Neste trabalho foram realizadas as moagens da cinza pesada de carvão mineral nos tempos de 2h, 4h, 8h, 16h, 32h e 64h para desenvolvimento do compósito Cinza- 20Fe contendo 80% de cinza pesada moída e 20% de pó de ferro. As amostras foram compactadas com diferentes pressões, variando entre 300 a 400 N/mm2 e posteriormente sinterizadas a 1500 °C, seguindo as etapas da metalurgia do pó convencional. A determinação do tamanho de partículas das amostras após a moagem foi realizada por difração a laser. A análise microscópica mostrou que com o aumento do tempo de moagem resultou em uma maior deformação e/ou fragmentação das partículas. A microestrutura dos corpos de prova e a homogeneidade da cinza nos diferentes tempos de moagem foram avaliadas utilizando-se Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Em seguida foi feita a compactação e obteve-se a curva de compressibilidade. Também determinou-se a densidade aparente e a densidade à verde. Realizou-se a sinterização e foi verificada a densidade das amostras sinterizadas. Mediu-se a microdureza, realizouse o ensaio de MEV e EDS da amostra sinterizada. Os melhores resultados para o compósito Cinza-20Fe foram conseguidos para o tempo de 32 horas de moagem, onde foi obtida uma boa densificação. Tempos de moagem maiores que 32 horas foram prejudiciais nas propriedades do material. Os resultados mostraram que não é possível a obtenção de compósitos a partir da cinza pesada. / In this work the miling of coal bottom ash was performed in times of 2h, 4h, 8h, 16h, 32 h and 64 h for the development of ash - 20Fe composite containing 80% bottom ash and 20 % milled iron powder. Samples they were compressed with a pressures ranging from 300 to 400 N/mm2 and then sintered at 1500°C, following the steps of conventional powder metallurgy. The determination of the particle size after grinding of the samples was performed by laser diffraction. Microscopic analysis showed that with increasing milling time resulted in a greater deformation and / or fragmentation of the particles. The microstructure of the specimens and the homogeneity of the ashes in different milling times were evaluated using Scanning electron microscope (SEM). Then the compression tests was permormed and the curve was obtained. We also determined the apparent density and the green density. Sintering was performed and the density of the sintered samples. Microhardness, SEM and EDS test analyses of the sintered samples were performed. The best results for the composite ash- 20Fe was achieved for the time of 32 hours grinding, which achieved a good densification . Times greater than 32 hours of milling were detrimental to the properties of the material. The results showed that it is not possible to obtain composites from bottom ash.

Este trabalho teve por objetivo o estudo das propriedades de eletrodos da bateria de Edison (ferro-níquel) obtidos por metalurgia do pó para melhoria das propriedades deste tipo de bateria. A metalurgia do pó possui a vantagem de ser um processo de com alto aproveitamento de matéria prima e possibilitar a obtenção de peças porosas, ideais para eletrodos de baterias. Pesquisar processos de fabricação distintos para sistemas de armazenamento de energia torna-se fundamental num momento de crescimento da demanda energética mundial. Para desenvolvimento das atividades empregou-se pó de ferro e de níquel. O pó de cada um destes materiais foi compactado em matrizes com pressões distintas. Adicionalmente, foram produzidos eletrodos sem a etapa de compactação. Após esta etapa, realizou-se a sinterização dos corpos de prova em forno com temperaturas controladas. Na caracterização morfológica do material foram desenvolvidos os ensaios de microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica, perfilometria, porosidade. Os resultados experimentais permitiram constatar que tanto para o ferro como para o níquel, a Peça obtida com menor pressão de compactação que as demais (Peça 1) e a peça sem compactação apresentavam melhores características, maior porosidade, para aplicação em baterias. Posteriormente, verificou-se o comportamento eletroquímico através de curvas de sobrepotencial, mostrando que as peças sem compactação de ferro e níquel necessitavam menor energia para realizar as reações de oxidação-redução. Considerando os resultados, foi confeccionado um protótipo de Bateria de Edison por metalurgia do pó, usando eletrodos sem processo de compactação. As curvas de carga e descarga do protótipo foram traçadas e comparadas com as baterias de Edison comerciais. Os resultados encontrados mostram que a bateria com eletrodos obtidos por metalurgia do pó apresenta tempos de carga e descarga de 6 e 4 horas, respectivamente. Desta