Relatório Apresentado a disciplina de Processamento de Materiais Particuládos

OBTENÇÃO
DA LIGA Cu13Al4Ni VIA METALURGIA DO PÓ

1. Professor: Bruno Alessandro Guedes de Lima Aluno: Wendell Venicio de A. Galdino-11517791 E-mail : [email protected] 1    Relatório Apresentado a disciplina de Processamento de Materiais Particuládos UFPB – Universidade Federal da Paraíba CT – Centro de Tecnologia DEM – Departamento de Engenharia Mecânica

2. 2 Professor: Dr. Bruno Alessandro Guedes de Lima Aluno : Wendell Venicio de A. Galdino-11517791 E-mail: [email protected]    Relatório Referênte a análise do artigo cientifico: OBTENÇÃO DA LIGA Cu13Al4Ni VIA METALURGIA DO PÓ UFPB – Universidade Federal da Paraíba CT – Centro de Tecnologia DEM – Departamento de Engenharia Mecânica

3. 3 Nesse contexto vem surgindo vários estudos de produção de ligas a partir da metalurgia do pó (MP), dessa forma o artigo em estudo utiliza a técnica supracitada para realizar a produção da liga de memória de forma, Cu13Al4Ni. Métodos convencionais de Metalurgia Grande geração de Cavaco, podendo vir a poluir o ambiente Metalurgia do Pó, técnica que tem como característica reduzir os impactos ambientais

4. A meta básica dessa atividade é consolidar um estudo bibliográfico sobre a Metalurgia do pó e poder verificar os estudos que vem sendo feitos com esse tema. 4

5. 5 Metalurgia do Pó Essa técnica se constitui de quatro etapas e em alguns casos mais um etapa complementar como mostrado na figura ao lado.

6. 6 Obtenção e Mistura: Etapas do método MP : Método mecânicos (Moinho de bolas) Atomização Processo de Redução Química

7. 7 Compactação: Coloca-se uma quantidade predeterminada de pó na cavidade de uma matriz a qual é montada em uma prensa de compressão, essa podendo ser mecânica ou hidráulica

8. 8 Compactação de Simples Ação: Compactação de Simples Ação: OBS: Existe outros métodos de compactação como a isostática que confere uma maior homognidade ao compactado

9. 9 Sinterização: A sinterização é um processo no qual pós, uma vez compactados, recebem tratamento térmico, no qual a temperatura de processamento normalmente é menor que a sua temperatura de fusão. Durante o processo ocorrem várias reações no estado sólido do elemento, que são ativadas termicamente. Este processo cria uma alteração na estrutura microscópica do elemento base, cuja finalidade é obter uma peça sólida coerente. Sinterização implica geralmente em retração e densificação . No entanto, alguns produtos sinterizados podem ser menos densos do que a verde (ex.: refratários porosos). Sinterização ocorre a partir de 1/2 a 2/3 da temperatura de fusão, o suficiente para causar difusão atômica ou fluxo viscoso.

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12. Calibragem: durante a sinterização, as peças podem sofrer mudanças não esperadas nas dimensões e até empenar. Para corrigir os defeitos, utiliza-se a calibragem, que é uma deformação plástica por aplicação de pressão em moldes específicos. O resultado é melhor precisão dimensional. Tratamentos térmicos: as peças sinterizadas podem ser submetidas a tratamentos térmicos convencionais para melhoria das propriedades mecânicas. Em tratamentos superficiais (cementação e nitretação ) a densidade é fator importante, devido a difusão dos gases através de seus poros (quanto maior a densidade menor é a porosidade). Impregnação : consiste em impregnar substâncias como óleos, graxas, impermeabilizantes para evitar corrosão / oxidação. É feita com banho quente, banho parcial (por capilaridade) ou a vácuo. 12 Operações Complementares:

13. 13 Produção em Massa; Ó tima qualidade superficial ; Tolerâncias dimensionais apertadas. Possibilidade de obtenção de ligas difíceis de processar por outro método; Vantagens para a utilização do método MP:

14. 14 Ligas de Cu-Al- Ni : As ligas de Cu-Al- Ni vem sendo muito estudada, devido a sua grande aplicabilidade por ter como característica o efeito de memória de forma . Tal efeito faz com que uma liga metálica consiga “lembra” da sua  forma original, de modo que após deformada pode retornar ao formato anterior ao sofrer aquecimento.  Setores onde essas ligas são aplicadas: Medicina; Odontologia; Aeronaves e veículos espaciais; Estruturas Civis

15. 15 Fluxograma Global

16. 16 Cálculos de Densidade e Porosidade: Equação Densidade Equação Porosidade ρ Cu =8,93 g/cm³; ρ Al =2,70 g/cm³; ρ Ni =8,91 g/cm³; ρ sint =1,05 g/cm³.

17. 17 Caracterização iniciais dos pós de Cu, Al e Ni : Elementos Purza (%) Cobre (a) 99,62 Alumínio (b) 99,96 Níquel (c) 99,67

18. 18 Caracterização após a moagem e mistura Parâmetros Moagem 2h Moagem 4h Moagem 8h Massa (g) 5,590 4,872 4,279 Volume (cm³) 2,000 2,000 2,000 Densidade(g/cm³) 9,795 2,436 2,140

19. 19 Caracterização após a Compactação Parâmetros Moagem 2h Moagem 4h Moagem 8h Massa (g) 5,590 4,872 4,279 Volume (cm³) 2,000 2,000 2,000 Densidade(g/cm³) 9,795 2,436 2,140

20. 20 Caracterização após a Compactação Parâmetros Densidade(g/cm³) Porosidade ( φ) Moagem 2h (a) 5,679 30,15 Moagem 4h (b) 6,380 21,52 Moagem 8h (c) 6,363 21,73 OBS: O fato pelo qual a densidade do material de 4h ser maior, trais com sigo uma incoerência, podendo ter sido ocasionado por um erro experimental.

21. Foi possível concluir que a técnica de metalurgia do pó é adequada para a produção da liga Cu13Al4Ni, onde foi possível verificar que os pós de metais utilizados eram viáveis pois, como no processo de metalurgia do pó, os pós elementares envolvidos precisam apresentar pureza acima de 99,5%, pode-se dizer que todos os pós metálicos utilizados na fabricação da liga Cu13Al4Ni estão de acordo com o esperado. Foi observado que o tempo de moagem afeta de forma direta os valores das densidades aparentes, a verde e do sinterizado . Este fator está relacionado, principalmente, pela modificação das morfologias dos pós metálicos e pela ligação mecânica que ocorre entre eles. A densidade do sinterizado da moagem de 8 horas foi 12% maior que a de 2 horas, entretanto, a densidade do sinterizado da moagem de 4 horas foi 0,2% maior que a de 8 horas. Assim, maiores tempos de moagem, no caso 4 e 8 horas, favorece a obtenção de produtos com mais qualidade. Desta forma, o tempo de moagem é um fator fundamental na obtenção da liga, devendo ser criteriosamente definido . 21

22. Agradecimentos 22 OBRIGADO!