Estudo sobre o efeito dos parâmetros de processamento dos pós e sinterização do aço inox 316l reforçado com NbC

This masther dissertation presents a contribution to the study of 316L stainless steel sintering aiming to study their behavior in the milling process and the effect of isotherm temperature on the microstructure and mechanical properties. The 316L stainless steel is a widely used alloy for their high corrosion resistance property. However its application is limited by the low wear resistance consequence of its low hardness. In previous work we analyzed the effect of sintering additives as NbC and TaC. This study aims at deepening the understanding of sintering, analyzing the effect of grinding on particle size and microstructure and the effect of heating rate and soaking time on the sintered microstructure and on their microhardness. Were milled 316L powders with NbC at 1, 5 and 24 hours respectively. Particulates were characterized by SEM and . Cylindrical samples height and diameter of 5.0 mm were compacted at 700 MPa. The sintering conditions were: heating rate 5, 10 and 15◦C/min, temperature 1000, 1100, 1200, 1290 and 1300◦C, and soaking times of 30 and 60min. The cooling rate was maintained at 25◦C/min. All samples were sintered in a vacuum furnace. The sintered microstructure were characterized by optical and electron microscopy as well as density and microhardness. It was observed that the milling process has an influence on sintering, as well as temperature. The major effect was caused by firing temperature, followed by the grinding and heating rate. In this case, the highest rates correspond to higher sintering.

O presente trabalho apresenta uma contribuição ao estudo da sinterização de um aço inox 316 L, com o objetivo de estudar o seu comportamento frente ao processo de moagem e o efeito da temperatura de isoterma na sua microestrutura e propriedades mecânicas. O aço inox 316L é uma liga largamente utilizada pela sua propriedade de alta resistência á corrosão. Contudo a sua aplicação é limitada pela baixa resistência ao desgaste, consequência da sua baixa dureza. Em trabalhos anteriores, foi analisado o efeito da sinterização empregando aditivos como NbC e TaC. Assim, este estudo visa aprofundar o conhecimento da sinterização analisando o efeito do tempo da moagem sobre o tamanho da partícula e a microestrutura do sinterizado e o efeito da taxa de aquecimento e isoterma sobre a microestrutura do sinterizado e sobre a sua microdureza. Para isso foram moídos pós de aço 316L com NbC em tempos de moagens de 1, 5 e 24 horas respectivamente. Os particulados foram caracterizados por MEV e EDS. Amostras cilíndricas, com altura e diâmetro de 5,0 mm foram compactadas a 700MPa. As condições de sinterização foram: taxa de aquecimento de 5, 10 e 15◦C/min, a temperatura de 1000, 1100, 1200, 1290 e 1300◦C, e tempos de isoterma de 30 e 60min. A taxa de resfriamento foi mantida em 25◦C/min. Todas as amostras foram sinterizadas em forno a vácuo. Os sinterizados foram caracterizados na sua microestrutura através de microscopia ótica e eletrônica além de densidade e microdureza Vickers. Foi observado que o processo de moagem tem influência na sinterização, assim como a temperatura. O efeito maior foi provocado temperatura de queima, seguida pela moagem e taxa de aquecimento. Neste caso, as maiores taxas corresponde a maior sinterização.