Estudo de Pós Metálicos para a Metalurgia do Pó

Abstract

Este estudo compara três pós metálicos para a fabricação de componentes via metalurgia do pó: o pó de referência comercial Hoganas AHC 100.29, o comercial Yuean Metals YTF-01 (obtido a partir da extração de terras raras) e o pó alternativo ecológico IHR (produzido a partir de rejeitos da extração de cobre). O pó YTF-01 possui partículas esféricas com diâmetro médio de 3,94 µm. Esse tamanho reduzido impede sua compactação direta a frio devido ao elevado atrito entre as partículas, que dissipa a energia aplicada, limitando o uso desse material ao processo de moldagem por injeção de pós (MIM). Em contrapartida, os pós AHC e IHR apresentam formato irregular, diâmetros médios de 80,74 µm e 131,28 µm, respectivamente. O pó IHR diferencia-se pelo seu interior altamente poroso com aspecto esponjoso, sendo composto por 20% em massa de rutilo (TiO2) disperso em 80% de ferro alfa. Após a sinterização, as amostras do pó de referência AHC processadas por recompactação obtiveram os melhores resultados, com porosidade de 5,92% e dureza de 82,0 HV. Os componentes produzidos por moldagem por injeção (MIM) com o pó YTF-01 alcançaram porosidade média de 4,07% e elevada dureza de 136,51 HV, impulsionada por uma microestrutura quase inteiramente perlítica e pela presença de precipitados de neodímio. O pó IHR sinterizado exibiu dureza 35% superior à da referência AHC devido aos precipitados de titânio em sua estrutura. No entanto, o material IHR mostrou-se extremamente frágil, suportando um limite de resistência à tração de apenas 80 MPa em consequência de sua difícil densificação. A moagem do pó IHR por 15 minutos reduziu o diâmetro das partículas em mais de 50%, mas provocou encruamento severo que dificultou a compactação e não trouxe ganhos de densidade após a sinterização. Conclui-se que o pó YTF-01 apresenta excelente viabilidade técnica para processos de moldagem por injeção, enquanto o pó reciclado IHR exige o desenvolvimento de novas rotas de processamento para contornar suas limitações físicas de densificação e fragilidade mecânica.