a metalurgia do pó sinterização e variação dimensional este material poderá ser parcial ou...
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A Metalurgia do Pó
Sinterização e Variação Dimensional
Este material poderá ser parcial ou totalmente editado, impresso ou utilizado como base para outras apresentações desde que seja referenciado como fonte o site www.metalurgiadopo.com.br
Processo Básico 1-Atomização
Pó base
Elementos de Liga
Lubrificantes
2-Mistura
3-Compactação
4-Sinterização5-
5-
www.metalurgiadopo.com.br
Sinterização Curva de temperatura do forno
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
Opcional: Sinterhardening
Opcional: Sinterhardening
Pré Aquecimento:
500 - 800°C
O lubrificante é retirado da peça
Sinterização:
Bronze: 780 - 840°C
Aço: 1050 - 1150°C
Ligação metalúrgica das partículas de pó
Resfriamento:
A micro-estrutura do material é formada
Sinterização Etapas no processo de sinterização
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
Valores para etapa de sinterização(Zona de alta temperatura)
Valores para etapa de sinterização(Zona de alta temperatura)
Sinterização Tempo e temperatura para diversos materiais
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
Material Temperatura (°C) Tempo de patamar (min)
Alumínio 595-625 10-30
Bronze 760-860 10-20
Cobre 840-900 12-45
Latão 840-900 10-45
Ferro, ferro grafita, etc. 1000-1150 8-45
Níquel 1000-1150 30-45
Aço Inox 1090-1290 30-60
Imãs Alnico 1215-1300 120-150
Metal duro 1425-1480 20-30
A capacidade do forno (Kg/h) varia de acordo com o material, o tempo e a temperatura de sinterização.
Pré Aquecimento:
Atmosfera oxidante facilita a retirada e a
queima do lubrificante
Sinterização:
Atmosfera redutora reverte o processo de
oxidação ocorrido no pré-aquecimento
Resfriamento:
Atmosfera neutra cuja função é evitar que a
peça se oxide durante a etapa de resfriamento
Sinterização Atmosferas
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
N2 + Água N2 + H2 N2
Sinterização por fase sólida:
A temperatura promove a união das partículas do pó. Isto ocorre a temperaturas abaixo do ponto de fusão do material, porém suficiente para criar um “pescoço” de ligação entre as partículas de pó.
Sinterização por fase líquida:
Outra maneira de sinterizar-se o material é utilizando-se dois materiais com ponto de fusão diferentes. O material com menor ponto de fusão se funde e interconecta as partículas do outro pó.
Sinterização Tipos de sinterização
Sinterização Influência da temperatura
DF
DV
DS
Efeito “rolha” ouEfeito “mola” (spring back)
Ferramenta (Matriz)
Peça verde
Peça verde Peça sinterizada
Forno de Sinterização
Variação dimensional = Δ dim (%) = ((DS/DF)-1) x 100
Ø10,000
Ø10,050
Ø10,030
Δ dim = ((10.030/10.000)-1) x 100 = 0,3%
DV Ø10,050
Variação Dimensional
Variação Dimensional Influência dos elementos de liga
Aço Carbono (sem cobre):+ Carbono = + Dilatação
Regra geral: + Densid = + Dilatação
+ Niquel = - Dilatação (Contração)
Aço Carbono (com cobre):+ Carbono = - Dilatação
Densidade verde
Temperatura de sinterização Característica Ferramenta Peça Verde Peça
Sinterizada Var Dim Dureza HRF
5,658
1050Diâmetro médio 10,000 10,030 10,023 0,23%
49Densidade média 5,635 5,603
1090Diâmetro médio 10,000 10,030 10,021 0,21%
51Densidade média 5,655 5,628
1120Diâmetro médio 10,000 10,030 10,014 0,14%
49Densidade média 5,682 5,659
6,183
1050Diâmetro médio 10,000 10,020 10,027 0,27%
68Densidade média 6,191 6,135
1090Diâmetro médio 10,000 10,020 10,026 0,26%
69Densidade média 6,195 6,145
1120Diâmetro médio 10,000 10,020 10,019 0,19%
70Densidade média 6,162 6,115
Aula prática Resultado das medidas dos corpos de prova
- O aumento da densidade resulta no aumento da variação dimensional.
- O aumento da temperatura promove a contração do material (eliminação dos poros).
- O aumento da temperatura promove o aumento da dureza.
O conteúdo desta apresentação foi referenciado na obra
A Metalurgia do PóAlternativa econômica com menor impacto ambiental
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