Metalurgia do pó

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DESCRIÇÃO
Fundamentos do processo de fabricação mecânica por metalurgia do pó.
PROPÓSITO
Compreender as aplicações e os tipos de componentes mecânicos que podem ser fabricados
pelo processo de fabricação por metalurgia do pó, bem como suas características, permitindo
escolher uma aplicação específica no desenvolvimento de um produto.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Identificar as características do processo de fabricação por metalurgia do pó
MÓDULO 2
Descrever os métodos de obtenção dos pós
MÓDULO 3
Descrever os métodos de prensagem
MÓDULO 4
Reconhecer os princípios da sinterização
INTRODUÇÃO AO PROCESSO DE
METALURGIA DO PÓ
MÓDULO 1
 Identificar as características do processo de fabricação por metalurgia do pó
CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO DE
FABRICAÇÃO POR METALURGIA DO PÓ
TÉCNICA DE METALURGIA DO PÓ
O processo de metalurgia do pó convencional inclui uma compactação do pó metálico em uma
matriz que contém a forma desejada e posterior sinterização do compactador. No processo de
sinterização, ocorre aquecimento até uma temperatura abaixo do ponto de fusão do metal ou
liga, para viabilizar as propriedades físicas e químicas desejadas.
A metalurgia do pó é usada para fabricar produtos ou artigos de metais, cerâmicos ou
cermetes (cerâmico + metal) em pó, colocando esses pós em moldes e compactando-os a
partir do uso de uma força de compressão pesada.
São exemplos típicos de tais artigos ou produtos:
REBOLOS
FIO DE FILAMENTO
ÍMÃS
HASTES DE SOLDAGEM
FERRAMENTAS DE CORTE DE CARBONETO DE
TUNGSTÊNIO
CONTATOS ELÉTRICOS DE ROLAMENTOS
AUTOLUBRIFICANTES
LÂMINAS DE TURBINAS COM RESISTÊNCIA À ALTA
TEMPERATURA
A fabricação de peças pelo processo de metalurgia do pó envolve a fabricação de pós, a
mistura, a compactação, o aproveitamento, a sinterização e uma série de operações
secundárias, como dimensionamento, cunhagem, usinagem, impregnação, infiltração,
galvanização e tratamento térmico. As peças comprimidas são, então, aquecidas a
temperaturas muito abaixo de seus pontos de fusão para unir as partículas e melhorar sua
resistência e outras propriedades.
 ATENÇÃO
Poucos materiais não metálicos também podem ser adicionados aos pós-metálicos para
fornecer ligação adequada ou transmitir algumas das propriedades necessárias. Os produtos
feitos por meio desse processo são muito caros devido ao alto custo dos pós metálicos e das
matrizes utilizadas. Os pós de quase todos os metais e uma grande quantidade de ligas e não
metais podem ser usados.
A aplicação do processo de metalurgia do pó é economicamente viável apenas para produção
em massa, tendo em vista os altos custos de preparação. As peças feitas por esse processo
exibem propriedades que não podem ser produzidas pelos métodos convencionais. As peças
de formato simples podem ser feitas sob medida com alta precisão, sem desperdício e
totalmente ou quase prontas para instalação.
 SAIBA MAIS
Os pós são definidos como partículas que, geralmente, possuem menos de 1000 μm (1 mm)
de tamanho. A maioria das partículas de metal usadas na metalurgia do pó está na faixa de 5 a
200 μm. Para exemplificar, o cabelo humano está normalmente na faixa de 100 μm.
HISTÓRIA DA METALURGIA DO PÓ
A metalurgia do pó já foi chamada de arte perdida. Ao contrário da argila e de outros materiais
cerâmicos, a arte de moldar e queimar objetos metálicos práticos ou decorativos foi aplicada
apenas ocasionalmente durante os primeiros estágios da história registrada.
A sinterização de metais foi totalmente esquecida durante os séculos seguintes, apenas para
ser reutilizada na Europa no final do século XVIII, quando vários métodos de produção de pó
de platina foram registrados (SAMAL; NEWKIRK, 2015).
Desde o início da história registrada, pós metálicos como ouro, cobre e bronze, e muitos óxidos
em pó (principalmente óxido de ferro e outros óxidos usados como pigmentos) foram usados
para fins decorativos em cerâmica, como bases para tintas e em cosméticos. O ouro em pó foi
usado para ilustrar alguns dos primeiros manuscritos.
 SAIBA MAIS
Não se sabe como esses pós foram produzidos, mas é possível que alguns tenham sido
obtidos por granulação após a fusão do metal.
Baixos pontos de fusão e resistência à oxidação (mancha) favorecem tais processos,
especialmente no caso de pós de ouro. O uso desses pós para pigmentos e ornamentos não é,
de fato, a metalurgia do pó, pois as características essenciais da arte moderna são a produção
do pó e sua consolidação em uma forma sólida pela aplicação de pressão e calor a uma
temperatura abaixo do ponto de fusão do constituinte principal.
O homem primitivo aprendeu por acaso que as partículas de metal podiam ser unidas por meio
de um martelo, resultando em uma estrutura metálica sólida. Com o tempo, aprendeu a
construir fornos e a desenvolver temperaturas altas o suficiente para fundir metais e formar
ligas de baixo ponto de fusão, como cobre e estanho para fazer bronze.
Muito antes de serem desenvolvidos fornos que pudessem aproximar-se do ponto de fusão do
metal, os princípios da metalurgia do pó foram usados. Por volta de 3.000 a.C., os egípcios
usavam um ferro-esponja para fazer ferramentas. Nesse processo inicial, o óxido de ferro era
aquecido em carvão, que era intensificado por rajadas de ar por meio de fole para reduzir o
óxido a um ferro metálico esponjoso.
 
