Estudo da interface entre um aço baixa liga e um aço autolubrificante unidos pelo processo de moldagem de pós por injeção de materiais multicomponentes

Abstract

A busca pelo desenvolvimento sustentável aliada à necessidade de redução de custos, que é intrínseca aos projetos de engenharia, gera uma crescente demanda por componentes mecânicos que apresentem alto desempenho e maior durabilidade, obtidos através da otimização da escolha dos materiais e dos processos de manufatura. Uma solução que vêm sendo cada vez mais utilizada na indústria é a combinação de dois ou mais materiais em um mesmo componente, possibilitando a obtenção de peças finais com diferentes propriedades que respondem positivamente a diversos tipos de solicitações. Para a produção destes componentes, a metalurgia do pó é uma técnica que se destaca, pois além de possibilitar um alto controle microestrutural da peça final e perda mínima de matéria prima, possui métodos que permitem a união de dois materiais sem a necessidade de operações secundárias. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo a união de duas ligas com propriedades distintas através do processo de moldagem de pós por injeção de materiais multicomponentes. Para isto, foram injetados quatro materiais: dois autolubrificantes e dois aços baixa-liga, ambos com propriedades já conhecidas na engenharia, e estes tiveram sua sinterabilidade analisada através do ensaio de dilatometria, bem como sua microestrutura observada através da microscopia ótica. Quatro combinações multimateriais foram obtidas através da união destas ligas utilizando a técnica de sobreinjeção sequencial, sendo a interface entre as mesmas analisada química e morfologicamente a fim de verificar o sucesso do processo como um todo. Após a análise das ligas e da interface entre elas, verificou-se que o processo de produção do componente ocorreu com sucesso, através da análise das etapas de extração dos ligantes e da sinterização, onde o cálculo de perda de massa mostrou que todo o material polimérico foi removido da peça e a continuidade de matéria na matriz indicou uma densificação adequada. A co-sinterização das ligas também se mostrou efetiva, visto que a região de interface entre elas apresentou alta continuidade de matéria, gradiente químico e microestrutural adequado, sem diferenças significativas de dureza