Estudo da relação entre microestruturas e propriedades das matrizes metálicas utilizando o pó pré-ligado Fe65Nb para a produção de compósitos diamantados via metalurgia do pó.

Abstract

Compósitos diamantados empregados na indústria de rochas ornamentais e na construção civil frequentemente são constituídos de matrizes metálicas compostas por ligas do sistema Fe-CuCo. O Co, responsável pelo adequado ancoramento do diamante e por incrementar as propriedades mecânicas da ferramenta, é um metal que possui relevante variação em seu valor de mercado, bem como apresenta comprovada toxidade. Diante desses problemas, esta pesquisa visa a aplicação de pó pré-ligado Fe65Nb na constituição de compósitos diamantados, já que o Nb não apresenta toxidade comprovada, tem valor de mercado sem grandes oscilações e possui boa compatibilidade química com o carbono. Estudou-se dez inéditas composições do sistema Fe65Nb-Cu variando-se o teor de Fe65Nb de 10% a 100% com o propósito de se avaliar a influência do pó Fe65Nb na microestrutura e nas propriedades físicas e mecânicas das matrizes metálicas obtidas por prensagem a quente (metalurgia do pó), aplicando pressão de 35MPa com temperatura de 850°C e tempo de 3 minutos. Aspectos estruturais dos pós metálicos e das matrizes metálicas sinterizadas foram estudados a partir de difratometria de raios X. Tanto os pós quanto as amostras sinterizadas foram analisadas ao microscópio eletrônico de varredura. Investigou-se as propriedades físicas (densidade aparente, densidade relativa e porosidade) e propriedades mecânicas (dureza HV5, tensão máxima de ruptura e módulo de elasticidade) das matrizes metálica sinterizadas. Foram identificadas nas matrizes metálicas, majoritariamente, a presença das fases: Cu (cfc), FeNb (W6Fe7) e Fe7Nb6 (W6Fe7). As matrizes metálicas 10%Fe65Nb-90%Cu, 20%Fe65Nb-80%Cu e 30%Fe65Nb-70%Cu apresentaram, no contexto geral, adequadas propriedades físicas e mecânicas o que permite a aplicação em compósitos diamantados.