Fonte: Shutterstock.com
O ferro-esponja quente resultante foi, então, martelado para soldar as partículas. As formas
finais foram obtidas por procedimentos de forjamento simples.
As práticas de metalurgia do pó foram usadas pelos incas e seus predecessores na fabricação
de platina antes de Colombo fazer sua viagem ao “Novo Mundo”, em 1492. A técnica usada foi
baseada na ação de cementação de um aglutinante de fusão inferior — uma técnica
semelhante à prática atual de fabricação de carbonetos sinterizados.
 SAIBA MAIS
Embora a metalurgia do pó tenha sua aplicação industrial relativamente recente, sua
verdadeira consolidação ocorreu a partir da Segunda Guerra Mundial.
APLICAÇÃO DE METALURGIA DO PÓ
A capacidade de processamento de prensagem e sinterização ou processamento de
Moldagem por Injeção de Metal (MIM) para reproduzir peças em grandes volumes é muito
atraente para os engenheiros de projeto.
A capacidade de fabricar formas complexas para o tamanho e formato final ou para o formato
quase final é particularmente valiosa. A metalurgia do pó oferece potencial para fazer isso em
grandes volumes e para aplicações em que os volumes não são tão grandes.
As três principais razões para usar a metalurgia do pó são:
 
Fonte: Shutterstock.com
 Relação entre as razões para a aplicação da metalurgia do pó. Fonte: Samal e Newkirk,
2015 (Adaptado)
Para algumas aplicações que requerem grandes volumes de peças com alta precisão, o custo
é o fator principal.
 EXEMPLO
Um bom exemplo desse segmento são as peças para a indústria automotiva:
aproximadamente 70% das peças estruturais utilizadas são da metalurgia do pó, provenientes
de pós ferrosos. As peças de metalurgia do pó são usadas em aplicações no motor, na
transmissão e nos chassis.
Às vezes, é uma microestrutura ou propriedade única que leva ao uso da fabricação por
metalurgia do pó, como:
Filtros porosos
Rolamentos autolubrificantes
Ligas reforçadas por dispersão
Materiais com graduação funcional, como o titânio-hidroxiapatita
Ferramentas de corte de carboneto de tungstênio
Compostos de diamante
TITÂNIO-HIDROXIAPATITA
Constituinte que pode ser usado como biomaterial para auxiliar na reposição de órgãos
do corpo humano.
 Fonte: Niespodziana et al. (2010).
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As aplicações cativas de metalurgia do pó incluem materiais que são difíceis de serem
fabricados por outras técnicas, como metais refratários e metais reativos.
A região de aplicação ideal da metalurgia do pó é a interseção destas três características
(economia, exclusividade e aplicações cativas), como é o caso dos supercapacitores.
SUPERCAPACITORESCapacitores que possuem capacidade de armazenar e fornecer grande quantidade de
carga elétrica.
Metalurgia do pó é o nome dado ao processo pelo qual os materiais em pó fino são misturados,
prensados na forma desejada (compactados) e, em seguida, aquecidos (sinterizados) em uma
atmosfera controlada para ligar as superfícies de contato das partículas e estabelecer as
propriedades desejadas.
O processo presta-se prontamente à produção em massa de peças pequenas e de alta
precisão, muitas vezes eliminando a necessidade de usinagem ou acabamento adicional. Há
pouco desperdício de material. Materiais ou misturas incomuns podem ser utilizados, e graus
controlados de porosidade ou permeabilidade podem ser produzidos.
As principais áreas de aplicação tendem a ser aquelas para as quais o processo de metalurgia
do pó tem forte vantagem econômica em comparação com componentes usinados, fundidos ou
forjados, ou quando as propriedades e características desejadas seriam difíceis de obter por
qualquer outro método, como produtos feitos de tungstênio, molibdênio ou carboneto de
tungstênio, rolamentos porosos, filtros e vários componentes magnéticos.
Devido ao seu nível de maturidade de fabricação, a metalurgia do pó deve ser considerada um
possível meio de fabricação para qualquer peça em que a geometria e a quantidade de
produção sejam adequadas.
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PROCESSO BÁSICO DE METALURGIA DO
PÓ
Geralmente, o processo de metalurgia do pó envolve quatro etapas básicas:
FABRI CAÇÃO DO PÓ
 
MISTURA OU COMBI NAÇÃO
 
COMPAC TAÇÃO
 
SINTERI ZAÇÃO
A compactação é realizada à temperatura ambiente, e o processo de sinterização, realizado à
temperatura elevada, é normalmente conduzido à pressão atmosférica. O processamento
secundário opcional normalmente ocorre para obter propriedades especiais ou precisão
aprimorada.
O esquema a seguir apresenta um fluxograma simplificado do processo de metalurgia do pó de
compactação de matriz convencional:
 
Fonte: Shutterstock.com
 Processo de metalurgia do pó. Degarmo et al., 1997 (Adaptado)
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. A METALURGIA DO PÓ OFERECE GRANDE POTENCIAL DE
PRODUÇÃO DE PEÇAS DE MÉDIO E BAIXO VOLUME POR MEIO DE
TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO VIA PRENSAGEM E SINTERIZAÇÃO
OU PROCESSAMENTO DE MOLDAGEM POR INJEÇÃO DE METAL (MIM).
AS VANTAGENS QUE JUSTIFICAM A ESCOLHA DO PROCESSO DE
FABRICAÇÃO POR METALURGIA DO PÓ SÃO:
A) Economia, exclusividade e acabamento superficial.
B) Economia, resistência mecânica e aplicações cativas.
C) Economia, exclusividade e aplicações cativas.
D) Exclusividade, resistência mecânica e acabamento superficial.
E) Exclusividade, resistência mecânica e aplicações cativas.
2. AS ETAPAS BÁSICAS DA METALURGIA DO PÓ SÃO:
A) Fabricação do pó, mistura ou combinação, forjamento e sinterização.
B) Fabricação do pó, fundição, solidificação e sinterização.
C) Fabricação do pó, fundição, forjamento e sinterização.
D) Fabricação do pó, mistura ou combinação, fundição e sinterização.
E) Fabricação do pó, mistura ou combinação, compactação e sinterização.
GABARITO
1. A metalurgia do pó oferece grande potencial de produção de peças de médio e baixo
volume por meio de técnicas de processamento via prensagem e sinterização ou
processamento de Moldagem por Injeção de Metal (MIM). As vantagens que justificam a
escolha do processo de fabricação por metalurgia do pó são:
A alternativa "C " está correta.
 
A técnica de fabricação por metalurgia do pó gera economia e exclusividade, pois confere
propriedades em nível microestrutural e aplicações cativas, porque realiza fabricações que
outros métodos como o MIM, por exemplo, não conseguem.
2. As etapas básicas da metalurgia do pó são:
A alternativa "E " está correta.
 
Para utilizar o método de metalurgia do pó, primeiro coloca-se o pó misturado em uma matriz
(forma). Essa forma é levada a uma prensa, que aplica algumas toneladas e compacta o pó.
Em seguida, o pó compactado é retirado da matriz e levado a um forno, onde será sinterizado a
uma temperatura abaixo da temperatura de fusão do metal ou dos metais envolvidos.
MÓDULO 2
 Descrever os métodos de obtenção dos pós
OS MÉTODOS DE OBTENÇÃO DOS PÓS
ORIGEM DO PÓ
Os pós de metal vêm em muitos formatos e tamanhos diferentes, como mostram as figuras a
seguir:
 Pós de metal.
Sua forma, seu tamanho e sua distribuição de tamanho dependem da maneira como foram
produzidos.
Existem três métodos principais de produção de pó:
MECÂNICA:
Incluindo usinagem, fresagem e ligamento mecânico.

