Em virtude do desenvolvimento tecnológico que se verifica neste país em termos de metalurgia do pó, a viabilização do processo para a produção de materiais de melhor qualidade e com redução de custos é um fato preponderante e inadiável. A técnica convencional para a fabricação de peças de aço rápido, a qual envolve fundição e conformação, não apresenta boas caracteristicas, permitindo dispersão não uniforme de carbonetos e estruturas grosseiras, o que resulta em propriedades mecânicas inferiores. A formação de urna fina distribuição de carbonetos uniformes em produtos trabalhados de aço rápido com propriedades mecânicas aceitáveis requer grandes reduções de secção durante a conformação a quente. A necessidade por melhor desempenho e redução de custos de produção de aço rápido levou a indústria a optar pela técnica da metalurgia do pó para obtenção de peças deste material. As peças obtidas a partir deste processo apresentam rnicroestrutura fina, segregação reduzida e dispersão homogênea de carbonetos. O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de ligas de aços rápidos pelo processo de metalurgia do pó. Os pontos básicos envolvidos no processo de metalurgia do pó com adição de liga foram cuidadosamente examinados ao longo deste trabalho, a fim de dar ao lei to r um embasamento teórico a respeito dos principais parâmetros a serem controlados. O apoio da literatura relacionada neste trabalho constitui um importante ponto de referência para um maior aprofundamento de pesquisa, já que o volume desta dissertação deve ser limitado não permitindo urna maior expansão de idéias inicialmente estabelecidas. / Because of the tecnological development which is verified in this nation with Powder Metallurgy, .the processing possibility for the production materials with better quality and low production cost is very important. The conventional method of producing high speed steel which involves casting and mechanical working, leads to a coarse structure, non uniforme carbide dispersion and poor meéhanical properties requires, large section reduction during hot working. Powder Metallurgy processing of high speed has been developed to satisfy the cutting tool industry's need for improved performance and low production cost. It allows the processing of high speed steels parts with fine scale microstructure, reduced segregation, and homogeneous dispersion of carbides. The purpose of this work is to present the Powder Metallurgy Processing applied to high speed steels with alloys additions. The basic points involved in the Powder Metallurgy Process of this alloying were carefuly examined in this work in order to give to the reader a theoretical notion about the main parameters to be controled.The aid of the literature related in this work constitute an important reference point to a more deep research, since the volume of this dissertation most be limited do not permiting a larger expansion of conception preestablished. The aid of this experimental work was to determine the possibility to obtain for these alloy: - A reducing temperature in aproximately 100°C, Densification fully, Dimensional stability, and to investigate the materials of properties as such hardness and impact strenght. O propósito para o trabalho experimental foi comprovar a possibilidade de se obter para estas ligas: -Uma redução na temperatura de sinterização para aproximadamente 100°C; - uma densificação completa; - uma estabilidade dimensional; - E finalmente investigar o comportamento de propriedades dos materiais tais como dureza e impacto.

A alta resistência combinada à baixa densidade e resistência à corrosão do titânio e suas ligas apresentam-se de grande importância para indústrias química, automobilística, aeronáutica e biomédica. Todavia, a produção e processamento do titânio possui custos elevados. Consequentemente, muitos esforços tem sido despendidos para reduzir o custo de peças de titânio. Uma alternativa de redução de custo foi produzir peças pela técnica de metalurgia do pó, sem a necessidade de operações secundárias. Atualmente os métodos usados para produzir pós de titânio são os processos de eletrodo rotatório à plasma e hidretação-dehidretação. O presente trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar os pós de titânio comercialmente puro, obtidos a partir de sucata de processos de conformação, usando o processo de hidretação-dehidretação (HDH). Sua processabilidade foi testada através das técnicas de moldagem por injeção de pós e metalurgia do pó convencional. A morfologia, microestrutura e composição dos pós foram caracterizados pelas análises de difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e analisador elementar de hidrogênio. Os resultados mostraram que o processo HDH combinado com a moagem mecânica é capaz de produzir partículas de pó de titânio com tamanho médio na faixa de 7-45 mm, que podem ser usadas nas técnicas de moldagem por injeção de pós e metalurgia do pó convencional, respectivamente.

