Estudo de Uma Extrusora para a Fabricação de Compósitos

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Para isso, utilizou-se um forno de resistência do tipo Nabertherm mantendo a amostra por 24 horas a uma temperatura de 750°C com uma taxa de aquecimento, até o patamar, de 30°C/min. Para diminuir a oxidação da liga, estas foram tratadas termicamente sob atmosfera de argônio, e por fim, submetidas a ensaio por difração de raio-x para se analisar a qualidade do material.

2.3 - Moagem de alta energia

Para o processo de moagem foi utilizado um moinho planetário, utilizando uma razão bola/massa de 10:1, ou seja, para cada 100g de bolas de aço usou-se 10g da liga quasicristalina por jarra, com uma rotação de 240 rpm por 0,5h, 2h, 5h e 10h. As moagens foram conduzidas em atmosfera de argônio, de modo a evitar contaminação da liga.

Amostras das ligas moídas, em cada tempo de moagem, foram conduzidas a ensaio por difração de raio-x, com a finalidade de observar o comportamento da fase icosaédrica em tempo progressivo de moagem.

2.4 - Difração de raio-X (DRX)

As amostras das ligas brutas sem tratamento térmico e com tratamento térmico foram analisadas em um equipamento de difração de raios-x. Nesse ensaio utilizou-se um tubo de Cu com comprimento de onda de 1,5406Å com tensão de 40kV, corrente de 30mA, passo de 0,01°, tempo por passo de 3s e o ângulo 2θ (2-theta) variando de 20 a 120 graus. As análises foram também conduzidas nas amostras moídas em 0,5h, 1h, 2h, 5h e 10h, utilizando os mesmos parâmetros de DRX citados anteriormente.

2.5 - Microscopia eletrônica de varredura (MEV)

A microestrutura do pó, oriundo da moagem das ligas, foi analisado utilizando-se um microscópio eletrônico de varredura.

As amostras moídas foram colocadas em suspensão com álcool isopropílico, e em seguida fez-se uma deposição de carbono, onde finalmente, puderam ser colocadas no MEV.

3 – Resultados e discussão

3.1 - Tratamentos Térmicos

Analisou-se as curvas de difração de raio-x da liga Al65Cu22,5Fe12,5 , antes e após o tratamento térmico, e constatou-se um aumento da fase quasicristalina e redução da fase β. Essa observação comprova a eficiência do tratamento térmico na melhoria da homogeneidade da liga em questão.

3.2 - Moagem de alta energia

Posteriormente as análises de difração de raio-x foram realizadas em amostras moídas por 0,5h, 2h, 5h e 10h, como demonstrado nas curvas da Fig.3.2.1. Verificou-se que não ocorreram mudanças significativas das fases quasicristalinas, demonstrando assim, que tais ligas moídas por até 10h sob as condições de moagens pré-definidas, não sofreram desestabilização.

[pic 5][pic 6]

[pic 7]

4.3 - Microscopia eletrônica de varredura

Embora não ocorresse mudança de fase, as análises da morfologia da liga Al65Cu22,5Fe12,5 realizadas por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelaram alterações morfológicas de suas partículas.

As amostras submetidas ao processo de moagem nos intervalos correspondente à 0,5h e 2h, apresentaram um pó com formas irregulares, arestas pontiagudas e tamanhos variados. Nas amostras moídas por 5h e 10h o pó apresentou-se em aglomerados, e suas formas foram se transformando em estruturas mais arredondadas

A pesquisa revelou resultados importantes na obtenção dos quasicristais, tais como:

- Eficácia do tratamento térmico na liga pré-fundida, melhorando a homogeneidade da fase quasicristalina em detrimento da formação da fase cristalina β;

- A comprovação de que amostras moídas por até 10 h, sob condições pré-estabelecidas, não sofreram desestabilização. Um dos passos do processamento do material quasicristalino é a obtenção do pó refinado e/ou nano-quasicristalino. Logo, o estudo da estabilidade no refinamento do material torna-se um ponto de suma importância.

Agradecimentos

- Ao CNPq, UFPB e PETROBRÁS pelo apoio financeiro.

- Ao meu orientador Prof. Dr. Severino Jackson Guedes de Lima.

- À Danielle Guedes de Lima Cavalcante e Silvana Garcia Viana pela amizade e apoio, e a todos os demais integrantes do Laboratório de Solidificação Rápida.

Referências[pic 8][pic 9]

CHATTOPADHYAY, K., RAVISHANKAR, N., GOSWAMI, R., (1997), Shapes of quasycristals, Prog. Crystal Growth and Charact., vol.34, 237-249.

PASSOS, T. A., (2006), Estudo da Viabilidade Tecnológica de Fabricação de Compósitos Alumínio-Quasicristal por Estrusão a Quente, Tese de Doutorado, Coordenação de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica campus I – UFPB.

SURYANARAYANA, C., (2001), Mechanical alloying and milling,