maneira, demonstrou-se que os eletrodos produzidos por metalurgia do pó podem constituir uma alternativa viável para a construção de Baterias. / This work aimed to study the properties of battery electrodes Edison (nickel-iron ) obtained by powder metallurgy to improve the properties of this type of battery . Powder metallurgy has the advantage of being a process with high utilization of raw materials and enable the obtaining of porous parts ideal for battery electrodes. Search manufacturing processes for different energy storage systems becomes essential at a time of increasing global energy demand. To develop the activities we used powdered iron and nickel. The powder of each of these materials were compacted into arrays with different pressures. In addition, electrodes were produced without the step of compression. After this stage, there was the sintering of the specimens in the oven with controlled temperatures. The morphological characterization of the material tests using scanning electron microscopy, optical microscopy, profilometry, porosity were developed. The experimental results demonstrated that both iron as for nickel , the Ask pressure obtained with lower compression than the others ( Part 1 ) and Part uncompressed had better features, higher porosity , for application in batteries . Later , there was the electrochemical behavior through overpotential curves , showing that the pieces without compression of iron and nickel needed less energy to perform the oxidation-reduction reactions . Considering the results, it was made a prototype battery Edison by powder metallurgy, using electrodes without the compression process . The charge and discharge curves of the prototype were drawn and compared with the commercial Edison batteries. The results show that the battery electrodes obtained by powder metallurgy shows charge and discharge times of 6 and 4 hours, respectively. Thus, it was demonstrated that electrodes produced by powder metallurgy can be a viable alternative for the construction of batteries.

Os avanços da moldagem de pós por injeção – MPI – associados às excelentes propriedades da liga NiTi abrem novas possibilidades em diferentes áreas da engenharia. A MPI é um processo de fabricação que facilita a elaboração de diversos componentes, podendo-se obter peças de geometrias complexas a um menor custo. O NiTi ou Nitinol® é uma liga que pertence ao grupo dos chamados materiais inteligentes, por ter propriedades como memória de forma e superelasticidade, além disso, essa liga é um material biotolerante por ter titânio na sua composição. O objetivo deste trabalho é estabelecer os parâmetros para a produção de Nitinol® pelo processo MPI visando à confecção de implantes de fixação óssea. Assim, com o objetivo de melhorar o desempenho do processo MPI, este estudo utiliza diferentes cargas injetáveis (feedstock), modificando quantidades de pó na carga injetável e também modificando cada um dos componentes do ligante (binder), de modo a determinar aquela que permite a melhor extração do polímero, corrigindo assim uma das principais fontes de contaminação. A extração química e térmica do ligante é uma etapa também estudada na pesquisa, nessa etapa é analisada a influência da morfologia dos pós na contaminação final das amostras, já que a quantidade de polímero restante após a extração do ligante reagirá diretamente com a matéria prima (Ni – Ti). São estabelecidos ciclos de temperatura para a sinterização da liga. / Advances in Powder Injection Molding (PIM), allied to the great properties of NiTi alloy, offer new possibilities on different areas of engineering. MIP is a process that makes the factory of many compounds easier, allowing to make pieces with complex geometry in minor cost. NiTi or Nitinol® is an alloy that belongs to the “smart materials”, because it has properties as shape memory and superelasticity. Besides, this alloy has good biotollerance because of the titanium. This research means to establish parameters to the production of Nitinol® by PIM process, for bone implants. Therefore, to improve the PIM process, this study applies different feedstock, changing amounts of powder of the injection and also changing each of the components of the binder, in order to determine which one allows the best extraction of the polymer correcting one of prime sources of contamination. Chemical and thermal extraction of the binder was also studied on this research, analyzing the influence of the morphology of the powder on the final contamination of the samples, since the polymer that was left after the binder extraction will react directly with the prime material (Ni-Ti). Temperature cycles are established to the sintering of the alloy.

