Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/2176-1523.1148
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

INFLUÊNCIAS DAS ATMOSFERAS N2 E H2 NA SINTERIZAÇÃO A PLASMA DE ALUMÍNIO COMERCIALMENTE PURO

INFLUENCES OF N2 AND H2 ATMOSPHERES IN PLASMA SINTERING OF COMMERCIALLY PURE ALUMINUM

Cardoso, Gilceu; Zottis, Juliana; Garcia, Guilherme Santos; Ely, Lucas Lapis; Rocha, Alexandre da Silva

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Resumo

Foram analisadas as influências do processo de sinterização a plasma e convencional em amostras de alumínio. No processo a plasma as atmosferas de tratamento foram o H2 e o N2 , e no processo convencional, o N2 . Parâmetros de sinterização como temperatura (500°C) e tempo (60min) foram os mesmos para ambos os processos. A atmosfera de N2 mostrou-se a ideal para a sinterização, resultando em amostras com densificação próxima de 93% e dureza entre 40 e 43HV0,05. A formação de nitretos de alumínio não foi comprovada, apesar da aparente melhora das propriedades mecânicas das amostras, como dureza. Pode-se constatar a semelhança entre os valores de densificação e microdureza com carga de 500gf, sugerindo um comportamento mecânico semelhante entre as amostras sinterizadas a plasma e convencionalmente com atmosfera de N2 . Porém, para uma avaliação mais pontual será necessária a realização de novos experimentos com diferentes parâmetros de processo, por exemplo, tempo e temperatura de sinterização, mudança do lubrificante para auxílio na compactação e adição de elementos de liga.

Palavras-chave

Metalurgia do pó, Descarga luminescente anormal, Processos de sinterização.

Abstract

This study aims to analyze the influence of plasma and conventional sintering process in aluminum compacted samples. The plasma atmospheres treatment were hydrogen and nitrogen, and for the conventional process, nitrogen. Parameters such as sintering temperature (500°C) and time (60min) were the same for both processes. The nitrogen atmosphere was the optimal for sintering, as verified by other researchers, resulting in samples with 93% densification next and hardness between 40 and 43 HV(0.05). However, the formation of aluminum nitrides was not confirmed in this study, despite the apparent improvement in mechanical properties of the samples as hardness. With the results of this study, it can be seen the similarity between the values of densification and hardness with 500gf load, suggesting a similar mechanical behavior between the sintered samples and plasma conventionally with nitrogen atmosphere. For precise assessment will be necessary to carry out new experiments with different process parameters, e.g., time and sintering temperature, the lubricant change to aid in compression, and addition of alloying elements.

Keywords

Powder metallurgy, Abnormal glow discharge, Sintering process.

Referências

1 Castro RHR, Benthem KV. Sintering Mechanisms of convention Nanodensification and field assisted processes. Verlag Berlin Heidelberg: Springer; 2013. vol. 35.

2 Chapman B. Glow discharge processes: sputtering and plasma etching. New York: John Wiley & Sons; 1980.

3 Lourenço JM, Maliska AM, Muzart JLR. Sinterização por plasma de Fe-0,7P usando as configurações catodo e anodo-catodo confinadas. In: Anais do II Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM); 2002; João Pessoa. Rio de Janeiro: ABCM; 2002, vol. 1. p. 1-7.

4 Montedo ORK, Maliska AN, Muzart JLR. Sinterização por plasma de aços em descarga de catodo/anodo confinado. In: Anais do Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM); 2000; Natal. Rio de Janeiro: ABCM; 2000. p. 353-359.

5 Pavanati HC, Straffelini G, Maliska AM, Klein AN. Microstructural and mechanical characterization of iron samples sintered in DC plasma. Materials Science and Engineering A. 2007;474:15-23.

6 Lumley R. Fundamentals of aluminium metallurgy: production, processing and applications. Oxford: Woodhead Publishing Limited; 2011.

7 Khraisat W, Jadayil WA. Strengthening aluminum scrap by alloying with iron. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering. 2010;4:372-377.

8 Pieczonka T, Shubert T, Baunack S, Kieback B. Sintering Behaviour of Aluminium in Different Atmospheres. In: Proceedings of the Conference ‘Sintering’0; 2005; Grenoble. Munique: Fraunhofer Institute; 2005. p. 331-334. [acesso em 2 fev. 2016]. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/267692094_Sintering_Behaviour_of_Aluminium_in_Different_Atmospheres

9 Schaffer GB, Hall BJ. The Influence of the Atmosphere on the Sintering of Aluminum. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science. 2002;33A:3279-3284.

10 Upadhyaya GS. Powder metallurgy technology. Cambridge: Cambridge International Science Publishing; 2002.

11 ASM International the Materials Information Society – ASM International. ASM Handbook: powder metal technologies and applications. Materials Park: ASM International; 1998. vol. 7.

12 Schaffer GB, Hall BJ, Bonner SJ, Huo SH, Sercombe TB. The effect of the atmosphere and the role of pore filling on the sintering of aluminium. Acta Materialia. 2005;54:131-138.

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