Desenvolvimento de metais duros sem cobalto

Abstract

Neste trabalho, novas ligas são desenvolvidas baseando-se no conhecimento das interações que ocorrem entre o cobalto e os carbonetos dos metais duros. As propriedades exigidas dessas ligas são mantidas e até mesmo melhoradas. Desta forma, os metais duros desenvolvidos no presente trabalho não utilizam o cobalto e são excelentes alternativas em várias aplicações de engenharia. Inicialmente é apresentada uma introdução suscinta, situando o leitor no campo dos metais duros. Posteriormente é apresentada, no segundo capítulo, uma ampla e atualizada revisão de aspectos envolvidos na caracterização e produção de metais duros. No terceiro capítulo faz-se uma revisão dos metais duros à base de WC-Co, ressaltando-se aspectos tais como características do WC e do Co, composição da fase ligante, morfologia microestrutural, tensões residuais, mecanismo de deformação, propagação de trincas e fratura. O quarto capítulo trata das tendências nas pesquisas visando substituir o cobalto. A metodologia, bem como o procedimento experimental, são abordados no quinto capítulo. No sexto capítulo trata-se da preparação das amostras e realização dos ensaios. Os resultados experimentais e apresentação de dados são introduzidos no capitulo sétimo e oitavo. O ligante à base de Fe-Mn-Al-Si-C é explorado no sétimo capítulo e os ligantes à base de níquel são tratados no oitavo capítulo. Levando-se em conta o custo e a simplicidade metalúrgic, o ligante à base de níquel endurecido por silício é melhor. No nono capítulo discutem-se os resultados, enfatizando-se os ligantes à base de níquel. Para maior confiabilidade, os resultados são enquadrados numa distribuição estatística de Weibull. O último capítulo reserva-se às conclusões e sugestões finais, onde se recomenda especialmente o endurecimento de ligantes à base de níquel por cromo, molibdênio e titânio, introduzidos na forma de nitretos. No final, dados e informações complementares são apresentados nos apêndices.