Neste trabalho foi projetado o núcleo de um mini motor de passo, com rotor e estator, obtidos a partir do processo de Moldagem de Pós por Injeção (MPI). Foram avaliadas as propriedades magnéticas, elétricas e mecânicas da liga FeNi50 obtida pelo processo MPI. Também por metalurgia do pó convencional obteve-se as mesmas propriedades físicas para comparação, e avaliar os dois processos de fabricação. Na obtenção do mini motor, primeiramente procedeu-se de maneira alternativa com a utilização de ferro puro, bem como, na preparação dos pós de ferro (moagem e misturas), e assim fazendo a avaliação funcionamento do motor. Projetou-se a carga injetável e todos os parâmetros fazendo-se um levantamento por reologia de propriedades como viscosidade e tensão de cisalhamento. Também com DSC/TGA analisou-se os componentes da carga, termicamente, e estipulou-se as temperaturas de extração térmica e química. Após confecção dos corpos de prova levantou-se os dados elétricos e magnéticos. O material que apresentou melhor comportamento para fins de utilização em motores (alta resistividade, alta permeabilidade magnética), foi o injetado de FeNi50 desenvolvido, com resistividade média de 5,06*10-7 Ωm e baixas perdas por histerese magnética. Por fim construiuse o mini motor com FeNi50 a partir de cilindros injetados. O motor foi submetido a testes de acionamento. / This work was designed the core of a mini stepper motor, rotor and stator, obtained from the Powder Injection Molding (PIM) process. Magnetic, electrical and mechanical properties of the alloy obtained by the PIM process FeNi50 were evaluated. Also by conventional powder metallurgy gave the same physical properties for comparing and evaluating the two processes. Obtaining the miniature motor is held first alternative way with the use of pure iron as well as in the preparation of iron powders (grinding and mixtures thereof), thus making the evaluation of engine operation. Designed to charge injection and all the parameters by making a survey by rheological properties such as viscosity and shear stress. Also DSC / TGA was analyzed components of the load, heat, and it was stipulated temperatures of thermal and chemical extraction. After preparation of the specimens rose electric and magnetic data. The material showed the best behavior for the purpose of use in motors (high resistivity, high magnetic permeability), was injected FeNi50 developed, with an average resistivity of 5.06 * 10-7 Ωm and low loss magnetic hysteresis. Finally we constructed the mini motor with FeNi50 from injected cylinders. The engine underwent drive tests.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2015-12-29T03:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336654.pdf: 3365553 bytes, checksum: a439cf9af9e9e4013c5fb2d0cd2efeb8 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Cobre é um material bem conhecido e amplamente utilizado em componentes com a função de trocador ou extrator de calor. Entretanto, o cobre possui resistência mecânica e limite de temperatura de operação considerados baixos. Desta forma há uma oportunidade de desenvolvimento de materiais que aliem a capacidade de extração de calor do cobre com uma maior resistência mecânica. Neste trabalho, foi estudada a sinterabilidade e analisadas as propriedades térmicas e microestruturais de um material composto por ferro e cobre produzidos pelas técnicas da metalurgia do pó. A rota de fabricação foi a mistura de pós, simples compactação e sinterização na presença e na ausência de fase líquida, dependendo da temperatura de sinterização selecionada. A quantidade de cobre nas amostras variou de 20 a 80% em volume. O principal objetivo do desenvolvimento do trabalho foi o desenvolvimento de um material ferroso sinterizado condutor térmico. Com este material visou-se alcançar uma condutividade térmica maior que em ferro puro produzido pela mesma rota. Para atingir tal objetivo, era desejado obter-se microestruturas onde o cobre formasse uma fase contínua pela qual, pressupõe-se, que o calor pudesse fluir de forma facilitada. Para obter a microestrutura desejada estudaram-se as reações e a sinterabilidade de misturas de pós de Fe-Cu durante a fase de aquecimento e sinterização isotérmica através de análises térmicas diferenciais (DTA+TG) e a sinterização de amostras em um dilatômetro. As amostras produzidas foram caracterizadas via microscopia óptica e eletrônica, análise química por EDS, medidas de microdureza e medida de difusividade térmica utilizando a técnica Laserflash para posterior cálculo da condutividade térmica. As amostras com percentuais de cobre igual ou superior a 40% apresentaram fase contínua de cobre em sua microestrutura. A condutividade térmica dos materiais contendo cobre foi maior que do ferro puro produzido sob as mesmas condições e a amostra contendo 40% de Cobre apresentou resultados promissores com valores de condutividade similares a amostra contendo 80% de Cobre. Os resultados indicam que não apenas o teor de Cobre, mas também o tipo de sinterização realizada e, portanto,a microestrutura final, especialmente a relação entre as fases do material e a porosidade, possuem um efeito determinante sob a condutividade térmica dos mesmos.