Estudo da influência do tempo de moagem na obtenção da liga Cu-13Al-4Ni via metalurgia do pó

Abstract

O presente trabalho estuda a influência do tempo da moagem de alta energia nas características, como dureza e densidade, da liga Cu-13Al-4Ni obtida pelo processo de metalurgia do pó. O estudo desta liga vem tendo grande crescimento uma vez que, esta possui alta aplicabilidade na indústria e é passível do efeito memória de forma. Inicialmente, os pós elementares de cobre, alumínio e níquel foram caracterizados em relação à morfologia e a pureza, além da determinação da temperatura de fusão de cada um de forma individual. Observou-se que todos os pós caracterizados apresentaram pureza acima de 99,5% sendo adequados para a utilização na técnica de metalurgia do pó. Os componentes da liga, nas proporções adequadas, forma inseridos em um moinho de bolas planetário e submetidos à moagem por tempos de 2, 4, 8 e 16 horas ao vácuo obedecendo aos mesmos procedimentos e parâmetros evitando que variações na moagem interferissem no resultado final. As densidades aparentes dos pós já moídos foram calculadas e observou-se que o aumento do tempo de moagem diminui o valor desta densidade devido à deformação plástica dos elementos envolvidos. Os pós moídos foram compactados uniaxialmente a frio, utilizando a pressão específica de cada amostra que, foi determinada através da construção de curvas de compressibilidade. As densidades a verde foram calculadas e os resultados obtidos indicaram que o aumento do tempo de moagem provoca a diminuição do seu valor. Os compactados foram sinterizados a 1000 por uma hora e meia em atmosfera de argônio. As densidades e, consequentemente, as porosidades das amostras sinterizadas foram calculadas. As melhores densificações, em relação à densidade teórica, foram obtidas para os tempos de moagem de 4 e 8 horas, que apresentaram, respectivamente, a porcentagem de porosidade de 21,419% e 21,628%. Estudos de calorimetria diferencial de varredura confirmaram que nenhuma das ligas em estudo apresentou o efeito memória de forma sugerindo que são necessárias outras etapas para possibilitar o aparecimento desta característica. Os resultados de DRX confirmaram a presença das fases γ2, α e AlNi formadas após a sinterização. Além disso, o aumento do tempo de moagem favoreceu o surgimento das fases γ2 e AlNi. O valor mais elevado de microdureza, 237,080 HV/10 gf, foi obtido para as amostras que sofreram moagem de 4 horas. Desta forma, 4 horas de moagem foi o tempo ideal, em relação à densificação e microdureza, para a obtenção da liga CuAlNi considerando os parâmetros utilizados neste trabalho.