QUÍMICA:
Incluindo deposição eletrolítica, decomposição de um sólido por um gás, decomposição
térmica, precipitação de um líquido, precipitação de um gás, síntese reativa sólido-sólido.

FÍSICA:
Incluindo técnicas de atomização.
A maioria dos metais está disponível na forma de pó. Alguns podem ser feitos por muitos
métodos diferentes, enquanto para outros apenas algumas opções são possíveis. As
características do pó são determinadas pelo método a partir do qual ele é produzido. Forma,
tamanho, distribuição de tamanho, área de superfície, densidade aparente, resistência, entre
outras características dependem do método de produção do pó.
FABRICAÇÃO DO PÓ
As propriedades dos produtos de metalurgia do pó são altamente dependentes das
características dos pós de partida. Algumas propriedades e características importantes
incluem:
Propriedade química e pureza.
Tamanho de partícula.
Distribuição de tamanho.
Formato de partícula.
Textura da superfície das partículas.
Vários processos podem ser usados para produzir material em pó, cada um conferindo
propriedades e características distintas ao pó e, portanto, ao produto final.
 SAIBA MAIS
Mais de 80% de todo o pó comercial é produzido por alguma forma de atomização por fusão,
em que o material líquido é fragmentado em pequenas gotículas que se resfriam e solidificam-
se em partículas antes de entrar em contato umas com as outras ou com uma superfície sólida.
Vários métodos têm sido utilizados para formar as gotículas. Um deles está ilustrado na figura
a seguir:
 
Fonte: Shutterstock.com
 Atomização de gás. Fonte: Degarmo et al. 1997 (Adaptada)
Nesta figura, observamos a atomização de gás, na qual jatos de gás de alta pressão
(geralmente nitrogênio, argônio ou hélio) atingem uma corrente de metal líquido à medida que
emergem de um orifício. O líquido pressurizado (normalmente água) pode substituir o gás
pressurizado, convertendo o processo em atomização de líquido ou atomização de água.
Já na figura a seguir, um arco elétrico colide com um eletrodo em rotação rápida:
 
Fonte: Shutterstock.com
 Colisão de arco elétrico com eletrodo. Fonte: Degarmo et al., 1997 (Adaptada)
A força centrífuga faz com que as gotas derretidas voem da superfície do eletrodo e congelem
durante o voo. O tamanho das partículas é muito uniforme e pode ser variado, alterando a
velocidade de rotação.
Independentemente do processo específico, a atomização é um meio extremamente útil de
produção de pós pré-ligados. Começando com um fundido com liga ou eletrodo pré-ligado,
cada partícula de pó tem a composição de liga desejada. Pós de ligas de alumínio, ligas de
cobre, aço inoxidável, ligas à base de níquel (como Monel), ligas de titânio, ligas à base de
cobalto e vários aços de baixa liga foram produzidos comercialmente.
MONEL
Liga de níquel e cobre com a porcentagem de níquel variando entre 65% e 70% em peso.
O tamanho, a forma e a textura da superfície das partículas de pó variam, dependendo de
características do processo, como a velocidade e o meio onde se encontram os jatos de
atomização ou a velocidade de rotação do eletrodo, a temperatura inicial do líquido — que
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afeta o tempo que a tensão superficial pode agir sobre as gotas individuais antes da
solidificação —, e o ambiente fornecido para o resfriamento.
 ATENÇÃO
Quando o resfriamento é lento, como na atomização de gás, e a tensão superficial é alta,esferas de superfície lisa podem formar-se antes da solidificação. Com o resfriamento mais
rápido da atomização da água, formas irregulares tendem a ser produzidas.
Outros métodos de fabricação de pó incluem:
REDUÇÃO QUÍMICA DE COMPOSTOS PARTICULADOS
(GERALMENTE ÓXIDOS OU MINÉRIOS TRITURADOS)
Os pós que resultam dessas reações de estado sólido são normalmente macios, de formato
irregular e textura esponjosa. A pureza do pó depende da pureza dos materiais de partida.
Uma grande quantidade de pó de ferro é produzida pela redução do minério de ferro ou da
incrustação do laminador.
DEPOSIÇÃO ELETROLÍTICA DE SOLUÇÕES OU SAIS
FUNDIDOS
Esse método implica condições de processo que favoreçam a produção de um depósito
esponjoso ou pulverulento que não adere ao cátodo. A pureza é geralmente alta, mas a
energia necessária também. Portanto, a eletrólise é normalmente restrita à produção de pós de
alto valor, como cobre de alta condutividade.
 