Este trabalho busca produzir cermet (Cinza-Fe) pela tecnologia do pó utilizando cinza leve produzida com a queima do carvão mineral em termoelétrica para uma possível utilização e aplicação na usinagem. Esse estudo tem como objetivo específico caracterizar e analisar as propriedades mecânicas e metalúrgicas das amostras obtidas a partir das misturas. Utilizouse o ferro como componente da mistura em função do baixo custo e vasta disponibilidade. Após a obtenção da cinza leve, determinou-se o tamanho da partícula da cinza leve por peneiras e cicloclassificador. Analisou-se a composição química da amostra através de espectrômetro por fluorescência de raios X. Também foi realizada a análise por MEV dos pós de cinza leve e ferro puro. Preparou-se as misturas com Ferro + 5% Cinza e Ferro + 10% de Cinza para estudo da interação entre os constituintes. Misturou-se também Cinza + 5% de Ferro e Cinza + 10% de Ferro, mas ambas misturas quebraram. Então se misturou Cinza + 20% de Ferro, que tal composição constitui o cermet produzido. Realizou-se a compactação do cermet (Cinza + 20% de Ferro) produzido em pressões de 100 a 400 MPa e para as amostras de Ferro + 5% e Ferro + 10% de cinza as pressões de compactação foram de 100 a 800 MPa. Determinou-se as densidades aparente e a verde de todas as composições e realizou-se a sinterização das mesmas amostras em temperaturas que variaram entre 1150 ºC a 1300 ºC. Foram feitas a densidade dos sinterizados e realizou-se análise de dureza, microdureza, metalografia, MEV e EDS. Após todos os ensaios, definiu-se o projeto e foi executada a fabricação da ferramenta para a usinagem com o cermet Cinza + 20% Ferro e foi realizado o ensaio de usinabilidade. Na mistura de cinza com 20% de ferro foi observado que o aumento da temperatura de sinterização diminui a densidade da mistura, mas aumenta a dureza indicando a difusão da matriz cerâmica no ferro. Os resultados mostraram que é possível a obtenção de cermets a partir da cinza leve e ainda comprovou um potencial para aplicação em materiais sinterizados de baixa densidade. / This work seeks to produce cermet (Ash-Fe) by powder technology using fly ash produced by burning mineral coal in thermoelectric for possible use and application in machining. This study has how specifically aims to characterize and analyze the mechanical and metallurgical properties of the samples obtained from the mixtures. Iron was used as component of the mixture due to the low cost and wide availability. After obtaining the gray light, was given the particle size of the light ash by sieves and cicloclassificador. In sequence, the chemical composition of the sample was performed through spectrometer for X-ray fluorescence. Also was also performed SEM analysis of light ash powder and pure iron. Mixtures were prepared with iron + 5% + Iron and Grey Iron + 10% Gray to study the interaction between the constituents. Also mixed Grey + 5% Iron and gray + 10% Iron, but broke both mixtures. So mixed Ash + 20% Iron, such composition constitute the cermet produced. Was performed the compression cermet (Ash + 20% Iron) produce dat pressures of 100 to 400 MPa and for samples iron + 5% and Iron and10% ashwasthecompactionpressureswasofthe100 to 800MPa. Was determined and the apparent density and the green of all compositions and was performed the sintering of the same samples at temperatures ranging between 1150 ºC to 1300 ºC. Was performed The density of the sintered and was made analysis of hardness, micro hardness, metallography, SEM and EDS. After all the tests, set up the project and was completed fabrication tool for machining with cermet Ash + 20% Iron and machinability testing was conducted. In the mixture of ash with 20% iron was observed that increasing the sintering temperature decreases the density of the mixture, but increases the stiffness indicating the diffusion of the ceramic matrix in iron. The results show that it is possible to obtain cermets from the fly ash and yet demonstrated a potential for application in sintered material of low density.

