Caracterização microestrutural da matéria-prima utilizada no processamento do compósito WC-10%Co com tamanho de partículas nanométricas.

Abstract

Os cientistas de materiais em todo o mundo vêm trabalhando para buscar materiais com alta dureza e alta tenacidade. O WC-Co de grão ultrafino (carboneto de tungstênio ligado a cobalto) é um dos melhores materiais obtidos até os dias de hoje. Um melhor entendimento dos pós metálicos utilizados na sua fabricação e seus efeitos sobre os parâmetros de processo pode auxiliar na obtenção de produtos finais com melhores propriedades mecânicas. Com isso, neste trabalho as matérias-primas utilizadas na produção de carbonetos cementados a base de WC e Co foram caracterizadas a nível microscópico a fim de se obter informações sobre as microestruturas e estrutura cristalinas. As técnicas utilizadas na caracterização foram a Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e o Brunauer – Emmett – Teller (BET). A partir dos resultados de DRX foi realizado o refinamento de dados pelo Método de Rietveld quantificando as fases presente nos pós de WC, Co e da mistura WC-10%Co assim como as posições atômicas, densidade e volume de célula unitária. O método BET se mostrou eficiente na obtenção do tamanho médio de partículas dos pós analisados, uma vez que os valores obtidos se aproximam dos valores teóricos. Através do MEV, foram encontradas diferentes morfologias e tamanhos de partículas para os pós de WC e Co, sendo que os pós de WC nanométrico apresentaram partículas menores. A técnica de difração de raios X das fases para as amostras mostrou que as fases identificadas foram cúbicas primitiva e hexagonal primitiva, em meio a fração de amorfo. Já o uso do Método de Rietveld revelou as quantidades das fases cristalinas presentes em cada amostra. O refinamento do pó de Co revelou 75.58% da presença da fase hc e 24.41% da fase cfc. A análise quantitativa de fases para a mistura WC-10%Co revelou 90.50% de presença da fase WC (hp) e 9.49% da fase de Co (hc). Valores próximos da relação teórica de 90% de WC e 10% de Co em peso. Também, foi demonstrado que a moagem de alta energia forçou os átomos de Co a ocuparem os interstícios das células unitárias de hp do pó de WC. Este efeito pode ser observado no valor de densidade de célula unitária do pó WC após moagem com pó de Co.