Fonte: Shutterstock.com
PULVERIZAÇÃO OU TRITURAÇÃO DE MATERIAIS
QUEBRADIÇOS
Etapa de maceração ou moagem, que pode ser manual ou em moinho de bolas.
DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DE HIDRETOS OU
CARBONILOS PARTICULADOS
Hidretos são compostos inorgânicos que possuem o hidrogênio como elemento mais
eletronegativo. Carbonilos são Ligação de um carbono e um oxigênio por meio de uma ligação
dupla (ligação π). Os pós de ferro e níquel são produzidos pela decomposição da carbonila,
resultando em pequenas partículas esféricas.
PRECIPITAÇÃO DA SOLUÇÃO
Substância que se separa de uma solução líquida, formando um sólido ao fundo do recipiente.
CONDENSAÇÃO DE VAPORES METÁLICOS
Quase qualquer metal, liga de metal ou não metal (cerâmica, polímero ou cera, ou lubrificante
de grafite) pode ser convertido na forma de pó por um ou mais de seus métodos de produção.
Alguns métodos podem produzir apenas pó elementar (geralmente de alta pureza), enquanto
outros podem produzir partículas pré-ligadas. A liga também pode ser obtida mecanicamente
por processos que fazem os pós elementares aderirem e separarem-se sucessivamente.
TESTE E AVALIAÇÃO DO PÓ
Os pós também devem ser avaliados quanto à sua adequação para processamento posterior.
A taxa de fluxo mede a facilidade com que o pó pode ser alimentado e distribuído em uma
matriz.
 ATENÇÃO
As características de fluxo pobres podem resultar em enchimento não uniforme do molde, bem
como densidade não uniforme e propriedades não uniformes em um produto final.
Associada às características de fluxo está a densidade aparente: uma medida da capacidade
de um pó de preencher o espaço disponível sem aplicação de pressão externa. Uma baixa
densidade aparente significa que há grande fração de espaço não preenchido no pó solto. Os
testes de compressibilidade avaliam a eficácia da pressão aplicada em aumentar a densidade
do pó, e a resistência ao manuseio é usada para descrever a força do pó compactado
imediatamente após a compactação.
Está bem estabelecido que a maior densidade do produto correlaciona-se com propriedades
mecânicas superiores, como força e resistência à fratura. Boa resistência ao manuseio é
necessária para manter superfícies lisas, cantos agudos e detalhes complexos durante a
ejeção da matriz de compactação ou ferramenta e a transferência subsequente para a
operação de sinterização. O objetivo geral é alcançar um equilíbrio útil das principais
propriedades.
 ATENÇÃO
As esferas de superfície lisa produzidas por atomização de gás, por exemplo, tendem a
derramar e fluir bem, mas os compactos contêm força de manuseio muito baixa,
desintegrando-se facilmente durante essa manipulação.
As partículas irregulares de pó atomizado por água têm melhor compressibilidade e
resistência ao manuseio, mas características de fluxo mais pobres.
Os pós ferro-esponja produzidos pela redução química do óxido de ferro são
extremamente porosos e apresentam superfícies altamente irregulares e muito ásperas.
Eles exibem características de fluxo pobres e baixa densidade compactada, mas a força
de manuseio é bastante alta.
Assim, o mesmo material pode ter características de desempenho amplamente diferentes,
dependendo das especificações da fabricação do pó.
MISTURA E COMBINAÇÃO DO PÓ
É raro que um único pó possua todas as características desejadas em determinado processo e
produto. Muito provavelmente, o material de partida será uma mistura de vários graus ou
tamanhos de pó, ou pós de diferentes composições, juntamente a adições de lubrificantes ou
ligantes.
Em produtos em pó, a química final é frequentemente obtida pela combinação de metais puros
ou pós não metálicos, em vez de começar com um material pré-ligado. Para produzir química e
estrutura uniformes em um produto em pó misturado, deve ocorrer difusão suficiente durante a
operação de sinterização.
Compostos exclusivos também podem ser produzidos, como a distribuição de um material de
reforço imiscível (Que não se pode misturar) em uma matriz ou a combinação de metais e
não metais em um único produto, como uma ferramenta de corte de matriz de carboneto de
tungstênio-cobalto para serviço em alta temperatura.
Alguns pós, como o grafite, podem até apresentar dupla função, servindo como lubrificante
durante a compactação e fonte de carbono, pois liga-se ao ferro durante a sinterização para
produzir aço. Lubrificantes como grafite ou ácido esteárico melhoram as características de
fluxo e compressibilidade à custa da redução da resistência verde.
ÁCIDO ESTEÁRICO
Ácido graxo saturado que possui 18 carbonos em sua cadeia.
 
Fonte: Borgdylan/Wikimedia Commons/Licença (CC BY 3.0)
 Ácido esteárico
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Os aglutinantes produzem o efeito reverso. Como a maioria dos lubrificantes ou aglutinantes
não é desejada no produto final, eles são removidos (volatilizados ou queimados) nos estágios
iniciais da sinterização, deixando orifícios de tamanho reduzido ou fechados durante o
aquecimento subsequente.
 ATENÇÃO
As operações de mistura ou combinação podem ser feitas a seco ou a úmido, em que água ou
outro solvente é usado para aumentar a mobilidade das partículas, reduzir a formação de
poeira e diminuir os riscos de explosão.
Grandes lotes de pó podem ser homogeneizados em relação à química e à distribuição de
componentes, tamanhos e formas. Quantidades de até 16.000 kg podem ser misturadas em
lotes únicos para garantir um comportamento uniforme durante o processamento e a produção
em grande escala de um produto consistente.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. O PÓ É GERADO POR MEIO DA REDUÇÃO DO MATERIAL EM SEU
TAMANHO MACROSCÓPICO (BULK). PARA PRODUZIR O PÓ METÁLICO,
DISPOMOS DE TÉCNICAS MECÂNICAS, QUÍMICAS E FÍSICAS QUE
QUEBRAM O METAL EM PARTÍCULAS MICROSCÓPICAS. A
NECESSIDADE DA PRODUÇÃO DO PÓ VEM DO(A):
A) Fácil compactação para aplicação na técnica de sinterização.
B) Fácil armazenamento para trabalho laboral.
C) Alteração das propriedades químicas da superfície, o que facilita a reação de fusão.
D) Diminuição da temperatura de fusão.
E) Redução do volume do metal e, por sua vez, de sua densidade.
2. O PÓ UTILIZADO NA METALURGIA POSSUI DIVERSAS
PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS. DAS ALTERNATIVAS A SEGUIR,
NÃO É UMA CARACTERÍSTICA IMPORTANTE DO PÓ:
A) Propriedade química e pureza.
B) Tamanho de partícula.
C) Nível de opacidade.
D) Formato de partícula.
E) Textura da superfície das partículas.
GABARITO
1. O pó é gerado por meio da redução do material em seu tamanho macroscópico (bulk).
Para produzir o pó metálico, dispomos de técnicas mecânicas, químicas e físicas que
quebram o metal em partículas microscópicas. A necessidade da produção do pó vem
do(a):
A alternativa "A " está correta.
 
Ao utilizar qualquer tipo de técnica de redução de material ao pó, conseguimos menor volume,
fácil compactação em matrizes e melhor reação física, química ou físico-química na
sinterização.
2. O pó utilizado na metalurgia possui diversas propriedades e características. Das
alternativas a seguir, não é uma característicaimportante do pó:
A alternativa "C " está correta.
 
Saber o nível de opacidade do pó é uma característica óptica, que não interfere nas
características mecânicas almejadas do metal em forma de pó.
MÓDULO 3
 Descrever os métodos de prensagem
O PROCESSO DE PRENSAGEM OU
COMPACTAÇÃO
COMPACTAÇÃO
Uma das etapas mais críticas no processo de metalurgia do pó é a prensagem, também
chamada de compactação. O pó solto é comprimido e densificado em uma forma conhecida
como compacto verde, geralmente em temperatura ambiente.
A alta densidade do produto e a uniformidade dessa densidade em todo o compacto são
características desejadas. Além disso, o entrelaçamento mecânico e a soldagem a frio das
partículas devem fornecer resistência ao manuseio suficiente para a manipulação durante o
processo e transporte ao forno de sinterização.
A maior parte da compactação é feita com prensas mecânicas e ferramentas rígidas, mas
prensas hidráulicas e híbridas (Prensas que envolvem combinações de mecânica, hidráulica e
pneumática) também podem ser usadas.
As figuras a seguir mostram prensas mecânicas típicas para compactar pós e um conjunto
removível de ferramentas de compactação:
 
Fonte: Shutterstock.com
 Prensa mecânica industrial.
 
