Desenvolvimento de liga sinterizada de níquel por moldagem de pós por injeção

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Abstract
A moldagem de pós por injeção é um processo de fabricação de elevada produtividade que possibilita obter componentes de geometria complexa, estreita precisão dimensional e boas propriedades mecânicas. Neste processo, uma mistura de uma determinada quantidade de pós e ligantes orgânicos (polímeros, ceras e óleos) é obtida por meio de uma massa de injeção (feedstock) o qual tem características reológicas adequadas para promover a injeção desta massa em uma cavidade de um molde. A produção de ligas de níquel por meio deste processo é uma alternativa para produção de produtos que requerem aplicações avançadas onde se exige resistência a corrosão e oxidação, resistência mecânica a altas temperaturas e baixo coeficiente de atrito. Neste trabalho apresentamos um estudo das propriedades microestruturais e mecânicas de uma liga de níquel (Ni-Fe-Cr-P) processada via moldagem de pós por injeção, utilizando pós de níquel carbonila com e sem a presença de fase líquida durante a sinterização. Os resultados foram comparados com a mesma liga processada por compactação de pós. Os resultados demonstraram a necessidade de maior quantidade de matéria orgânica para o desenvolvimento da massa de injeção (feedstock: 15% m/m de polímero) para os tipos de pós metálicos utilizados (níquel carbonila do tipo INCO 123) se comparado ao feedstock de ligas comerciais que normalmente utilizam uma quantidade menor de matéria orgânica (feedstock: 9% m/m de polímero). A maior quantidade de matéria orgânica necessária para a preparação do feedstock deve-se a morfologia dos pós empregados (superficie rugosa - tipo spiky) que promove retenção de carbono durante o processo de extração, ocasionando a necessidade de otimização do ciclo de extração térmica e sinterização. Ciclos mais lentos e a baixa temperatura promoveram a total retirada dos ligantes. A liga de Ni-Fe-Cr-P injetada apresentou contração de aproximadamente 50%, além de elevado teor de poros quando comparado ao material compactado, o que influenciou as propriedades mecânicas e dureza aparente do material.

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