Abstract
Os materiais compósitos à base de metal duro (matriz) e nitreto cúbico de boro (cBN) ainda são raramente utilizados em aplicações de tecnologias industriais. Apesar de possuir propriedades físicas similares as do diamante, o cBN possui a característica inconveniente de reagir com o material da matriz durante seu processo de obtenção, feita através da sinterização. Uma maneira de eliminar este efeito negativo é aplicar altas pressões (até 9,0 GPa) durante o processo de sinterização. Em experimentos realizados, misturas de pó de metal duro (WC15%Co) e cBN (16% do volume) foram submetidas a altas pressões, entre 6,0 e 7,0 GPa, e a altas temperaturas, entre 1200 e 1400º C, durante 40 s. Depois de realizada a sinterização, a amostra que apresentou melhores resultados possuía densidade de 14,81 g/cm3, dureza Knoop média de 20,8 GPa, limite de compressão médio de 5,2 GPa, e desgaste na razão de 0,21 g a cada 5 min.
Highlights
Os materiais compósitos diamantados com matriz de metal duro tiveram o início do seu desenvolvimento na década de 70, do século XX
Hard metal (WC+15%Co) and cubic boron nitride (cBN) (16% of the volume) powder mixtures had been submitted to high pressures about 6,0 and 7,0 GPa, and temperatures from 1200 to 1400o C, for 40 seconds
In the experiments, hard metal (WC+15%Co) and cBN (16% of the volume) powder mixtures had been submitted to high pressures about 6,0 and 7,0 GPa, and temperatures from 1200 to 1400o C, for 40 seconds
Summary
Os materiais compósitos diamantados com matriz de metal duro tiveram o início do seu desenvolvimento na década de 70, do século XX. As matrizes preferidas para essa aplicação apresentavam as composições WC10%Co e WC15%Co. A obtenção de materiais compósitos com partículas de cBN é uma tarefa bastante complicada. Foram registrados alguns empecilhos que não dependem dos métodos de sinterização deste material, sendo que o principal deles é a interação do cBN com os componentes do metal duro, WC e Co, sob temperaturas de aquecimento acima de 1200o C. É muito importante notar que a interação do cBN com W2C e Co começa a uma temperatura abaixo da que há formação de metal duro, entre 1300-1350o C. Tomando como base essas informações, é possível concluir que existe a possibilidade de melhorar as propriedades físico-mecânicas do compósito, e ela está ligada com a diminuição da interação de cBN com Co e, possivelmente, com W2C (se houver formação através da descarbonização do WC). Para obter compósitos de metal duro e cBN com características melhoradas, foi utilizada a técnica de alta pressão
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