Fonte: Shutterstock.com
 Prensa mecânica manual.
Os conjuntos de matrizes removíveis permitem que o tempo de alinhamento e a sincronização
dos movimentos da ferramenta sejam configurados enquanto a prensa está produzindo peças
com outro conjunto de matrizes.
As pressões de compactação geralmente variam entre 3 e 120 ton/pol² (Toneladas por
polegadas ao quadrado) , dependendo do material e da aplicação, conforme mostra a tabela a
seguir. A faixa de 10 a 50 ton/pol² é a mais comum.
MANCAIS
Peça, em geral de metal, com rebaixo cilíndrico ou esférico onde se aloja a ponta do eixo
girante de uma máquina.
 Fonte: Dicionário eletrônico Houaiss da língua portuguesa (2009).
Pressão de compactação
Aplicação Ton/pol² MPa
Pressão de compactação
Aplicação Ton/pol² MPa
Metais porosos e filtros. 3-5 40-70
Matais refratários e ferramentas de metal duro. 5-15 70-200
Mancais de rolamento. 10-25 146-350
Peças mecânicas (aço e ferro com densidade média). 20-50 275-690
Peças de alta densidade de cobre e alumínio. 18-20 250-275
Peças de alta densidade de ferro e aço. 50-120 690-1650
 Atenção! Para visualizaçãocompleta da tabela utilize a rolagem horizontal
Embora a maioria das prensas de metalurgia do pó tenha capacidades totais de menos de 100
toneladas, tem sido observada uma crescente utilização de prensas com capacidades maiores.
Por causa das pressões e da capacidade da prensa, os produtos de metalurgia do pó são
frequentemente limitados a áreas de prensagem de menos de 10 pol², mas peças maiores
tornaram-se mais comuns. Agora, algumas prensas de metalurgia do pó mostram capacidades
de até 3.000 toneladas e de áreas de prensagem de até 100 pol².
Quando produtos ainda maiores são desejados, a compactação pode ser realizada por
métodos dinâmicos, como o uso de uma onda de choque induzida de forma explosiva. Os
processos de conformação de metal — laminação, forjamento, extrusão e estampagem —
também foram adaptados para compactação de pó.
SEQUÊNCIA DE COMPACTAÇÃO
O processo de compactação pode ser definido a partir três parâmetros fundamentais:
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COEFICIENTE DE DESLIZAMENTO

COEFICIENTE DE COMPATI BILIDADE (COMPRESSIBI -
LIDADE)

COESÃO
Com o conhecimento desses parâmetros, as variações locais de pressão e densidade dentro
de uma geometria compacta de pó específico podem ser determinadas.
Os pós podem ser compactados pela aplicação de uma força externa por prensagem de pós
em matrizes rígidas, prensagem isostática em envelopes flexíveis, compactação por rolo em
folha ou tira, ou extrusão.
Para a compactação de pó solto prensado em matrizes rígidas ou isostaticamente, três
estágios foram postulados. São eles:
ESTÁGIO 01
As partículas de pó são inicialmente reempacotadas ou rearranjadas, levando à eliminação
parcial da ponte entre as partículas.
ESTÁGIO 02
As partículas sofrem deformação elástica e plástica.
ESTÁGIO 03
As partículas sofrem fratura frágil para formar um agregado menor.
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
Observamos que, referente aos pós esféricos, a deformação e o deslizamento ocorrem
simultaneamente a partir do início da compactação. O deslizamento das partículas para em
aproximadamente 80% da densidade teórica. Vimos, ainda, que o fluxo plástico atua na
deformação ao redor dos contatos das partículas e no preenchimento das cavidades por
extrusão local.
A figura a seguir mostra a sequência de compactação típica para uma prensa mecânica:
 Processo de compactação de prensa mecânica.
Com o punção inferior em sua posição totalmente levantada, uma sapata de alimentação
move-se para a posição sobre a matriz. Com a sapata de alimentação em posição, o punção
inferior desce até uma profundidade de preenchimento predefinida e a sapata se retrai, com
suas bordas nivelando o pó. Então, o punção superior desce e compacta o pó conforme ele
penetra na matriz. O punção superior se retrai, e o punção inferior sobe para ejetar o compacto
verde. Conforme a sapata de alimentação avança para o próximo ciclo, sua borda dianteira
limpa o produto compactado da prensa e o ciclo se repete.
SAPATA DE ALIMENTAÇÃO
Recipiente invertido cheio de pó, conectado a um grande recipiente de pó por um tubo
flexível de alimentação.
Durante a compactação uniaxial ou unidirecional, as partículas de pó movem-se principalmente
na direção da força aplicada. Como as dimensões do pó sem compactação são de duas a duas
vezes e meia as dimensões do pó prensado, a quantidade de partículas viajando na direção de
prensagem pode ser substancial. A quantidade de fluxo lateral, no entanto, é bastante limitada.
javascript:void(0)
De fato, é raro encontrar uma partícula no produto compactado que tenha se movido mais de
três diâmetros de partícula fora de seu eixo original de prensagem. Assim, o pó não flui como
um líquido, mas simplesmente comprime-se até que uma força igual e oposta seja criada.
 SAIBA MAIS
Essa força oposta é provavelmente uma combinação de resistência do punção inferior e
atrito entre as partículas e as superfícies da matriz. A densificação ocorre pelo movimento
das partículas, bem como pela deformação plástica das partículas individuais.
VARIAÇÃO DE DENSIDADE DO
COMPACTADO
Conforme ilustra a figura a seguir, quando a pressão é aplicada por apenas um punção, a
densidade máxima ocorre abaixo do punção e diminui à medida que se move para baixo na
coluna:
 
Fonte: Degarmo et al., 1997 (Adaptada)
 Aplicação da pressão por punção.
É muito difícil transmitir pressões uniformes e produzir densidade uniforme em um compacto,
especialmente quando a espessura é grande.
Com o uso de uma prensa de ação dupla, cujos movimentos de prensagem ocorrem tanto na
parte superior quanto na inferior, produtos mais espessos podem ser compactados para uma
densidade mais uniforme. Como o atrito da parede lateral é fator-chave na compactação, a
densidade resultante mostra uma forte dependência, tanto da espessura quanto da largura da
peça que está sendo pressionada.
Para compactação uniforme, a relação espessura/largura deve ser mantida abaixo de 2,0,
sempre que possível. Quando a proporção excede 2,0, os produtos tendem a exibir uma
variação considerável na densidade.
 