<br> / Abstract : Copper is a well known material and largely used in components as heat exchangers or heat sinks. However, the mechanical strength and operation temperature of copper are considerably low. Therefore, there is an opportunity to develop materials that combine the copper ability of heat exchange with higher mechanical resistance. During this work, it was studied the sintering behavior, microstructures and thermal properties of Fe-Cu materials produced by powder metallurgy. The production route was powder mixing, single pressing and both liquidphase sintering and solid state sintering depending on the sintering temperature. The copper amount varied from 20% to 80% in volume. The main objective of this study was to acquire the first knowledge about these composites, and verify the possibility of producing them by powder metallurgy. It was desired to obtain Fe-Cu composites that achieve higher thermal conductivity than pure iron produced by the same route. To achieve this goal it is desired microstructures where copper is a continuous phase and its believed that the heat can easily flow through this phase. In order to produce this microstructure, the reactions and sintering capacity of the composites were studied through thermal analysis (DTA+TGA) and online dimensional variation on dilatometer during sintering cycle. The produced samples were characterized via optical and electronic microscopy, EDS chemical analysis, micro hardness measurements and thermal diffusivity analysis using the Laserflash technique for then calculate the thermal conductivity. It was observed the formation of a copper continuous phase on the samples with 40% or more of copper. The thermal conductivity of all the samples were higher than the pure iron produced by the same route and the sample containing 40% of copper presented as good thermal conductivities values as the sample containing 80% of copper. The results indicate that not only the copper amount, but the type of sintering performed and thus the final microstructure, especially the relation between the phases and porosity, have an determinant effect over the thermal conductivity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 20013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319762.pdf: 3788272 bytes, checksum: 5ee401de0a8d64ebde2e7115b5ff4cdb (MD5) Previous issue date: 2013 / É proposta uma nova rota de fabricação de refrigerantes magnéticos à base de La(Fe,Si)13Hy, tendo em vista a aplicação em protótipos de refrigeração magnética ao redor da temperatura ambiente. Esta nova rota, baseada em princípios da metalurgia do pó, utiliza como precursor uma liga não-homogeneizada de La-Fe-Si, constituída basicamente de ferro livre, da fase La(Fe,Si)13 e fase rica em La. Neste estado verificou-se que a liga é bastante suscetível a fragilização por hidrogênio, o que permitiu a sua fácil cominuição a pó por processo adicional de moagem. Com a liga na forma de pó e com tamanho de partícula controlado, obteve-se sucesso na sua posterior consolidação por meio de processo de compactação, seguido de sinterização. A sinterização otimizada se dá a temperatura de 1423 K por 6 horas. Observou-se que por esta rota de fabricação, obteve-se material homogêneo, com poros, e passível de hidrogenação. Esta etapa final do processo é importante para a aplicação à temperatura ambiente. Até então somente havia sido relatado na literatura a possibilidade de hidrogenar a fase La(Fe,Si)13 na forma de pó. Além disso, esta mesma rota de fabricação permite a redução do tempo de homogeneização, que se dá junto processo de sinterização. Para comparação, amostras do mesmo lingote foram produzidas pelo convencional processo de homogeneização a altas temperaturas durante longos períodos de tempo (20 h. a 1423 K), apresentando cerca de 97 % em fração mássica da fase La(Fe,Si)13. Neste caso, o processo de hidrogenação, utilizado aqui para viabilizar o emprego desta liga em aplicações ao redor da