Sinteriza??o de a?o inoxid?vel refor?ado com part?culas nanom?tricas dispersas de carbeto de ni?bio - NbC
| Autor: | Furukava, Marciano |
|---|---|
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2008 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFRNUniversidade Federal do Rio Grande do NorteUFRN. |
| Druh dokumentu: | Doctoral Thesis |
| Popis: | Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcianoF.pdf: 4534279 bytes, checksum: c57f1201db2e0c16d64c992932b57fc3 (MD5) Previous issue date: 2007-09-28 Metal powder sintering appears to be promising option to achieve new physical and mechanical properties combining raw material with new processing improvements. It interest over many years and continue to gain wide industrial application. Stainless steel is a widely accepted material because high corrosion resistance. However stainless steels have poor sinterability and poor wear resistance due to their low hardness. Metal matrix composite (MMC) combining soft metallic matrix reinforced with carbides or oxides has attracted considerable attention for researchers to improve density and hardness in the bulk material. This thesis focuses on processing 316L stainless steel by addition of 3% wt niobium carbide to control grain growth and improve densification and hardness. The starting powder were water atomized stainless steel manufactured for H?gan?s (D 50 = 95.0 μm) and NbC produced in the UFRN and supplied by Aesar Alpha Johnson Matthey Company with medium crystallite size 16.39 nm and 80.35 nm respectively. Samples with addition up to 3% of each NbC were mixed and mechanically milled by 3 routes. The route1 (R1) milled in planetary by 2 hours. The routes 2 (R2) and 3 (R3) milled in a conventional mill by 24 and 48 hours. Each milled samples and pure sample were cold compacted uniaxially in a cylindrical steel die (? 5 .0 mm) at 700 MPa, carried out in a vacuum furnace, heated at 1290?C, heating rate 20?C stand by 30 and 60 minutes. The samples containing NbC present higher densities and hardness than those without reinforcement. The results show that nanosized NbC particles precipitate on grain boundary. Thus, promote densification eliminating pores, control grain growth and increase the hardness values O presente trabalho apresenta uma contribui??o ao estudo da sinteriza??o s?lida de um a?o inoxid?vel 316L, com o objetivo de aumentar a sua densidade e dureza atrav?s da inclus?o de part?culas nanom?tricas de Carbeto de Ni?bio - NbC. O a?o inoxid?vel 316L ? uma liga largamente utilizada pela sua propriedade de alta resist?ncia ? corros?o. Contudo, sua aplica??o ? limitada pela baixa resist?ncia ao desgaste, conseq??ncia da sua baixa dureza. Al?m disso, apresenta baixa sinterabilidade e n?o pode ser endurecido pelos m?todos tradicionais de tratamentos t?rmicos, devido a sua estrutura austen?tica, c?bica de face centrada, estabilizada principalmente pela presen?a do N?quel. Os materiais de partida empregados neste trabalho foram o a?o inoxid?vel, austen?tico 316L atomizado a ?gua, com tamanho de part?culas (D50) equivalente a 95μm, e duas partidas diferentes de NbC, com tamanhos m?dios de cristalitos de 16,39 nm e 80,35 nm. Amostras de a?os adicionadas com 3% em peso de NbC (cada amostra com carbetos de partidas diferentes), seguiram rotas diferenciadas de moagem mec?nica. A rota 1 (R1) em um planet?rio por uma hora, a rota 2 (R2) e rota 3 (R3), em moinho convencional por 24 e 48 horas respectivamente. Cada uma das amostras resultantes, assim como amostras do a?o puro foram compactados a 700 MPa, a frio, sem nenhum aditivo, uniaxialmente, em uma matriz cil?ndrica de 5 mm de di?metro, em quantidade calculada para ter uma altura m?dia final do compactado de 5 mm. Posteriormente, foram sinterizadas em forno a v?cuo, em temperatura de at? 1290? C com incremento de 10 ?C por minuto, sendo mantidas neste patamar por 30 ou 60 minutos e resfriadas ? temperatura ambiente. As amostras sinterizadas foram submetidas aos ensaios para a medi??o da densidade e da micro-dureza. As amostras contendo o refor?o de NbC apresentaram maiores valores de densidade e um aumento significativo na sua dureza. As an?lises complementares no microsc?pio ?tico, no microsc?pio eletr?nico de varredura e no difrat?metro de raios-X, mostram que o NbC, na forma processada, contribuiu com o aumento da dureza, pela densifica??o, pela sua pr?pria dureza e pelo controle do crescimento dos gr?os da matriz met?lica, segregando-se nos seus contornos |
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