Estudo de um compósito Nb-15%pCu obtidos por moagem de alta energia e sinterizados por fase líquida

There is great difficulty in forming a composite refractory metal niobium with copper. This is due to the fact that Nb-Cu system is almost mutually immiscible and may be neglected solubility between them. These properties hinder or prevent obtaining homogeneous and high-density structures, conventionally prepared. This study aims to analyze the use of high-energy milling process (MAE) to implement these natural difficulties, with regard to the densification of the sintered bodies. The MAE and the press were used in the preparation of powders, to obtain a fine and homogeneous distribution of the grain size. Four loads Nb and Cu powders containing 15% by weight of Cu were then milled for MAE in a planetary type ball mill under various milling times and speeds. The results obtained by MAE were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), according to the parameters of time and grinding speed. The samples were compacted under pressure of 200 MPa, were then sintered in liquid phase in a vacuum furnace at temperatures of 1100 ° C / 60 min and 1200 ° C / 60 min. Then it was used to characterize diffraction of X-rays to identify the phases. The microstructures of the sintered samples were observed and evaluated using scanning electron microscopy (SEM). Vickers Microhardness tests were performed, obtaining higher values for the sintered bodies in the largest of the post milling times and the larger grinding speeds. It was found that the liquid phase sintering of the samples that were processed by MAE produced at the end of a homogeneous and densified structure in 77,4% relative to the value of the theoretical density of the composite

Existe uma grande dificuldade na formação de um compósito do metal refratário de nióbio com o cobre. Isto se deve ao fato de que o sistema Nb-Cu é quase mutuamente imiscível, podendo ser desprezada a solubilidade entre eles. Estas propriedades dificultam ou impedem a obtenção de estruturas homogêneas e de alta densidade, convencionalmente preparadas. Este trabalho tem por objetivo analisar a utilização do processo de moagem de alta energia (MAE) para transpor estas dificuldades naturais, no que se refere à densificação dos corpos sinterizados. A MAE e a prensagem foram utilizadas na preparação dos pós, para a obtenção de uma fina e homogênea distribuição do tamanho dos grãos. Quatro cargas de pós de Nb e Cu contendo 15% em massa de Cu foram então moídos por MAE em um moinho de bolas tipo planetário, sob diferentes períodos e velocidades de moagem. Os resultados obtidos pela MAE foram analisados através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), de acordo com os parâmetros de tempo e velocidade de moagem. As amostras foram compactadas sob pressão de 200 MPa, em seguida foram sinterizadas por fase líquida em um forno à vácuo nas temperaturas de 1100ºC/60 min e 1200ºC/60 min. Depois foi utilizada a técnica de caracterização de difração de raios-X para a identificação das fases. As microestruturas das amostras sinterizadas foram observadas e avaliadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de Microdureza Vickers foram realizados, obtendo maiores valores para os corpos sinterizados nos maiores tempos de moagem dos pós e para as maiores velocidades de moagem. Foi verificado que a sinterização por fase líquida das amostras que foram processadas por MAE, produziu no final uma estrutura homogênea e densificada em 77,4% em relação ao valor da densidade teórica do compósito