A Figura 52 apresenta o gráfico com os valores de microdureza Vickers obtidas no ensaio de microdureza para o níquel puro como referência e para os compósitos de Ni-NbC. Na medida em que se aumenta a porcentagem de NbC, os valores de microdureza ficam mais altos como era esperado de um compósito com reforços cerâmicos de elevada dureza.
Figura 52: Gráfico com os valores de microdureza Vickers do Ni e Ni-NbC
Contudo para o compósito Ni-NbC10% há uma grande dispersão dos valores obtidos no ensaio, uma vez que este foi realizado com indentações em pontos distintos por toda a superfície das amostras, a presença de irregularidades como porosidade e clusters pode ser um dos motivos do alto valor de desvio padrão. Com os valores de porcentagem em volume temos que os compósitos equivalentes a 5% em massa de NbC, correspondem aos compósitos com 6% (v/v) de NbC enquanto que os de 10% em massa equivalem a 12,6% (v/v) de NbC.
A Figura 53 apresenta o gráfico com os valores de microdureza Vickers obtidas no ensaio de microdureza para o níquel puro como referência e para os compósitos de Ni-WC. Na medida em que se aumenta a porcentagem de WC, os valores de microdureza ficam mais altos até a porcentagem de 10% de WC, a partir de 15% de WC há uma queda na microdureza provavelmente por sua estrutura ser bem mais porosa como pode ser visto pelas micrografias já apresentadas e pelos valores de densidade mais baixos do compósito Ni-WC15%.
Lembrando que em relação ao volume, os 5% em massa de WC correspondem a 2,98% (v/v) de WC, já os 10 e 15% em massa equivalem a 6,3% e 10% em volume de WC.
Figura 53: Gráfico com os valores de microdureza Vickers do Ni e Ni-WC
A partir dos dois gráficos apresentados percebe-se que os maiores valores de microdureza são do compósito Ni-NbC, provavelmente por esses mesmo compósito apresentar os maiores valores de densidade em comparação ao compósito Ni-WC, ou seja, menor quantidade de poros que prejudicam esta propriedade mecânica.
5 CONCLUSÕES
- A granulação em tambor mostrou-se eficiente através dos resultados comparados de densidade do Ni sem granulação e do Ni com o processo de granulação, com o último apresentando maiores densidades relativas para todos os parâmetros de sinterização.
- A distribuição de tamanho de partículas e as micrografias a partir do MEV demonstraram que a incorporação das partículas duras dos carbetos (NbC e WC) na matriz de Ni foi conseguida, com os compósitos de Ni-NbC apresentando maior eficiência com relação a uniformidade da distribuição dos pós compósitos após a moagem de alta energia.
- A introdução de WC nos compactados favoreceu o aumento da temperatura de início de retração, mais ainda para a composição Ni-NbC15% onde a temperatura era de aproximadamente 1300°C.
- Os parâmetros de sinterização aplicados para 10 e 15% de adição de carbetos em matriz de Ni não favoreceram o processo de sinterização e densificação, com os menores valores de densidade relativa para os mesmos.
- Os maiores valores de densidades relativas foram os das composições com 5% e 10% de NbC. Com o menor valor para o compósito de matriz de níquel com 15% de WC que obteve apenas 78%, devido a maior quantidade de porosidade, observada nas micrografias obtidas por MEV.
- Com relação às imagens obtidas por MEV de amostras sinterizadas no dilatômetro, as amostras com 5% de carbetos foram as que apresentam melhor aspecto microestrutural quanto a porosidade. Os compósitos Ni-NbC10% e Ni-WC15% apresentaram-se com microestrutura mais porosa e com maior presença de “clusters”.
- A adição de carbetos aumentou consideravelmente os valores de microdureza Vickers quando comparada as de níquel puro, com microdureza de 154,65 HV para o compósito Ni- NbC10% e de 118,88 HV para o compósito Ni-WC10%.
- A inserção de carbetos de NbC na matriz de níquel apresentou maiores resultados de microdureza que a inserção de WC, contudo percebe-se que os compósitos Ni-WC apresentaram maior homogeneidade nos resultados com desvios padrões similares para todas as composições.
Sugestões para trabalhos futuros
- Substituir a matriz base níquel pela matriz de liga de níquel e dispersar carbetos nanométricos como material de reforço dos compósitos.
- Aprimorar a técnica de granulação em tambor a partir das misturas moída de pós compósitos e verificar seus resultados de densificação do material e de homogeneidade da dispersão de reforços.
- Avaliar a estabilidade dos carbetos de Nióbio e Tungstênio, e verificar o percentual final dos mesmos no compósito através das técnicas de caracterização: EDS, DRX.
- Processar os compósitos de Ni-WC e de Ni-NbC em outras condições de sinterização, com a utilização do reator PADS e além da temperatura final de 1200°C, principalmente para o compósito Ni-WC.
- Realizar ensaio de desgaste das composições definidas.
- Verificar a microdureza do compósito através do ensaio de microdureza e em conjunto com MEV e EDS dos locais de indentação mapear as regiões submetidas ao ensaio (como contorno de grão, clusters, etc).
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