Fonte: Degarmo et al., 1997 (Adaptada)
 Compactação por aplicação de pressão uniforme.
Conforme o gráfico a seguir, a densidade média do compacto depende da quantidade de
pressão que é aplicada, com a resposta específica fortemente dependente das características
do pó comprimido (seu tamanho, forma, textura da superfície, propriedades mecânicas etc.):
 
Fonte: Degarmo et al., 1997 (Adaptada)
A densidade final pode ser definida como uma densidade absoluta em unidades, como gramas
por centímetro cúbico,ou como uma porcentagem da densidade livre de poros ou teórica. A
diferença entre essa porcentagem e 100%, corresponde à quantidade de espaço vazio restante
dentro do compacto.
Conforme vimos no gráfico, à medida que a pressão aplicada é aumentada, a densidade do
compacto de pó resultante aumenta. A relação entre a pressão nominal aplicada a uma matriz
e a densidade média do compacto de pó produzido pode ser expressa empiricamente para
baixas pressões. De acordo com Balshin (1938), essa relação é dada por:
A equação só é válida para certos pós e limitada a uma estreita variação de pressão. Além
disso, a equação não é adequada para pressões elevadas.
Uma base teórica para a relação, baseada em princípios fundamentais, foi desenvolvida
posteriormente por Heckel (1961) e pode ser expressa como:
Constatamos que isso aplica-se razoavelmente bem a uma série de pós em uma ampla faixa
de pressão, bem como a compactação de pós metálicos por prensagem isostática leva a uma
densidade maior do que por matrizes rígidas. A prensagem isostática de pós mostrou duas
relações lineares de
, que ocorrem para faixas de pressão baixa e alta.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SOBRE AS ETAPAS MAIS CRÍTICAS NO PROCESSO DE METALURGIA
DO PÓ, PODEMOS AFIRMAR QUE:
A) A prensagem do pó metálico não pode ser realizada em temperatura ambiente, devido à
inclusão de tensões na microestrutura.
B) Na prensagem, o pó é densificado em uma forma conhecida como compacto verde.
C) Para que o pó compactado seja levado à sinterização, é necessário passar pela etapa de
torneamento.
ln versusP
1
1 − D
D) A prensagem do pó pode ser feita tanto em uma prensa hidráulica mecânica quanto em um
mancal.
E) A sinterização do pó metálico é feita após a etapa de prensagem a temperaturas superiores
à temperatura de fusão do metal.
2. NA COMPACTAÇÃO DE UM PÓ, OS ESPAÇOS VAZIOS SÃO
ELIMINADOS. ENTÃO, A DENSIDADE ABSOLUTA SE ALTERA, MAS NÃO
CHEGA AO VALOR TEÓRICO DE 100%. A DIFERENÇA ENTRE A
PORCENTAGEM ABSOLUTA E O VALOR DE 100% OCORRE PORQUE:
A) Ainda restam espaços vazios no pó, mesmo quando compactado.
B) Parte da massa inicial do pó é perdida com a saída do oxigênio.
C) A densidade absoluta corresponde a um valor teórico sem espaços vazios.
D) A densidade absoluta diminui com a redução dos poros no pó.
E) A densidade teórica de 100% não é prevista para materiais metálicos.
GABARITO
1. Sobre as etapas mais críticas no processo de metalurgia do pó, podemos afirmar que:
A alternativa "B " está correta.
 
O pó densificado em uma prensagem é chamado de compacto verde, porque torna-se um
aglomerado friável, ou seja, de fácil desaglomeração, se aplicadas forças cisalhantes.
2. Na compactação de um pó, os espaços vazios são eliminados. Então, a densidade
absoluta se altera, mas não chega ao valor teórico de 100%. A diferença entre a
porcentagem absoluta e o valor de 100% ocorre porque:
A alternativa "A " está correta.
 
