O chamado método da metalurgia do pó consiste em fazer um pó da matéria-prima da liga a ser produzida e, em seguida, misturar os pós em uma quantidade adequada e pressurizar e solidificar em uma determinada forma. Esses peda?os de pó ser?o colocados em uma atmosfera redutora (por exemplo, hidrogênio), aquecidos e sinterizados para formar uma liga. Este é um método metalúrgico que é completamente diferente do método de fundi??o anterior.

A sinteriza??o aqui referida pode ser definida simplesmente como a promo??o da aglomera??o de gr?os de cristais metálicos pela a??o de pressuriza??o e aquecimento. Aplicamos uma certa press?o ao pó com a composi??o da liga para compactá-lo. Em altas temperaturas, os pós em contato íntimo aderem uns aos outros e gradualmente preenchem os vazios para formar uma liga de alta densidade. A temperatura de aquecimento neste momento é a temperatura de fus?o do componente de baixo ponto de fus?o no componente de liga. Assim, o lingote de liga é sinterizado a uma temperatura abaixo do ponto de fus?o de todo o componente em pó. Este método é semelhante ao método de combina??o dos dois processos de fundi??o e fundi??o, e suas propriedades s?o próximas às das ligas fundidas. Mas do ponto de vista metalográfico, deve ser um ramo de fundi??o de ligas.

O carboneto cimentado é fabricado por este método de metalurgia do pó. Geralmente, pós como tungstênio, carbono, cobalto, titanio e cério s?o usados para mistura em lote e, em seguida, prensados e sinterizados para formar uma liga. Assim, o produto deste processo metalúrgico também é referido como um metal duro sinterizado ou uma liga de metal duro. Nos últimos anos, os métodos de metalurgia do pó se desenvolveram muito rapidamente. Carbonetos cimentados, ligas com óleo, contatos elétricos, discos diamantados com liga de metal e produtos especiais de metal decorativo s?o todos fabricados por este método de metalurgia do pó.

Por exemplo, o produto semi-acabado prensado de 30 mm de comprimento agora é aquecido a 1000-1400 ° C. A mudan?a de volume do produto prensado a cerca de 30 ° C por cerca de 5 minutos é mostrada na Figura 2-2. A retra??o geralmente come?a em 1150 ° C. No caso de 6% Co, a retra??o prossegue com muita regularidade, terminando em aproximadamente 1320 ° C. No caso de 10% Co, em 1180-1200 ° C, a contra??o é temporariamente interrompida. à medida que a temperatura continua a subir, o encolhimento prossegue rapidamente e, quando a temperatura atinge 1300 ° C, tende a se equilibrar.

Depois disso, uma vez que o número de pontos de contato das partículas e a área de contato s?o notavelmente aumentados, cada uma das partículas está em um estado de libera??o fácil de excesso de energia (energia livre) mantida por si mesma. Assim, a partir de cerca de 200 ° C, o cobalto come?a a se difundir, momento em que come?a a primeira etapa da sinteriza??o. Quando a temperatura aumenta novamente, o β-Co é convertido em γ-Co em torno de 490°C. A 600 ° C, o carbono come?a a se difundir no cobalto e se torna uma solu??o de massa. Quanto mais finas as partículas de carboneto de tungstênio, ou quanto melhor o carboneto de tungstênio revestido de cobalto, mais rápido esse fen?meno de difus?o ocorrerá. Esta difus?o tem o mesmo efeito de aplicar uma forte press?o de compress?o ao compacto. No entanto, durante o aumento da temperatura, quase nenhuma fase líquida é observada a esta temperatura.

No entanto, perto desta temperatura, a resistência à flex?o é significativamente aumentada. Normalmente, uma liga de dureza de cobalto 6% é sinterizada a uma temperatura de cerca de 1400 ° C. Nessa temperatura, o WC se dissolve gradualmente na fase líquida, e o WC particularmente fino se dissolve rapidamente, e o WC grande tem grande energia de superfície devido à acentuada por??o de canto. é redondo depois de dissolvido. Como resultado, a por??o da fase líquida se torna cada vez maior e, à medida que a rea??o progride na dire??o em que a energia livre diminui, a liga encolhe e os poros diminuem gradualmente. Por outro lado, na por??o onde as partículas de carboneto de tungstênio est?o em contato umas com as outras, o fen?meno de difus?o volumétrica, particularmente difus?o superficial, continua a ocorrer. Existe também a possibilidade de que as partículas de carboneto se liguem umas às outras. Além disso, o WC também pode precipitar localmente da fase líquida em uma por??o onde o carboneto de tungstênio entra em contato um com o outro. Como resultado, vários motivos levaram ao crescimento de gr?os de carboneto de tungstênio, resultando em um alinhamento denso. No entanto, a temperatura é aumentada ainda mais e, quando ultrapassa 1600°C, é gerado gás no interior do produto, causando expans?o do arranjo cristalino. Diz-se que o gás é gerado pela presen?a de impurezas como SiO2. Pelo contrário, se a temperatura for reduzida, as partículas de WC dissolvidas na fase líquida s?o precipitadas nas partículas de WC com pequena energia superficial. Mesmo depois que a fase líquida desaparece em um estado sólido, o carboneto de tungstênio continua a se separar até restar apenas 1%.

Durante o processo de sinteriza??o, o carboneto de tungstênio presente na forma de um fundido no cobalto se move uma pequena distancia e é ligado ao carboneto de tungstênio n?o dissolvido, de modo que uma estrutura irregular, como uma liga fundida, n?o é formada. O a?o contendo uma grande quantidade de perlita é envelhecido e endurecido pela precipita??o do carbono fundido do ferro alfa. Em contraste, durante o processo de sinteriza??o, as partículas de WC atuam como nuclea??o efetiva, de modo que n?o há fen?meno de endurecimento por idade, de modo que a estrutura é uniforme e muito estável, n?o sensível ao tratamento térmico e a dureza n?o muda mesmo em níveis relativamente altos. temperaturas. A Figura 2-3 mostra a dureza de alta temperatura do a?o ferramenta, a?o rápido, liga fundida, liga de stellite (Co-Cr-W) e metal duro WC+Co.