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um motor de corrente contínua, de imãs permanentes, onde o rotor, usualmente construído a partir de chapas de aço laminadas, foi substituído por blocos produzidos a partir do processo de metalurgia do pó. Para o desenvolvimento das peças utilizou-se três compósitos nos testes: a liga Fe2%P e as ligas comerciais Somaloy® 700 3P e 700 1P, que passaram por uma caracterização e análise de suas propriedades antes de sua utilização no rotor. A matriz para compactação foi projetada e confeccionada como parte deste trabalho e os três compósitos preparados para a confecção das peças para o rotor do motor de corrente contínua. Os motores, com os diferentes rotores, foram ensaiados em bancada, para análise de seu desempenho e os resultados obtidos com os novos rotores foram comparados com os dados do motor com rotor convencional, feito com chapas de aço laminadas. / This work aims to describe the development of a DC motor with permanent magnets, where the rotor core, usually constructed from laminated steel sheets, was replaced by blocks produced from the powder metallurgy process. For development of parts, three composites were used for the tests, the alloy Fe2%P, the commercial alloys Somaloy®, 700 1P and Somaloy®700 3P. The materials have gone through a characterization and analysis of their properties before their use in the rotor. A compression die was designed and built as parto f this work, the materials were prepared in the final form of the rotor, coiled, and set for testing. The engines with different rotors were placed for testing and analysis of their performance. The results obtained from the new rotors were compared with the conventional motor from which the rotor core is made of laminated steel sheets.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327115.pdf: 3760551 bytes, checksum: 98fdbbb5eb2dbee5c332992cb28bfade (MD5) Previous issue date: 2014 / Ligantes alternativos têm sido extensivamente estudados para substituir, total ou parcialmente, o tradicional ligante de cobalto em metais duros. Entre os ligantes comumente adotados, o níquel tem recebido maior atenção devido aos seus aspectos econômicos e similares propriedades mecânicas. Neste trabalho, duas rotas de processamento foram desenvolvidas, envolvendo níquel na forma de óxido e de pó metálico. Os efeitos de adições de molibdênio, ferro e cromo no comportamento de sinterização e nas propriedades mecânicas de metais duros à base de níquel foram investigados. Os compósitos foram processados por metalurgia do pó convencional. As amostras foram sinterizadas em temperaturas de 1400 a 1500 °C. Os sinterizados foram caracterizados microestruturalmente e tiveram seus valores de dureza Vickers e tenacidade à fratura determinados. A composição WC-10Ni desenvolvida apresentou valores de propriedades mecânicas compatíveis com os descritos na literatura. Análises dilatométricas revelaram pequena influência do molibdênio no comportamento de sinterização do metal duro à base de níquel. A adição de ferro e cromo mostrou um deslocamento significativo do início da retração para maiores temperaturas, reduzindo a contribuição da sinterização no estado sólido para a retração total da amostra. A adição combinada de molibdênio, ferro e cromo, também deslocou significantemente o início da retração para temperaturas maiores e indicou maior inibição do crescimento de grão. A presença de carbono em excesso nas composições apresentou forte influência no aumento da densificação. O molibdênio promoveu endurecimento por solução sólida, assim como o ferro e o cromo, mas manteve valores mais elevados de tenacidade à fratura. Dentre as amostras estudadas, as composições WC-9Ni-1Mo e WC-9Ni-0,5Mo-0,5(Fe,Cr) levaram ao melhor compromisso entre o par de propriedades dureza-tenacidade à fratura. Os valores de dureza destes materiais, em torno de 1300 HV10, expressaram-se abaixo do esperado, mas com elevada tenacidade à fratura, potencializando-os para aplicações nos setores de mineração e engenharia civil.