temperatura ambiente, só foi possível após pulverizar as amostras homogeneizadas. Após o processo de hidrogenação, as amostras apresentam a temperatura de Curie, TC, ao redor de 328 K, onde a variação adiabática de temperatura é máxima e igual a 2,8 K para um campo magnético aplicado de 1,75 T. Já para as amostras produzidas através da metalurgia do pó, valores acima de 99 % de fração mássica de fase La(Fe,Si)13 foram obtidos após 6 h de sinterização a 1423 K. Através dos poros residuais foi possível submeter estas amostras ao processo de hidrogenação sem necessidade de pulverização das amostras. Após a hidrogenação, as TC?s estão ao redor da temperatura ambiente, com um efeito magnetocalórico máximo de 2,2 K ao redor de 328 K, porém com uma faixa mais larga de efeito magnetocalórico. <br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciências e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321931.pdf: 10691516 bytes, checksum: bc7e3518f2b190bc8afed68069d5d8dd (MD5) Previous issue date: 2013 / O tecido ósseo está sempre suscetível a lesões, causadas por agentes externos ou patologias, onde em alguns casos a intervenção cirúrgica para instalação de implantes se faz necessária. Dentre os biomateriais utilizados como sustentação para a regeneração óssea, os implantes porosos processados a base de titânio apresentam uma combinação de fatores que viabilizam o seu emprego, entre eles, apropriadas propriedades químicas e mecânicas. Além da biocompatibilidade, a caracterização estrutural desses materiais é de relevante importância, pois suas características morfológicas também influenciam o processo de regeneração óssea. Este projeto tem como objetivo principal a caracterização de dois grupos de implantes de titânio com morfologias porosas distintas, além da avaliação do crescimento ósseo em suas fases porosas, uma vez que as amostras foram implantadas em tecidos ósseos de coelhos. As análises estruturais e de quantificação óssea foram realizadas por meio da análise de imagens tridimensionais adquiridas com a microtomografia de raios X. As amostras foram processadas por meio da técnica da metalurgia do pó, usando Titânio puro grau 1 como matéria prima e bicarbonato de amônio como agente gerador de poros. Diferentes granulometrias e proporções dos pós utilizados asseguraram diferenças morfológicas entre os dois grupos de implantes. As amostras foram implantadas em tíbias de coelhos, onde os períodos de permanência no tecido ósseo de 7, 14, 21, 28 e 35 dias foram respeitados para a avaliação do processo osseointegrativo. Foram analisados os parâmetros estruturais de porosidade, tamanho de poros e conexões, número de coordenação, permeabilidade, área superficial e grau de esfericidade dos poros de cada grupo. As correlações investigadas entre a fração de poros ocupada por osso e os parâmetros físicos indicaram a influência da morfologia porosa no processo de reparação óssea. Os resultados encontrados contribuirão para a otimização de biomateriais porosos direcionando o seu processamento para atingir propriedades que melhorem o desempenho dos implantes <br> / Bone tissue is susceptible to injuries induced by pathologies or accidents. In some cases, a surgical intervention to implant devices is necessary. Biomaterials are often used as scaffolds to bone recuperation. To be applied as a scaffold, porous titanium implants are a good choice due to their chemical and mechanical properties. Besides the biocompatibility, biomaterial implants must to offer other structural parameters which permit the bone ingrowth process. In this work, two groups of porous titanium implants were processed by powder metallurgy with distinct pore morphology. Pure titanium and ammonium bicarbonate (as pore former) were used in the samples processing. Different quantities and grain sizes of the powders provided different pore morphology for the groups. The implants were introduced into rabbits bone tissues for 7, 14, 21, 28 and 35 days. Therefore, the aim of this work is to characterize the pore phase of the titanium porous implants, and also to quantify the pore fraction occupied by neo-bone formation. The measurements were accomplished by means of X-ray microtomography image analysis. Structural parameters such as porosity, pore size, throat size, interconnectivity, permeability, surface area and pore sphericity were analyzed. The correlations between bone neoformation data and structural parameters indicate the influence of the pore shape on osseointegration process. The results of this work can be useful to improve the porous biomaterial processing.