Mesmo com a compactação a altas pressões, sobram interstícios (pequenos espaços)
desocupados em forma de poros, contendo ar atmosférico, o que impede 100% da
densificação. Isso pode ser minimizado e valores muito próximos a 100% poderão ser obtidos,
se a prensagem for feita a vácuo.
MÓDULO 4
 Reconhecer os princípios da sinterização
OS PRINCÍPIOS DA SINTERIZAÇÃO
SINTERIZAÇÃO
Na operação de sinterização, os compactos de pó prensado são aquecidos em um ambiente
de atmosfera controlada a uma temperatura abaixo do ponto de fusão, no entanto alta o
bastante para permitir a difusão em estado sólido. Esses compactos de pó prensado são
mantidos por tempo suficiente para permitir a ligação das partículas.
A maioria dos metais é sinterizada em temperaturas de 70% a 80% de seu ponto de fusão,
enquanto certos materiais refratários podem exigir temperaturas próximas a 90%.
A tabela a seguir apresenta um resumo de algumas temperaturas comuns de sinterização:
Pressão de compactação
Aplicação Ton/pol² MPa
Metais porosos e filtros. 3-5 40-70
Matais refratários e ferramentas de metal duro. 5-15 70-200
Mancais de rolamento. 10-25 146-350
Peças mecânicas (aço e ferro com densidade média). 20-50 275-690
Peças de alta densidade de cobre e alumínio. 18-20 250-275
Peças de alta densidade de ferro e aço. 50-120 690-1650
 Atenção! Para visualizaçãocompleta da tabela utilize a rolagem horizontal
 Resumo das temperaturas de sinterização dos metais. Fonte: Degarmo et al., 1997
(Adaptada)
Quando o produto é composto por mais de um material, a temperatura de sinterização pode
estar acima da temperatura de fusão de um ou mais componentes. Logo, os materiais de baixo
ponto de fusão derretem e fluem para os vazios entre as partículas restantes. Assim, o
processo torna-se sinterização de fase líquida. Na sinterização ativada, uma pequena
quantidade de aditivo é usada para aumentar a taxa de difusão.
ESTÁGIOS DA SINTERIZAÇÃO
A maioria das operações de sinterização envolve três estágios e muitos fornos de sinterização
empregam três zonas correspondentes. Vamos conhecer agora os estágios de sinterização:
PRÉ-AQUECIMENTO, QUEIMA OU PURGA
O primeiro estágio é projetado para queimar qualquer ar, volatilizar e remover lubrificantes ou
aglutinantes que interfeririam em uma boa ligação, aumentando lentamente a temperatura dos
compactos de maneira controlada. O aquecimento rápido produziria alta pressão interna do ar
aprisionado em poros fechados ou lubrificantes de volatilização e resultaria em dilatação ou
fratura dos compactados.
Quando os compactados contêm quantidades apreciáveis de materiais voláteis, sua remoção
cria porosidade e permeabilidade adicionais dentro da forma prensada. A fabricação de
produtos como filtros metálicos é projetada para aproveitar esse recurso. No entanto, quando
os produtos são componentes como rolamentos de carga, grandes quantidades de porosidade
são indesejáveis e a quantidade de lubrificante de volatilização é mantida em um mínimo
otimizado.
ALTA TEMPERATURA
No segundo estágio, ocorrem a difusão de estado sólido desejada e a ligação entre as
partículas de pó. À medida que o material busca diminuir sua energia superficial, os átomos
movem-se em direção aos pontos de contato entre as partículas. As áreas de contato, por sua
vez, aumentam, e a peça transforma-se em uma massa sólida com pequenos poros de vários
tamanhos e formatos. Por fim, as ligações mecânicas de compactação tornam-se verdadeiras
ligações metalúrgicas.
Nessa etapa, o tempo deve ser suficiente para produzir a densidade desejada e as
propriedades finais, geralmente variando de 10 minutos a várias horas.
RESFRIAMENTO
No último estágio, é necessário um período de resfriamento para diminuir a temperatura dos
produtos e, ao mesmo tempo, mantê-los em atmosfera controlada. Esse recurso serve para
evitar a oxidação que ocorreria na descarga direta no ar, bem como possível choque térmico de
resfriamento rápido. Tanto fornos descontínuos quanto contínuos são usados para sinterização.
Todos os três estágios de sinterização devem ser conduzidos em condições de vácuo livres de
oxigênio ou em atmosfera protetora. Isso é crítico, porque as formas compactadas
normalmente apresentam de 10% a 25% de porosidade residual, e alguns dos vazios internos
são conectados a superfícies expostas. Em temperaturas elevadas, a oxidação rápida ocorreria
e prejudicaria significativamente a qualidade da ligação entre as partículas.
Atmosferas redutoras, comumente baseadas em hidrogênio, amônia dissociada ou
hidrocarbonetos craqueados, são as preferidas, porque podem reduzir qualquer óxido já
presente nas superfícies das partículas e queimar gases nocivos que são liberados durante a
sinterização. Os gases inertes não podem reduzir os óxidos existentes, mas evitam a formação
de quaisquer contaminantes adicionais.
A sinterização a vácuo é frequentemente empregada com aço inoxidável, titânio e metais
refratários. Atmosferas de nitrogênio também são comuns.
 ATENÇÃO
Durante a operação de sinterização,uma série de alterações ocorre no compacto. As ligações
metalúrgicas formam-se entre as partículas de pó como resultado da difusão atômica no estado
sólido, e a resistência, a ductilidade, a tenacidade e as condutividades elétricas e térmicas
aumentam.
Se diferentes pós químicos forem misturados, a interdifusão promoverá a formação de ligas ou
fases intermetálicas. À medida que o lubrificante é removido e os poros reduzem de tamanho,
há aumento simultâneo na densidade e na contração nas dimensões do produto.
Para atender às tolerâncias finais, o encolhimento dimensional terá de ser compensado por
meio do projeto de matrizes de compactação superdimensionadas. Entretanto, durante a
sinterização, nem toda a porosidade é removida. Os produtos convencionais da metalurgia do
pó prensados e sinterizados geralmente possuem entre 5% e 25% de porosidade residual.
BRASAGEM POR SINTERIZAÇÃO
A brasagem por sinterização é um processo no qual duas ou mais peças separadas são
unidas por brasagem enquanto também estão sendo sinterizadas. As peças individuais são
compactadas separadamente e são montadas com o metal de brasagem posicionado de forma
que flua para a junta.
MODAL
Processo térmico para a junção e revestimento de materiais metálicos com a ajuda de um
metal de adição fundido (meio de brasagem) — na maioria dos casos, mediante o
emprego de meio fluxante e/ou gás de proteção da brasagem. Ao contrário da soldagem,
o material de adição ou de brasagem é diferente e tem um ponto de fusão mais baixo do
que o material de base que está sendo soldado.
 Fonte: Batalha (2003)
Quando o conjunto é aquecido para sinterização, o metal de brasagem derrete e flui entre as
superfícies da junta para criar a ligação. Conforme a sinterização continua, grande parte do
metal de brasagem difunde-se no metal circundante, produzindo uma junta final que,
geralmente, é mais forte do que os materiais que estão sendo unidos.
RECENTES AVANÇOS NA SINTERIZAÇÃO
Como as propriedades do produto melhoram com o aumento da densidade, várias técnicas
foram desenvolvidas para produzir componentes de alta densidade. Uma maneira de conseguir
isso usando a abordagem convencional de compactar e sinterizar é aumentar a temperatura de
sinterização.
Embora a sinterização em alta temperatura pareça facilmente alcançável para componentes de
ferro e aço, o aumento das temperaturas geralmente requer mudanças significativas no projeto
e nos materiais do forno. No entanto, as densidades mais altas do produto muitas vezes podem
permitir o uso de materiais menos caros, como aços com liga de cromo ou silício no lugar dos
aços de níquel ou molibdênio.
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O endurecimento por sinterização integra um tratamento térmico de reforço diretamente nessa
operação. Nas temperaturas de sinterização, as peças de ferro e aço são austenita, e um
resfriamento rápido pode produzir microestruturas mais fortes e sem equilíbrio. No lugar do
resfriamento lento usual sob uma atmosfera protetora, as peças podem passar por um
resfriamento convectivo rápido e algumas podem sofrer uma têmpera em óleo.
AUSTENITA
Solução sólida de carbono, ou carboneto de ferro, em ferrita; ocorre em aços com
elevado teor de carbono.
 Fonte: Dicionário eletrônico Houaiss da língua portuguesa (2009)
A sinterização por micro-ondas mudou recentemente do laboratório de pesquisa para a
produção em grande escala. Ao contrário do aquecimento por convecção, em que o calor é
transmitido por meio de superfícies externas, as micro-ondas interagem com todo o volume do
material, aquecendo uniformemente toda a peça. Assim, reduz-se o tempo de processamento e
o consumo de energia para tão pouco quanto 20% do processamento tradicional.
 SAIBA MAIS
O uso de micro-ondas na sinterização de materiais cerâmicos tem alcançado muito êxito e
demonstrado a viabilidade geral do processo. Mais recentemente, com sucesso, a técnica foi
estendida para pós metálicos e utilizada com ligas ferrosas, tungstênio e outros metais.
Metais em pó, no entanto, aquecem bem devido à grande área de superfície e à fraca
conectividade elétrica. Óxidos de superfície, umidade e outros contaminantes de superfície
ajudam no aquecimento inicial. Contudo, uma vez que o metal se converte em condutor e a
conectividade entre as partículas melhora, o aquecimento por micro-ondas torna-se menos
eficaz.
O aquecimento por micro-ondas também pode ser extremamente útil na redução do tempo
necessário para a remoção de ligantes e lubrificantes. No processamento tradicional, o calor é
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conduzido da superfície da peça para o interior. Se a peça for aquecida muito rapidamente, a
volatilização poderá criar bolsas de gás que causam expansão de volume ou mesmo trincas.
Se a temperatura for muito alta, a superfície poderá se densificar, prendendo aglutinante ou
lubrificante no interior.
A remoção ideal, muitas vezes, pode ser alcançada combinando o aquecimento convencional
com um auxiliar de micro-ondas, que aquece o lubrificante ou aglutinante de dentro e o
direciona para a superfície.
A compactação e a sinterização são combinadas na sinterização com plasma de centelha,
quando a compactação da força axial é acoplada a pulsos de alta frequência, alta amperagem
e baixa tensão de corrente contínua, que são aplicados por meio dos punções. As descargas
de faíscas ocorrem nas lacunas entre as partículas, enquanto o aquecimento da resistência
elétrica ocorre nos pontos de contato delas.
Alguma fusão superficial é observada, e o aquecimento das partículas combinado com a
pressão axial faz com que as partículas se deformem, auxiliando ainda mais a densificação.
Nenhum aglutinante é necessário, e a densidade total pode ser alcançada com pós de metal e
cerâmico. A sinterização pode ser obtida em temperaturas gerais mais baixas e o tempo de
processamento pode ser bastante reduzido.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. AO REALIZAR O PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO, É NECESSÁRIO
TOMAR ALGUNS CUIDADOS PARA NÃO DANIFICAR A
MICROESTRUTURA DO PÓ E PROMOVER TRANSFORMAÇÕES
TÉRMICAS METAESTÁVEIS INDESEJADAS. PARA GARANTIR A
INTEGRIDADE DO PÓ, UTILIZAMOS A ETAPA DE PRÉ-AQUECIMENTO DO
FORNO. ASSINALE A ALTERNATIVA QUE APRESENTA A OBJETIVIDADE
DA ETAPA DE PRÉ-AQUECIMENTO:
A) Garantir aumento da dureza do pó compactado, para que este não sofra alterações
químicas durante a sinterização.
B) Garantir a queima do oxigênio existente no pó compacto, para que a sinterização seja
realizada por uma reação de autocombustão.
C) Garantir um aumento lento e gradual de temperatura do pó compactado, para que a fase
física seja atingida sem alteração da fase química.
D) Garantir a difusão de lubrificantes e aditivos químicos de reação, que garantem uma boa
ligação química.
E) Garantir que sejam inseridos aglutinantes, como ácidos graxos, para preferenciar ligações
covalentes.
2. METAIS EM PÓ AQUECEM BEM DEVIDO:
A) À fácil transferência de calor por convecção, em função da baixa quantidade de poros em
seu interior.
B) À alta capacidade de transferência de energia térmica pela superfície do pó.
C) À alta interação térmica, que é uma função do diâmetro do pó metálico — quanto mais fino o
pó, maior a interação térmica.
D) À fácil condução de calor, em função da alta interação elétrica entre as partículas do pó,
oriunda da grande quantidade de ligações insatisfeitas na superfície da partícula.
E) Ao baixo volume e à grande área de superfície, o que permite associação de óxidos e
umidade na superfície, corroborando com o aquecimento do pó.
GABARITO
1. Ao realizar o processo de sinterização, é necessário tomar alguns cuidados para não
danificar a microestrutura do pó e promover transformações térmicas metaestáveis
indesejadas. Para garantir a integridade do pó, utilizamos a etapa de pré-aquecimento do
forno. Assinale a alternativa que apresenta a objetividade da etapa de pré-aquecimento:
A alternativa "C " está correta.
 
