Investigação das propriedades mecânicas da liga ferro-fósforo porosa
Resumo
O presente trabalho teve como objetivo produzir e ensaiar amostras porosas de uma liga ferrofósforo
porosa, através da metalurgia do pó. Foram analisadas três amostras com diferentes
porcentagens de materiais e diferentes processos de produção. Inicialmente, o pó metálico e os
componentes ligantes foram misturados de maneira mecânica e térmica, até obter um material
de trabalho (feedstock) homogêneo de injeção. Em seguida, o feedstock foi compactado a quente
para simular o processo de Moldagem por Injeção de Pós Metálicos na forma de cilindros com
12 mm de diâmetro e 10 mm de altura. Na sequência, as amostras 50:50 – Forno e 50:50 –
Plasma com composição de 50 vol.% Fe-4%P e 50 vol.% ligantes, foram submetidas ao
processo de extração química em banho de Hexano. Além disso, as amostras foram submetidas
a extração térmica do ligante em forno resistivo, com exceção da amostra 50:50 – Plasma que
foi realizada no reator de plasma. Por último, a etapa de sinterização foi realizada a 1050 ºC a
fim de promover a consolidação do pó metálico. Após o processo de sinterização, que foi
realizado nas amostras anteriores e também na amostra 98:2 – forno com composição de 98
vol.% Fe-4%P e 2 vol.% ligantes, conclui-se a pesquisa com a investigação das propriedades
mecânicas, através de testes de compressão. Os resultados reportaram que as amostras
apresentaram boa resistência mecânica. Além disso, a morfologia dos pós do material de partida
foi investigada por microscopia eletrônica e seu efeito na microestrutura e porosidade final foi
avaliado através de microscopia ótica das amostras sinterizadas. A porosidade das amostras foi
relativamente baixa de até 50%. A amostra com maior porosidade foi a 50:50 – Plasma, isso se
deve ao fato de a extração térmica assistida por plasma realizar uma pré-sinterização na
superfície da amostra, deixando seu interior mais poroso. Portanto, para uma aplicabilidade em
próteses ósseas a amostra mais adequada é a 50:50 – Plasma. Mas em termos de resistência
mecânica, a amostra 98:2 – Forno apresentou melhor desempenho.
Coleções
- TCC Engenharia Mecânica [119]