O metal duro é um material compósito utilizado em diversas áreas de usinagem, mineração e construção civil, podendo ser aplicado diretamente em componentes de equipamentos de perfuração de petróleo e gás. O presente trabalho teve como objetivo principal a aplicação da técnica de moagem de alta energia visando produzir o compósito WC-Ni e estudar os efeitos do tempo de moagem nas propriedades do material. A moagem do metal duro WC-20Ni, partindo dos pós de WC e Ni, foi realizada para tempos de moagem de 1, 2, 4, 8, 16, 32 e 64 horas. Os pós de partida foram caracterizados por granulometria à laser, MEV e EDS. Nas amostras sinterizadas foi realizada análise microestrutural por microscopia ótica, medição de microdureza e medida de densidade pelo método de Arquimedes. Os melhores resultados para o compósito WC-20%Ni, foram conseguidos para o tempo de 8 horas de moagem, onde a densificação e dureza alcançaram após a sinterização 97,09% e 1058 ± 54 HV respectivamente. Tempos de moagem maiores que 8 horas foram prejudiciais nas propriedades do material. / The hard metal is a composite material used in several areas of machining, mining and construction, it can be applied directly in components of the drilling equipment for oil and gas. This work had as main objective the application of high energy milling technique to produce the composite WC-Ni and studying the effects of time milling in the material properties. The milling of hard metal WC-20Ni, from the WC and Ni powders, was performed for milling times of 1, 2, 4, 8, 16, 32 and 64 hours. The starting powders were characterized by laser granulometry, SEM and EDS. Microstrutural analysis of the sintered samples was performed by optical microscopy, microhardness and density by Archimedes. The best results for the composite WC-20%Ni, was achieved for 8 hours milling, where the density and hardness reached after sintering 97.09% and 1058 ± 54 HV respectively. Longer times of milling, after 8 hours milling, provided a detrimental effect on the properties of the material.

O experimento teve como objetivo o desenvolvimento de uma bucha de bronze ao alumínio de alta dureza através do processo de metalurgia do pó e endurecimento por precipitação. Iniciou-se pela definição da liga de bronze equivalente que atingiria os resultados obtidos pelo processo de fundição, ou seja, dureza final acima de 190 HB. Foram elaboradas ligas por metalurgia do pó com cobre como base e alumínio, sendo que a utilizada no processo de fundição não apresentou bons resultados na adaptação para a sinterização. Foram realizados ensaios de compactação visando a maior densidade à verde possível para as respectivas ligas. A sinterização das peças foi feita à temperatura de 885ºC em atmosfera de nitrogênio e hidrogênio até a obtenção de peças com maior resistência e menor variação dimensional. Um fator importante observado foi que o acréscimo de lubrificante na mistura prejudicou a sinterização das peças, resultando em peças com baixa resistência mecânica. Dentre as ligas de bronze estudadas, a que apresentou melhor resistência mecânica e menor variação dimensional foi a liga 81Cu - 11Al - 4Fe - 4Ni. Após a sinterização, realizou-se de ensaios de solubilização com temperaturas próximas do ponto de fusão da liga e sem atmosfera. Verificou-se que houve um crescimento máximo da dureza para a temperatura de 670 ºC, havendo decréscimo após esta temperatura. Posteriormente, as peças que sofreram maior endurecimento resultante da solubilização foram submetidas à precipitação por envelhecimento artificial. Os resultados obtidos após o envelhecimento comprovaram que houve a formação dos precipitados endurecedores e o tratamento térmico do bronze ao alumínio atingiu resultados satisfatórios em relação aos parâmetros especificados. Foram obtidas durezas acima de 150 HB. / The experiment had the development of the aluminum bronze bush with high hardness by the metal powder process and precipitation hardening as target. The development was begun by the definition of the bronze alloy which would reach the results of the casting process, hardness up to 190 HB. Different alloys were prepared by powder metallurgy, and the alloy used in the casting process did not have success in adapting to the sintering. The compaction tests were carried out seeking the highest green density for the respective alloys. The sintering of the parts was done at 885ºC and nitrogen/hydrogen atmosphere to obtain the product with greater resistance and less dimensional variation. An important factor observed was that the addition of lubricant damaged the sintering of the parts, resulting in low mechanical strength. Among the bronze alloys studied, the 81Cu - 11Al - 4Fe - 4Ni alloy was chosen by having the best mechanical strength and less dimensional change. After sintering, the solution heat treatment was performed at temperatures near of the alloy’s melting point and no atmosphere. It was found that there was a maximum increase of the hardness at 670ºC, decreasing after this range. Subsequently, the samples which suffered further hardening results from the solution heat treatment were submitted to precipitation heat treatment. The results showed that after the precipitation heat treatment the hardening precipitates were created and the heat treatment of aluminum bronze reached satisfactory results for the specified parameters. Hardness over 150 HB were obtained.

