elementary powders of copper, aluminum and nickel were characterized in regarding of the morphology, purity and melting temperature of each individual element. All powders that were analyzed have showed purity over than 99,5%, suitable for the powder metallurgy technic. The components of alloy, in the correct proportions, were inserted in a Planetary Balls Mill and have been submitted to milling for 2, 4, 8 and 16 hours following the same procedures and parameters to prevent that variations interfere in the final result. The apparent densities of the milled powders were calculated and, the results have showed that the increasing the milling time decreases the value of this density, because of the plastic deformation in the involved elements. The milled powders were uniaxially cold compressed, using specific pressure for each sample which, were determined through the construction of compressibility curves for the four different milling times. The green densities were calculated and, the results have showed that the milling time increase causes the decrease of this density. The compressed were sintered at 1000 for 90 minutes in argon atmosphere. The densities, and consequently, the porosity were determined. The best densifications, in relation to theoretical density, were obtained for the milling time of 4 and 8 hours, which have showed, respectively, the percentage of porosity of 21,419% and 21,628%. Studies of Differential Scanning Calorimetry have confirmed that the alloys didn’t show the shape memory effect, suggesting that are necessary others steps to possibility the appearance of this characteristic. The DRX results have confirmed the presence of γ2, α e AlN i phases formed after the slow cooling at an oven. Furthermore, the increasing of the milling time has favored the appearance of γ2 and AlNi phases. The higher value of microhardness, 237,080 HV/10 gf, was obtained for the samples which have been milled for 4 hours. Thus, 4 hours was the ideal milling time, in relation to densification and microhardness for obtain the CuAlNi alloy considering the parameters used in this work.