Reportagem técnica - MP (FINAL

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UFRGS - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
ENG 06102 - METALURGIA DO PÓ 
Daniela Hoffmann Zibetti -244147
Novembro de 2021
Sinterização em alta temperatura e seu efeito na
precisão dimensional e geométrica e na
microestrutura de aços baixa liga 
ARTIGO BASE 
 SUMÁRIO:
 Introdução
 Procedimento experimental 
 Resultados e discussões
 Conclusões 
1.
2.
3.
4.
 
INTRODUÇÃO 
INTRODUÇÃO 
Utilização do níquel em aço visando aumento de
resistência do material;
Demanda de níquel no segmento de bateria para
carros elétricos;
 
 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Situação problemática: Escassez de níquel. Elevada
demanda para baixa oferta. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA Objetivo: Reduzir ou eliminar níquel na composição
de aço baixa liga em peças produzidas por MP a partir
da elevação da temperatura de sinterização.
Hipótese: Com temperatura de sinterização mais
elevada é possível aumentar a densidade e morfologia
dos poros, e melhorar as propriedades mecânicas. 
PROCEDIMENTO
EXPERIMENTAL 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
5 amostras utilizadas, sendo uma referência, 2 pré-ligadas
com Ni e 2 pré-ligadas.
Definição de densidade conforme utilização industrial. 
Amostras 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Fabricados por compactação a frio uniaxial; 
Fabricação das amostras
Dext = 55mm +/-
0,005mm
Dint = 45mm +/-
0,005mm
H = 5mm
Dimensões dos
corpos de prova:
 
 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Processos de sinterização em três diferentes condições:
Condições dos testes
Forno de correia 
Temperatura: 1120°C
Tempo: 25-30 min 
Atm: 90N2/10H2 
TR: 3,5°C/s
Forno de correia 
Temperatura: 1180°C
Tempo: 25-30 min 
Atm: 90N2/10H2 
TR: 3,2°C/s
Fornos contínuos
Temperatura: 1250°C
Tempo: 25 min 
Atm: 95N2/5H2 
TR: 3°C/s
Adicionado quantidade de metano/propano para evitar
descarbonetação.
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Características das peças 
Dimensões: Determinadas por equipamento de precisão com
metodologia adequada;
Densidade: Método tradicional - deslocamento da água;
Microestrutura: Microscópio óptico de luz e microscópio eletrônico
de varredura após ataque com Nital 2%. 
RESULTADOS E
DISCUSSÕES
RESULTADOS E
DISCUSSÕES
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Densidade
Observado ligeiro aumento de densidade com aumento
 da temperatura de sinterização. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Dimensões e precisão
geométrica
Todas as dimensões diminuem após sinterização (com exceção
da amostra D);
O encolhimento dos diâmetros é de +/-0,02% e na altura
+/-0,3% (máximo);
 
Características geométricas: Nenhum efeito da temperatura de
sinterização foi observado tanto nos valores médias quanto na amplitude
da banda de dispersão de valores. 
 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Microestrutura
Peças sinterizadas a mais alta temperatura os poros se
apresentam mais arredondados, acarretando em menor
morfologia. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Material A
Microestrutura martensíitica homogênea em todas as
temperaturas de sinterização. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Material B
Microestrutura bainita inferior e martensita. Possível
observar a presença de níquel a baixas temperaturas.
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Material C
Presença de níquel na matriz de martensita a baixas
temperaturas e martensita homogênea de martensita
em altas temperaturas. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Material D
Microestrutura perlítica fina. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Material E
Presença de ferrita, perlita, matriz martensítica com regiões
de austenita com níquel.
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Material E
Presença de ferrita, perlita, matriz martensítica com regiões
de austenita com níquel.
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Com aumento de temperatura de sinterização: 
- Devido alta difusão do ferro em áreas ricas em níquel, ocorre
redução deste último; 
- A redução de perlita e aumento de bainita e martensita deve-se ao
efeito do niquel dissolvido na temperabilidade; 
 
- Em todos casos há aumento da microdureza.
 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Propriedades mecânicas
Escoamento e força UTS pode ser relacionada com a
fração da seção do suporte de carga. 
CONCLUSÕES
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Conclusões 
Com aumento da temperatura de sinterização, há
aumento da densidade ligeiramente; 
A temperatura pode ser aumentada até 1250°C sem
prejudicar a precisão dimensional e geométrica. 
 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Conclusões 
Todas as microestruturas ficam mais homogêneas tem
temperatura de sinterização mais elevada. 
Com os resultados obtidos até o momento, pode-se
concluir que o aumento de temperatura de
sinterização é uma solução válida para melhorar as
propriedades mecânicas dos aços estudados. 
 Introdução
 
 Procedimento 
experimental 
 
 Resultados e
discussões
 
 Conclusões 
 
Metalurgia do pó
REPORTAGEM
 TÉCNICA 
Próximos passos
Estudar de forma sistemática propriedades mecânicas
e propriedades de impacto e relacionar com possíveis
reduções do teor de níquel nas formulações. 
 
OBRIGADA!