O presente trabalho tem como objetivo o estudo das propriedades mecânicas do metal duro nas composições WC-6Co, WC-10Co, WC-20Co, WC-6Co-6Ni, WC-6Co-12Ni, obtidos por metalurgia do pó convencional para aplicação em anéis de selos mecânicos. Estes compósitos foram obtidos a partir de uma composição comercial de WC-6Co, e adicionado cobalto e níquel para realização do balanço de massa. Determinou-se um procedimento de obtenção das composições, através de cálculos de balanceamento adicionando-se a quantidade de cobalto e níquel necessária para transformar um compósito comercial 94WC-6Co nos metais duros mencionados. Após este procedimento adicionou-se 1,5% de lubrificante, em um misturador em “Y”. Analisou-se no Microscópio eletrônico de varredura a homogeneidade das composições. Determinou-se a densidade aparente, a curva de compressibilidade e compactaram-se as amostras de metal duro obtendo-se as densidades a verde. Realizou-se a pré-sinterização e determinaram-se as densidades das peças présinterizadas, executou-se ensaio de compressão e obtiveram-se parâmetros de usinagem na operação de faceamento e furação dos corpos de prova pré-sinterizados. A sinterização foi realizada em diversas vezes, nos dois fornos resistivos e em três atmosferas de controle diferentes. Determinaram-se curvas rápidas de sinterização e utilizou as temperaturas de 1360, 1400, 1420, e 1450ºC para as várias composições de metal duro. Para analisar-se a eficiência da mistura foi realizado ensaio de densidade das amostras sinterizadas, dureza, microdureza, metalografia, micrografia, EDS, contração linear e contração volumétrica e compressão. Após a caracterização dos materiais foi projetado e fabricado um ferramental de compactação. Compactou-se, sinterizou-se e retificou-se um anel de selo mecânico. / The aim of this work is to characterize to study the mechanical properties of carbide in the composition WC-6Co, WC-10Co, WC-20Co, WC-6Co-6Ni, WC-6Co-12Ni obtained by conventional powder metallurgy for application to rings of mechanical seals. These composites were obtained from a commercial composition of WC-6Co, and added cobalt and nickel to perform the mass balance. It was determined a procedure for obtaining the compositions, by calculation of balancing resulting in the amount of cobalt and nickel needed to transform a composite commercial 94WC-6Co in hard metals mentioned. After this procedure was added to 1.5% of lubricant, in a blender "Y". Analyzed in a scanning electron microscope the homogeneity of the compositions. It was determined the density, the compressibility curve and compress the samples carbide yielding green densities. We calculated the pre-sintering and determined the densities of pre-sintered parts, performed in compression test and it was obtained machining parameters in milling operation and drilling of the specimens pre-sintered. The sintering was performed at various times in the two resistive furnaces and atmospheres in three different control. Were determined fast corners and used sintering temperatures of 1360, 1400, 1420, and 1450 º C for various compositions of carbide. To analyze the efficiency of mixing was performed to test the samples sintered density, hardness, hardness, metallography, electron micrograph, EDS, linear and volumetric shrinkage and compression. After the characterization of materials was designed and manufactured tools of compaction, compacted, sintered and ground a ring of mechanical seal.