Avaliação da corrosão eletroquímica dos metais duros WC-Ni-Al, WC-Ni-Si e WC-Co produzidos por metalurgia do pó convencional

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: MATOS, Flávio Amaury de Freitas
• Orientador(a): CORRÊA, Edmilson Otoni
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Metal duro; Corrosão; Polarização potenciodinâmica linear; Espectroscopia de impedância eletroquímica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4018

Os metais duros são formados pela associação de partículas de pó muito finas de carbonetos duros com metais tenazes. Geralmente são compostos por carboneto de tungstênio (WC), que proporciona elevada dureza e resistência ao desgaste, e cobalto, que aumenta a tenacidade do material. Devido a essa boa combinação de propriedades, podem ser aplicados em diversas áreas de engenharia, como usinagem, mineração e construção civil, diminuindo os custos e aumentando a vida útil de ferramentas, quando comparados ao aço convencional. O cobalto é o ligante mais utilizado nos metais duros devido à sua superioridade em relação aos outros ligantes em vários fatores, tais como: boa molhabilidade no WC, alta solubilidade do WC em cobalto na temperatura de sinterização e, sobretudo, a largura da janela de carbono. No entanto, diversas pesquisas em busca de ligantes alternativos ao cobalto têm sido realizadas, pois a resistência à corrosão dos metais duros convencionais de carboneto de tungstênio/cobalto não é satisfatória em certas aplicações, como nas indústrias química e de alimentos. Deste modo, este trabalho comparou o comportamento à corrosão dos metais duros WC-NiSi, WC-NiAl com o do metal duro convencional WC-Co. As amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios X por dispersão de energia, difração de raios X e ensaios de microdureza Vickers. As microscopias de todas as amostras apresentaram uma microestrutura típica de metal duro, com uma distribuição apropriada do ligante pelos grãos de WC facetados e sem a presença das fases indesejáveis grafita e η. A inserção de alumínio e silício ao ligante de níquel aumentou consideravelmente a dureza do metal duro, com a amostra com silício proporcionando valores de dureza similares ao do metal duro WC-Co. Todas as amostras apresentaram diminuições contínuas nas taxas de perda de massa durante o período de ensaio de corrosão por imersão, com a amostra de WC-NiAl apresentando a melhor resistência à corrosão neste ensaio. Nos ensaios eletroquímicos de potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica linear e espectroscopia de impedância eletroquímica, as amostras com ligante de níquel apresentaram potenciais mais nobres, diminuição nos valores de densidade de corrente e uma impedância total superior a amostra com cobalto. A amostra de WC-NiAl apresentou a melhor resistência à corrosão, com a melhor resposta tanto no ensaio de imersão quanto nos ensaios eletroquímicos.