<br> / Abstract : Alternative binders have been extensively studied to replace, totally or partially, the traditional cobalt binder in cemented carbides. Among the commonly adopted binders, nickel has received the most attention due to its economic aspects and comparable mechanical properties. In this work, two processing routes have been developed, involving nickel oxide and metallic nickel powder. The effects of Mo and Fe-Cr pre-alloyed additions on sintering behavior and mechanical properties of Ni-based cemented carbides were investigated. The composites were processed by conventional powder metallurgy. The samples were sintered at temperatures ranging from 1400 to 1500 °C. Sintered compacts were characterized microstructurally and had their Vickers hardness and fracture toughness determined. The WC-10Ni composition presented values of mechanical properties compatible with those described in literature. Dilatometric analyses revealed little influence of molybdenum on the sintering behavior of nickel-based cemented carbide. The addition of iron and chromium showed a significant shift in the onset of shrinkage for higher temperatures, decreasing the contribution of solid state sintering to the total shrinkage of the sample. The combined addition of molybdenum, iron and chromium, also significantly shifted the onset of shrinkage for higher temperatures and showed greater inhibition of grain growth. High carbon contents had a strong influence on increasing densification. Molybdenum promoted solid solution strengthening, as well as iron and chromium, but molybdenum also maintained higher values of fracture toughness. Among the samples studied, the WC-9Ni-1Mo and WC-9Ni-0,5Mo-0,5(Fe,Cr) compositions led to the better relation between hardness and toughness fracture. The hardness of these materials, around 1300 HV10, was lower than expected, but high fracture toughness was achieved, showing potential for applications in mining and civil engineering sectors.

O NiTi é uma liga equiatômica de níquel e titânio que foi descoberta ao redor dos anos 1960 e que possui ampla aplicação. Em função de sua excelente biocompatibilidade, o NiTi tem sido muito utilizado na fabricação de dispositivos na área médica. O Brasil atualmente importa grande parte desses produtos à base de NiTi, e o grande custo envolvido motiva a tentativa de desenvolvimento nacional desta liga e de seus subprodutos. O objetivo deste trabalho foi estudar a possibilidade da obtenção de billets da liga de NiTi com propriedades de memória de forma e superelasticidade através de metalurgia do pó convencional. Este trabalho foi desenvolvido com base na literatura, experimentação e análise comparativa com um fio comercial de NiTi utilizando técnicas como: ensaio de tração e compressão, metalografia, análise ao Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva (EDS), difratograma de raios-X, medição de porosidade, dureza e Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC). A liga de NiTi foi obtida com sucesso através do processo de metalurgia do pó convencional. O material apresentou propriedades similares às encontradas por outros pesquisadores utilizando processos diversos. Este trabalho propõe adicionalmente uma rota de fabricação inicial para a produção de fios partindo de billets compactados de Ni e Ti e utilizando extrusão à quente seguida de trefilação à frio para o seu processamento. / NiTi is an equiatomic Nickel and Titanium alloy that was developed around the 1960s and has a broad spectrum of applications. Because of its excellent biocompatibility, NiTi is being increasingly used to manufacture medical devices. Today Brazil imports most NiTibased products, and the high cost involved has motivated the attempt to develop this alloy and its sub-products domestically. The aim of this work was to study the possibility of obtaining the NiTi billets with shape memory and superelasticity properties by conventional powder metallurgy techniques. The work was based on the literature, on experiments, and on comparison with a commercially available wire using techniques like: tensile and compression tests, metallography, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-ray Spectroscopy, measurements of porosity, hardness and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The NiTi alloy was successfully obtained by conventional powder metallurgy techniques. The material developed has similar properties to those described by other investigators using different techniques. Additionally this work proposes an initial manufacturing route for the production of NiTi wires from Ni and Ti compacted billets, using hot extrusion followed by cold drawing for processing.