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Previous issue date: 2016-08-25 / Comp?sitos de matriz met?lica de n?quel refor?ados por dispers?o de part?culas de NbC e WC s?o materiais promissores por apresentarem elevados n?veis de resist?ncia mec?nica e de resist?ncia ao desgaste. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a microdureza, microestrutura e o comportamento dilatom?trico dos comp?sitos Ni-NbC e dos Ni-WC. Os comp?sitos foram obtidos atrav?s da t?cnica de metalurgia do p? utilizando a moagem de alta energia para proporcionar a dispers?o da fase dura de NbC e WC na matriz de n?quel. O moinho utilizado foi do tipo attritor, com velocidade de 850 rpm durante 2 horas, via ?mido. Os p?s dos comp?sitos foram preparados nas composi??es de 5%, 10%, 15% em massa de NbC e mesmas composi??es para o refor?ado com WC, estes foram granulados utilizando a t?cnica de granula??o em tambor. P?s granulados e n?o-granulados foram compactados a frio utilizando press?o de 600 MPa em matriz uniaxial. A densidade dos compactados ? verde e dos sinterizados foi calculada pelo m?todo geom?trico. Testes de microdureza e an?lise microestrutural foram realizados nas amostras sinterizadas. Durante os ensaios em dilat?metro foram utilizadas as seguintes condi??es: (i) 25?C a 1200?C; (ii) 25?C a 1300?C, ambos os par?metros com patamar isot?rmico de 1 h e taxa de aquecimento de 10?C/min; (iii) 25?C a 1200?C com patamar isot?rmico de 2 h e a mesma taxa de aquecimento. Os resultados mostraram que as amostras sinterizadas de n?quel sem adi??o de refor?os apresentaram maior densifica??o e maiores valores de retra??o quando preparadas a partir da granula??o em tambor. As imagens por MEV das misturas mo?das de Ni-NbC comprovaram certa homogeneiza??o dos p?s, assim como a incorpora??o mec?nica do refor?o cer?mico na matriz de n?quel, entretanto os resultados para Ni-WC n?o indicaram homogeneidade e pouca incorpora??o mec?nica. As amostras sinterizadas de Ni-NbC para todas as composi??es apresentaram maiores valores de densidade na condi??o de sinteriza??o (iii), enquanto que as de Ni-WC obtiveram os menores valores de densidade relativa. Com rela??o ?s imagens obtidas por MEV, os comp?sitos sinterizados com 5% de carbetos foram as que apresentam melhor aspecto microestrutural quanto ? porosidade. Os comp?sitos Ni-NbC10% e Ni-WC15% apresentaram-se com microestrutura mais porosa e com o aparecimento de ?clusters?. A inser??o de NbC na matriz de n?quel apresentou maiores resultados de microdureza do que com a inser??o de WC, entretanto os comp?sitos Ni-WC apresentaram maior homogeneidade nos resultados com desvios padr?es similares para todas as composi??es. / Nickel matrix composites reinforced by dispersed NbC or WC particles are promising
materials due to high mechanical strength and wear resistance. The objective of this study was
to evaluate the dilatometric behavior, microstructure and microhardness of Ni-NbC and Ni-
WC composites. The composites were obtained by powder metallurgy using high energy
milling to provide the dispersion of the hard NbC or WC particles in the nickel matrix. An
attritor with speed 850 rpm was used to wet mill and mix the powder mixtures for 2 hours.
The powders were prepared with 5%, 10% or 15% (wt.%) of NbC or WC, and subsequently
drum granulated. Both granulated and non-granulated powders were uniaxially cold pressed
under 600 MPa. The density of green and sintered samples was measured by the geometric
method. Microhardness tests and microstructural analyses were performed on the sintered
samples. For dilatometric tests, the following conditions were employed: (i) 25?C to 1200?C;
(ii) 25?C to 1300?C, both parameters with isothermal step of 1 h and heating rate of 10
?C/min; (iii) 25 ? C to 1200 ? C with isothermal step of 2 h and the same heating rate. The
results showed that the sintered nickel samples without addition of reinforcements depicted
major densification and high retraction when drum granulated. The SEM images of milled
mixtures of Ni-NbC confirmed a certain degree of homogenization and the mechanical
incorporation of the ceramic particles in the matrix On the other hand, the results for Ni-WC
did indicate non-homogeneity and little mechanical incorporation. The sintered samples of all
compositions of Ni-NbC showed higher values of density under sintering conditions (iii),
whereas Ni-WC depicted the lowest relative density values. With respect to the images
obtained by SEM, the sintered composite with 5% of carbides presented better microstructural
characteristics regarding porosity. The Ni-NbC10% and Ni-WC15% composites presented
porous microstructure and clusters. The addition of NbC in nickel matrix showed higher
microhardness results than the one with WC, although Ni-WC composites showed higher
homogeneity.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/23537 |
| Date | 25 August 2016 |
| Creators | Medeiros, Sloany Guedes |
| Contributors | 15724520800, http://lattes.cnpq.br/0022988322449627, Gomes, Uilame Umbelino, 05012180410, http://lattes.cnpq.br/9858094266525225, Binder, Cristiano, 02607912962, http://lattes.cnpq.br/0692818548181755, Martinelli, Antonio Eduardo |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM CI?NCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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