Physical characterization of hardmetal grades for industry
authors J. P. Cardoso
supervisors Dr. Filipe Oliveira; Dr. Eduardo Soares
nationality International
author keywords hardmetal, characterization, mechanical properties
abstract O presente projeto foi realizado em parceria com a empresa Durit –Metalurgia Portuguesa do Tungsténio, que se centra na produção de graus de metal duro para vários sectores industriais, desde moldespara prensageme fieiraspara processamento de ligas metálicasa válvulas de controlo de fluxo para petrolíferas. Este projeto consistiuemfazer uma caracterização sistemática de propriedades físicasdos principais graus produzidos na empresa. Apesar de já existir algum conhecimento sobre ocomportamento dos ditos graus, é importante fazer esta avaliação de forma a melhorá-lo, bem como avaliar internamente o método produtivo para que as propriedades sejam optimizadas e o processo melhorado.Os graus em questão são maioritariamente ligados por cobalto, com gamas de 3.5a 27 % em peso de cobalto, e com tamanhos de grão a variar desde submicrométricos (0.8μm) até grão grosso (8μm).Alguns graus com ligantes à base de níquel e níquel/crómio foram analisados pontualmente, devido à sua importância para a empresa.A caracterização dos vários graus selecionados consistiu na análise de propriedades mecânicas tais comomódulos elásticosdureza, tenacidadeà fractura por indentação, resistência à compressão e ruptura transversa, propriedades magnéticas como coercividade e saturação magnética, resistividade eléctrica e condutividade térmica. Para complementar, a maioria dos graus foi ainda analisado através de microscopiaelectrónica de varrimento, para mais detalhada análise microestruturale médias de tamanho de grão de WC.Os resultados foram analisados, tendoem linha de conta o estudofeito com base naliteratura disponível, de forma a compreender o comportamento do metal duro tendo em conta o seu tamanho de grão e quantidade de ligante.Assim sendo, as diversas propriedades analisadas foram sempre remetidas para a composição inicial dos diferentes graus e a suaprogressão consoante a variação de um dos parâmetros de composição inicial.Os resultados foram comparados com os dados nominais fornecidos pela Durit e das propriedades que podiam ser equiparadas, as que melhor se relacionaram foram a medição de teor de cobalto por FG, densidade e dureza, embora esta última tenha saído dos valores de tolerância estabelecidos pela Durit. O valor mais alto para a dureza foi de 1946 HV30 e o mais baixo 825 HV30 para os graus de menor e mais elevado teor de cobalto respetivamente. A tensão à ruptura transversa apresentou valores médiosde 3734 MPa e 2309MPa,para os graus de maior e menor teor de cobalto respetivamente. O módulo de Young(E)apresentou valores máximos de 649 GPa e mínimos de 439 GPa, sendo o valor máximo o dograu com menor teor de cobaltoe portanto de maior densidade. O mesmo sucede para o módulo de corte (G) com valor máximo de 259 GPa e mínimo de 171 GPa.Foram ainda identificadasrelações lineares entre o teor de Co e propriedades tais como E, G,tenacidade à fratura de Palmqvist (WK).
year published 2015

Apoio

1suponsers_list_ciceco.jpg