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A Metalurgia do Pó
Sinterização e Variação Dimensional
Este material poderá ser parcial ou totalmente editado, impresso ou utilizado como base para outras apresentações desde que seja referenciado como fonte o site www.metalurgiadopo.com.br
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Processo Básico 1-Atomização
Pó base
Elementos de Liga
Lubrificantes
2-Mistura
3-Compactação
4-Sinterização5-
5-
www.metalurgiadopo.com.br
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Sinterização Curva de temperatura do forno
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
Opcional: Sinterhardening
Opcional: Sinterhardening
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Pré Aquecimento:
500 - 800°C
O lubrificante é retirado da peça
Sinterização:
Bronze: 780 - 840°C
Aço: 1050 - 1150°C
Ligação metalúrgica das partículas de pó
Resfriamento:
A micro-estrutura do material é formada
Sinterização Etapas no processo de sinterização
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
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Valores para etapa de sinterização(Zona de alta temperatura)
Valores para etapa de sinterização(Zona de alta temperatura)
Sinterização Tempo e temperatura para diversos materiais
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
Material Temperatura (°C) Tempo de patamar (min)
Alumínio 595-625 10-30
Bronze 760-860 10-20
Cobre 840-900 12-45
Latão 840-900 10-45
Ferro, ferro grafita, etc. 1000-1150 8-45
Níquel 1000-1150 30-45
Aço Inox 1090-1290 30-60
Imãs Alnico 1215-1300 120-150
Metal duro 1425-1480 20-30
A capacidade do forno (Kg/h) varia de acordo com o material, o tempo e a temperatura de sinterização.
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Pré Aquecimento:
Atmosfera oxidante facilita a retirada e a
queima do lubrificante
Sinterização:
Atmosfera redutora reverte o processo de
oxidação ocorrido no pré-aquecimento
Resfriamento:
Atmosfera neutra cuja função é evitar que a
peça se oxide durante a etapa de resfriamento
Sinterização Atmosferas
Entrada de peça verde
Saída de peça sinterizada
N2 + Água N2 + H2 N2
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Sinterização por fase sólida:
A temperatura promove a união das partículas do pó. Isto ocorre a temperaturas abaixo do ponto de fusão do material, porém suficiente para criar um “pescoço” de ligação entre as partículas de pó.
Sinterização por fase líquida:
Outra maneira de sinterizar-se o material é utilizando-se dois materiais com ponto de fusão diferentes. O material com menor ponto de fusão se funde e interconecta as partículas do outro pó.
Sinterização Tipos de sinterização
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Sinterização Influência da temperatura
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DF
DV
DS
Efeito “rolha” ouEfeito “mola” (spring back)
Ferramenta (Matriz)
Peça verde
Peça verde Peça sinterizada
Forno de Sinterização
Variação dimensional = Δ dim (%) = ((DS/DF)-1) x 100
Ø10,000
Ø10,050
Ø10,030
Δ dim = ((10.030/10.000)-1) x 100 = 0,3%
DV Ø10,050
Variação Dimensional
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Variação Dimensional Influência dos elementos de liga
Aço Carbono (sem cobre):+ Carbono = + Dilatação
Regra geral: + Densid = + Dilatação
+ Niquel = - Dilatação (Contração)
Aço Carbono (com cobre):+ Carbono = - Dilatação
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Densidade verde
Temperatura de sinterização Característica Ferramenta Peça Verde Peça
Sinterizada Var Dim Dureza HRF
5,658
1050Diâmetro médio 10,000 10,030 10,023 0,23%
49Densidade média 5,635 5,603
1090Diâmetro médio 10,000 10,030 10,021 0,21%
51Densidade média 5,655 5,628
1120Diâmetro médio 10,000 10,030 10,014 0,14%
49Densidade média 5,682 5,659
6,183
1050Diâmetro médio 10,000 10,020 10,027 0,27%
68Densidade média 6,191 6,135
1090Diâmetro médio 10,000 10,020 10,026 0,26%
69Densidade média 6,195 6,145
1120Diâmetro médio 10,000 10,020 10,019 0,19%
70Densidade média 6,162 6,115
Aula prática Resultado das medidas dos corpos de prova
- O aumento da densidade resulta no aumento da variação dimensional.
- O aumento da temperatura promove a contração do material (eliminação dos poros).
- O aumento da temperatura promove o aumento da dureza.
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O conteúdo desta apresentação foi referenciado na obra
A Metalurgia do PóAlternativa econômica com menor impacto ambiental
Para mais informações sobre a Metalurgia do Pó, visite o site
www.metalurgiadopo.com.br
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