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83704.pdf: 1584233 bytes, checksum: 87c6416d9680d62ad3e306fa76595ec6 (MD5) Previous issue date: 1991 / A otimização da densidade e resistência a seco, do compactado cerâmico, é fundamental para a garantia de boas propriedades mecânicas finais, no produto sinterizado. Foram estudadas as influências da pressão de compactação, teor de umidade e distribuição granulométrica na densidade e resistência a seco. Esta última propriedade foi determinada pelo método de compressão diametral. Determinou-se, também, a curva de compactação para diferentes umidades. Com o aumento da pressão de compactação e umidade obteve-se um aumento nos valores da densidade e resistência a seco, até certos limites. A distribuição granulométrica também mostrou sensível influência nas propriedades. Finalmente propõe-se um modelo matemático que equacione os parâmetros de compactação e propriedades.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:08:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 84697.pdf: 2399185 bytes, checksum: b75b7dbca555b765adc7f54d7d7612f6 (MD5) Previous issue date: 1991 / Foram revestidos os mecanismos de transporte de matéria na sinterização e técnicas de ativação, com ênfase na sinterização com fase líquida. Estudou-se ainda a influência da temperatura de sinterização, do tempo de sinterização, do teor de Cu3P adicionado ao ferro, da granulometria do aditivo e da atmosfera de sinterização com o objetivo de averiguar a possibilidade de obtenção de propriedades moderadas e boa precisão dimensional, mediante baixa temperatura de sinterização. A maioria dos componentes ferrosos sinterizados tem como requisitos propriedades moderadas limite de resistência superior a 300 MPa e alongamento de aproximadamente 4%, associadas à boa precisão dimensional. Os resultados obtidos indicaram ser possível a obtenção de propriedades moderadas, coma adição de 3,5% de Cu3P ao ferro em sinterização a 870oC por 1 hora, ou adição de 2,5% de Cu3P mediante sinterização a 1030oC por 30 minutos, possibilitando aumentar a competividade do processo de fabrição por metalurgia do pó. A precisão dimensional foi caracterizada nos sentidos longitudinal e transversal em relação a cavidade da matriz e em relação ao compactado verde. Os resultados indicaram que a variação dimensional é fortemente dependente da temperatura de sinterização, do teor de Cu3P adicionado e do referencial adotado para medição (longitudinal ou transversal).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-13T18:05:11Z No. of bitstreams: 1 2016_NélioScrivenerFurtado.pdf: 3047063 bytes, checksum: e83230e29172525ba96fa50269cbe7f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-03T22:42:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NélioScrivenerFurtado.pdf: 3047063 bytes, checksum: e83230e29172525ba96fa50269cbe7f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T22:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NélioScrivenerFurtado.pdf: 3047063 bytes, checksum: e83230e29172525ba96fa50269cbe7f6 (MD5) / O principal objetivo deste trabalho é a obtenção de materiais compósitos de matriz metálica reforçado com subproduto da produção de ferro gusa frente à crescente preocupação com a preservação ambiental e a sustentabilidade. O compósito de matriz de liga de alumínio AA6061 reforçado com escória de alto forno a carvão coque foi obtido pela metalurgia do pó com variações volumétricas de partículas de reforço em frações de 5, 10 e 15%. Os pós foram misturados e compactados uniaxialmente em molde metálico com diferentes pressões (160, 320, 480, 640, 800 e 960 MPa). As amostras foram sinterizadas a 550 °C em forno tubular e em atmosfera inerte. Amostras da matriz sem reforço foi produzida com o objetivo de verificar, por comparação, a influência da adição de diferentes teores de reforço. O compósito obtido foi caracterizado fisicamente via densidade, mecanicamente através dos ensaios de dureza e flexão e microestruturalmente por meio de microscopia eletrônica de varredura. As medições de densidade e os ensaios mecânicos foram realizados antes e depois da sinterização. A influência da pressão de compactação na densificação do material também foi analisada antes e após a sinterização. Como resultado, os compósitos apresentaram uma distribuição homogênea das partículas de reforço e também uma melhoria progressiva nas propriedades mecânicas (resistência a flexão e dureza) com o incremento do teor de