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Abstract:
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O presente trabalho teve como objetivo desenvolver plaquetas sinterizadas para pastilhas de freio, utilizando a técnica de metalurgia do pó com matérias-primas comerciais e parcialmente recicladas. A proposta se justifica pela necessidade de redução de custos e pelo apelo sustentável, considerando que a plaqueta é um dos componentes mais onerosos da pastilha.
As etapas do processo envolveram mistura, compactação e sinterização dos pós. A formulação base utilizada foi Fe + 1,4% Si + 3,2% Mn + 0,27% C, seguindo parâmetros definidos em estudos anteriores (KLEIN, 1983). As amostras foram compactadas a 500 MPa e sinterizadas em atmosfera controlada de 95% Ar + 5% H₂, a 1180 °C por 200 minutos, com taxa de aquecimento de 8 °C/min. Também foram preparados corpos de prova com diferentes proporções de pó reciclado (5, 10, 20%). A caracterização incluiu análise morfológica (MEV), ensaios de tração, densificação.
Os resultados mostraram que o pó reciclado apresentou excelente compactabilidade, atingindo até 98% de densificação. Contudo, a presença significativa de óxidos atuou como barreira de difusão durante a sinterização (KANG, 2005), resultando em baixa resistência mecânica e menores valores de microdureza em comparação à amostra controle. Os requisitos da empresa incluem um módulo de 170 GPa, tensão de escoamento de 370 MPa, tensão máxima de 600 MPa e deformação até a fratura de 3%. Apenas a amostra controle obteve resultados satisfatórios com um módulo de 132 GPa, tensão de escoamento de 346 MPa, tensão máxima de 466 MPa e deformação de 1,5%.
Conclui-se que, embora o pó reciclado tenha se mostrado promissor em termos de compactação, sua elevada oxidação comprometeu a sinterização e as propriedades mecânicas. A amostra controle, por sua vez, apresentou desempenho mais adequado e alinhado aos requisitos industriais, corroborando estudos anteriores que indicam o potencial de ligas Fe-Si-Mn em alcançar propriedades mecânicas até duas vezes superiores às obtidas neste trabalho. |