O pré-aquecimento tem como função evitar que tensões térmicassejam inseridas nas redes
cristalinas da microestrutura do pó, garantindo, assim, que não haja transformações
indesejadas durante a etapa de sinterização.
2. Metais em pó aquecem bem devido:
A alternativa "E " está correta.
 
A grande área superficial do pó deixa um número elevado de ligações químicas insatisfeitas,
que tendem a satisfazer-se com a associação de óxidos e umidade existentes na atmosfera.
Estes, por sua vez, auxiliam na transferência de calor, favorecendo o aquecimento de todo o
pó.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema foram apresentados conceitos e metodologias da técnica de metalurgia do pó.
Vimos as vantagens desse método, assim como as técnicas utilizadas para obter, tratar e
sinterizar o pó metálico a fim de obter um produto final útil para a engenharia.
Em especial, a fase de prensagem é uma das mais importantes para se obter uma sinterização
de sucesso, pois se poros em excesso existirem no pó compactado, defeitos estruturais
acompanharão a peça final obtida após a sinterização.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
BALSHIN, M. Y. Theory of compacting. Vestnik Metalloprom, v. 18, n. 16, p. 124-137, 1938.
BATALHA, G. F. Processos de fabricação: junção, soldagem e brasagem. São Paulo: Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo – Poli USP, 2003.
CHIAVERINI, V. Tecnologia mecânica. São Paulo: McGraw-Hill, 1986. (Processos de
fabricação e tratamento, v. II).
DEGARMO, E. P. et al. Materials and process in manufacturing. Upper Saddle River:
Prentice Hall, 1997.
EISENMANN, M.; MORGAN, R. Porous powder metallurgy technology. Ohio: ASM
Handbook, 2020. v. 7.
HAMMILL JUNIOR, J. P/M joining processes, materials and techniques. International
Journal of Powder Metallurgy, v. 27, n. 4, p. 363-372, 1991.
HECKEL, W. An analysis of powder compaction phenomena. Transactions of the
Metallurgical Society of AIME, v. 221, p. 671-675, 1961.
HOUAISS, A. Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa. Rio de Janeiro: Objetiva, 2009.
NIESPODZIANA, K. et al. Fabrication and properties of titanium-hydroxyapatite
nanocomposites. Materials Chemistry and Physics, v. 123, n. 1, p. 160-165, 2010.
SAMAL, P.; NEWKIRK, J. History of powder metallurgy. Ohio: ASM Handbook, 2015. v. 7, p.
3-8.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, leia:
As perspectivas de emprego da metalurgia do pó na indústria na obra Metalurgia do pó e o
futuro da indústria, de Norberto Moro e André Paegle Auras.
CONTEUDISTA
Gustavo Simão Rodrigues
 CURRÍCULO LATTES
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