Efeito de moagem de alta energia e da temperatura de sinterização sobre a formação de fases n (Co6W6C e Co3W3C) em um compósito do tipo WC-10%Co.

Abstract

O Compósito WC-10%Co é uma das composições mais produzidas pela indústria fabricante de metal duro, entretanto sempre se busca o melhor entendimento sobre o efeito de parâmetros de processo sobre as suas características estruturais, especialmente no que diz respeito à formação de fases metaestáveis como as fases n. Neste trabalho, avaliou-se o efeito da moagem de alta energia e da temperatura de sinterização sobre as características microestruturais do compósito. Amostras representativas deste compósito foram fabricadas a verde a partir da mistura de pós de WC e de Co de alta pureza, em um processo de moagem de alta energia. Em seguida, estas amostras foram sinterizadas nas temperaturas de 1350°C, 1400°C e 1450°C. Tanto as amostras produto da moagem, quanto as amostras sinterizadas foram submetidas a análises por difratometria de raios X com refinamento Rietveld para caracterização, em nível atômico, dos efeitos de cada etapa de processamento sobre a estrutura do material. As amostras sinterizadas também foram analisadas ao microscópio eletrônico de varredura e tiveram a porosidade e densidade de Arquimedes medidas. O presente trabalho mostrou que a rota de caracterização empregada, em especial com a aplicação do método de Rietveld, é eficiente para acompanhar a evolução estrutural deste material durante o seu processamento. Foi possível observar que o processo de moagem de alta energia pode ter acelerado o processo de dissolução de grande parte das partículas de WC durante a sinterização, contribuindo para a formação acentuada das fases n. Verificou-se que, no processo de sinterização, houve aumento da dureza e da densidade de Arquimedes com o aumento da temperatura de sinterização, tendo a densidade se aproximado da teórica para a temperatura de 1450°C. A dissolução da fase WC na matriz de Co aliada à deficiência de C, desencadeou a formação das fases n, principalmente para a maior temperatura de sinterização.