escória adicionado comparado ao material sem reforço obtido pelo mesmo processo, garantindo a viabilidade da aplicação do subproduto do alto forno no setor industrial. / The main objective of this work is to obtain composite materials of reinforced metal matrix with by-product of pig iron works face of growing concern with environmental preservation and sustainability. The AA6061 aluminum alloy matrix composite reinforced with coke oven blast furnace slag was obtained by powder metallurgy with volumetric variations of reinforcing particles in fractions of 5, 10 and 15%. The powders were mixed and uniaxially packed in a metal mold at different pressures (160, 320, 480, 640, 800 and 960 MPa). The samples were sintered at 550 ° C in a tubular oven and in an inert atmosphere. Samples of the non-reinforced matrix were produced in order to verify, by comparison, the influence of the addition of different reinforcement contents. The obtained composite was physically characterized by density, mechanically through the hardness and flexure tests and microstructurally by means of scanning electron microscopy. Density measurements and mechanical tests were performed before and after sintering. The influence of the compacting pressure on the densification of the material was also analyzed before and after sintering. As a result, the composites presented a homogeneous distribution of the reinforcing particles and also a progressive improvement in the mechanical properties (flexural strength and hardness) with the increase of the added slag content compared to non-reinforced matrix by the same process, ensuring the viability of by-product of pig iron application in industrial sector.

O NiTi é uma liga equiatômica de níquel e titânio que foi descoberta ao redor dos anos 1960 e que possui ampla aplicação. Em função de sua excelente biocompatibilidade, o NiTi tem sido muito utilizado na fabricação de dispositivos na área médica. O Brasil atualmente importa grande parte desses produtos à base de NiTi, e o grande custo envolvido motiva a tentativa de desenvolvimento nacional desta liga e de seus subprodutos. O objetivo deste trabalho foi estudar a possibilidade da obtenção de billets da liga de NiTi com propriedades de memória de forma e superelasticidade através de metalurgia do pó convencional. Este trabalho foi desenvolvido com base na literatura, experimentação e análise comparativa com um fio comercial de NiTi utilizando técnicas como: ensaio de tração e compressão, metalografia, análise ao Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva (EDS), difratograma de raios-X, medição de porosidade, dureza e Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC). A liga de NiTi foi obtida com sucesso através do processo de metalurgia do pó convencional. O material apresentou propriedades similares às encontradas por outros pesquisadores utilizando processos diversos. Este trabalho propõe adicionalmente uma rota de fabricação inicial para a produção de fios partindo de billets compactados de Ni e Ti e utilizando extrusão à quente seguida de trefilação à frio para o seu processamento. / NiTi is an equiatomic Nickel and Titanium alloy that was developed around the 1960s and has a broad spectrum of applications. Because of its excellent biocompatibility, NiTi is being increasingly used to manufacture medical devices. Today Brazil imports most NiTibased products, and the high cost involved has motivated the attempt to develop this alloy and its sub-products domestically. The aim of this work was to study the possibility of obtaining the NiTi billets with shape memory and superelasticity properties by conventional powder metallurgy techniques. The work was based on the literature, on experiments, and on comparison with a commercially available wire using techniques like: tensile and compression tests, metallography, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-ray Spectroscopy, measurements of porosity, hardness and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The NiTi alloy was successfully obtained by conventional powder metallurgy techniques. The material developed has similar properties to those described by other investigators using different techniques. Additionally this work proposes an initial manufacturing route for the production of NiTi wires from Ni and Ti compacted billets, using hot extrusion followed by cold drawing for processing.