6ª SEMANA UNIVILLE DE CIÊNCIA, SOCIEDADE E TECNOLOGIA - SUCST

De 21/10/2019 à 25/10/2019

Consolidação do pós amorfos atomizados da liga Cu46Zr42Al7Y5 (%at) através da metalurgia do pó

Universidade da Região de Joinville, UNIVILLE, Joinville, Brasil

Palavras-chave: Metais amorfos, Ligas de cobre, Atomização e sinterização

Nas últimas duas décadas, os metais amorfos vêm se tornando cada vez mais relevantes por apresentar boas propriedades mecânicas e elevada resistência à corrosão, sendo capazes de serem deformados no intervalo de liquido super-resfriado para obtenção de peças de geometrias complexas. As ligas à base de cobre são conhecidas por suas excelentes propriedades mecânicas junto à elevada capacidade de formação de fase vítrea “glass forming ability”. Essas características fazem com que essas ligas sejam interessantes para aplicações na área estrutural como a “micro engenharia”, na fabricação de partes micrométricas. Algumas ligas amorfas quaternárias à base de Cu, como as que pertencem aos sistemas Cu-Zr-Al-(Nb, Y, Gd) e Cu-Zr-Hf-Al, apresentem uma acentuada capacidade de formação da fase vítrea em relação aos demais sistemas. Diante do exposto, a liga Cu46Zr42Al7Y5 (%at) foi utilizada nesse trabalho para produção de pós metálicos pelo processo de atomização à gás inerte (N2). Os pós obtidos foram separados em faixas granulométricas e escolhida a faixa 75 a 106 μm para consolidação a quente - método convencional de metalurgia do pó - na região de liquido super-resfriado entre 440 °C a 470°C (Tg e Tx para a liga são respectivamente 409 °C e 490 °C). Para a compactação foi utilizado uma matriz de aço H13 com um diâmetro interno de 1 polegada com pressão de 700Mpa, obtendo-se amostras cilíndricas com altura de 5 mm. Os pós atomizados e a amostra consolidada foram caracterizados por difração de Raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). A porosidade foi mensurada por análises de micrografias óticas utilizando o software Image J® free. As propriedades mecânicas foram obtidas por ensaio de microdureza Vickers (HV0,2), convertida para Rockwell (HRC). O processo de atomização gerou pós esféricos amorfos que facilitaram a onsolidação dos mesmos, produzindo amostra totalmente amorfa, porém com elevada porosidade (5%). Análises por difração de Raios-X dos pós atomizados e da amostra conformada confirmaram a formação exclusiva de fase amorfa, resultado corroborado pelas análises térmicas que determinaram Tg e Tx para os pós (409,1 °C e 489,9 °C) e amostra consolidada (409,6 °C e 487,4 °C), valores condizentes com a literatura. As análises microestruturais por MEV indicam apenas a presença de fase amorfa e porosidades na amostra consolidada. O material apresentou dureza de 51 HRC, indicativo a alta resistência mecânica da liga. Estudos de parâmetros de processo estão em curso visando aumentar a densidade da peça consolidada.

Apoio / Parcerias: O projeto conta com parceria com a Udesc/Joinville através do Prof. César Edil Costa do programa de Pós graduação em engenharia de Materiais.

ISSN: ISSN: 1808-1665