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Título: Preparação e caracterização do compósito de liga de alumínio AA6061 reforçado com diferentes concentrações de escória de alto forno a coque metalúrgico via metalurgia do pó
Autor(es): Furtado, Nélio Scrivener
Orientador(es): Lima, Emmanuel Pacheco Rocha
Assunto: Metalurgia do pó
Materiais compósitos
Alumínio
Data de publicação: 3-Abr-2017
Data de defesa: 15-Dez-2016
Referência: FURTADO, Nélio Scrivener. Preparação e caracterização do compósito de liga de alumínio AA6061 reforçado com diferentes concentrações de escória de alto forno a coque metalúrgico via metalurgia do pó. 2016. xvi, 79 f., il. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: O principal objetivo deste trabalho é a obtenção de materiais compósitos de matriz metálica reforçado com subproduto da produção de ferro gusa frente à crescente preocupação com a preservação ambiental e a sustentabilidade. O compósito de matriz de liga de alumínio AA6061 reforçado com escória de alto forno a carvão coque foi obtido pela metalurgia do pó com variações volumétricas de partículas de reforço em frações de 5, 10 e 15%. Os pós foram misturados e compactados uniaxialmente em molde metálico com diferentes pressões (160, 320, 480, 640, 800 e 960 MPa). As amostras foram sinterizadas a 550 °C em forno tubular e em atmosfera inerte. Amostras da matriz sem reforço foi produzida com o objetivo de verificar, por comparação, a influência da adição de diferentes teores de reforço. O compósito obtido foi caracterizado fisicamente via densidade, mecanicamente através dos ensaios de dureza e flexão e microestruturalmente por meio de microscopia eletrônica de varredura. As medições de densidade e os ensaios mecânicos foram realizados antes e depois da sinterização. A influência da pressão de compactação na densificação do material também foi analisada antes e após a sinterização. Como resultado, os compósitos apresentaram uma distribuição homogênea das partículas de reforço e também uma melhoria progressiva nas propriedades mecânicas (resistência a flexão e dureza) com o incremento do teor de escória adicionado comparado ao material sem reforço obtido pelo mesmo processo, garantindo a viabilidade da aplicação do subproduto do alto forno no setor industrial.
Abstract: The main objective of this work is to obtain composite materials of reinforced metal matrix with by-product of pig iron works face of growing concern with environmental preservation and sustainability. The AA6061 aluminum alloy matrix composite reinforced with coke oven blast furnace slag was obtained by powder metallurgy with volumetric variations of reinforcing particles in fractions of 5, 10 and 15%. The powders were mixed and uniaxially packed in a metal mold at different pressures (160, 320, 480, 640, 800 and 960 MPa). The samples were sintered at 550 ° C in a tubular oven and in an inert atmosphere. Samples of the non-reinforced matrix were produced in order to verify, by comparison, the influence of the addition of different reinforcement contents. The obtained composite was physically characterized by density, mechanically through the hardness and flexure tests and microstructurally by means of scanning electron microscopy. Density measurements and mechanical tests were performed before and after sintering. The influence of the compacting pressure on the densification of the material was also analyzed before and after sintering. As a result, the composites presented a homogeneous distribution of the reinforcing particles and also a progressive improvement in the mechanical properties (flexural strength and hardness) with the increase of the added slag content compared to non-reinforced matrix by the same process, ensuring the viability of by-product of pig iron application in industrial sector.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016.
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