Caracterização microestrutural de misturas de NbC e aço ferramenta S290 sinterizados pela técnica de Spark Plasma Sintering (SPS) (2021)
- Authors:
- USP affiliated author: CASSINI, GIOVANA PALEARI - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: AÇO FERRAMENTA; TRIBOLOGIA
- Language: Português
- Abstract: Misturas de NbC e aço ferramenta (S290) foram sinterizadas pela técnica de Spark Plasma Sintering (SPS) a 1100oC por 2 min e taxa de aquecimento de 85oC/min. As amostras de NbC e aço S290 foram consolidadas com frações de 10 e 90% em massa do aço S290. Esses materiais foram caracterizados utilizando diferentes técnicas de microscopia (óptica (MO) e varredura (MEV)) e difração de raios-X (DRX). Foram conduzidas caracterizações mecânicas e tribológicas, foram medidas e avaliadas as durezas (cargas de 30kgf e 10kgf) e microdureza (carga de 100gf) e foram obtidas imagens utilizando MEV para observar os detalhes das endentações. Os ensaios tribológicos foram realizados em Tribômetro SRV 4 Optimol (SRV) (ensaio de deslizamento do tipo esfera-disco com movimentos alternados). As trilhas de desgaste e a rugosidade foram analisadas utilizando um perfilômetro 3D CCI – Taylor Hobson. A densificação e a porosidade das amostras foi determinada pelo método de Arquimedes. Avaliações utilizando espectroscopia Raman permitiram identificar óxidos e presença residual de grafite do molde utilizado na sinterização via SPS. Com base no descrito foi feita a caracterização do ponto de vista microestrutural, mecânico e tribológico de dois materiais com potencial aplicação em ferramentas com diferentes frações de NbC e aço S290 consolidados por SPS. Os principais resultados geraram um estudo comparativo entre as duas amostras com diferentes teores de aço e de NbC (NbC10S290 e NbC90S290). A amostra NbC10S290, foi a que apresentou melhor densificação, 99%, enquanto a amostra com NbC90S290 a densificação foi de aproximadamente 94%. Resultados de DRX mostram a presença de martensita, de cementita e do NbC e o EDS mostra a presença de regiões ricas em Cr na amostra NbC90S290 atacada com reagente Vilella por 5 s,que foram identificados como Cr7C3. As durezas foram medidas e obteve-se altos valores nas duas amostras, entre 900 e 1000 HV na amostra NbC90S290 e entre 1100 e 1700 HV na amostra NbC10S290. Nos ensaios tribológicos lubrificados ocorreu adesão e abrasão. Tanto a adesão quanto a abrasão puderam ser observadas em MO, mas não por MEV. Os coeficientes de atrito em ambas as amostras estiveram entre 0,2 e 0,4. A análise da fração volumétrica de poros permitiu identificar que a diferença no coeficiente de atrito entre as amostras NbC10S290 com e sem ataque pode ter relação com a diferença de porosidade das amostras. A maior porosidade pode ter agido como um reservatório de lubrificante, aumentando a lubrificação e diminuindo o coeficiente de atrito observado. A espectroscopia Raman permitiu verificar a formação de óxidos e a possível formação de magnetita em ambas as amostras. Na amostra NbC90S290 foi constatada a presença de bandas de carbono, como comentado, acredita-se que ocorreu contaminação com a folha de grafite do molde durante o processo de sinterização. Com base no descrito, considera-se que os objetivos de caracterizar do ponto de vista microestrutural, mecânico e tribológico as amostras foram atingidos, sendo possível com este trabalho mostrar as principais características e comportamentos das misturas NbC90S290 e NbC10S290.
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ABNT
CASSINI, Giovana Paleari. Caracterização microestrutural de misturas de NbC e aço ferramenta S290 sinterizados pela técnica de Spark Plasma Sintering (SPS). 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/19267731-680e-436b-819b-c460975b48f3/GiovanaPaleariCassini%20TF-21.pdf. Acesso em: 08 maio 2024. -
APA
Cassini, G. P. (2021). Caracterização microestrutural de misturas de NbC e aço ferramenta S290 sinterizados pela técnica de Spark Plasma Sintering (SPS) (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/19267731-680e-436b-819b-c460975b48f3/GiovanaPaleariCassini%20TF-21.pdf -
NLM
Cassini GP. Caracterização microestrutural de misturas de NbC e aço ferramenta S290 sinterizados pela técnica de Spark Plasma Sintering (SPS) [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 08 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/19267731-680e-436b-819b-c460975b48f3/GiovanaPaleariCassini%20TF-21.pdf -
Vancouver
Cassini GP. Caracterização microestrutural de misturas de NbC e aço ferramenta S290 sinterizados pela técnica de Spark Plasma Sintering (SPS) [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 08 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/19267731-680e-436b-819b-c460975b48f3/GiovanaPaleariCassini%20TF-21.pdf
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