Avaliação da substituição do solvente hexano por álcool etílico para a produção de metal duro

Abstract

A produção do metal duro registra um crescimento mundial devido a sua ampla utilização, principalmente, como material para ferramentas de corte. A composição mais utilizada é carboneto de tungstênio (WC), que oferece alta dureza, com um metal ligante como o cobalto (Co). O presente trabalho teve como objetivo principal a avaliação da substituição do solvente utilizado na moagem para preparação de metal duro, estudando os efeitos do tempo de moagem na utilização dos novos solventes. A moagem do metal duro WC- 10%Co, partindo dos pós de carboneto de tungstênio e cobalto, foi realizada para tempos de moagem de 36, 48 e 60 horas, analisando a substituição do solvente hexano pelo solvente álcool etílico. A caracterização das misturas foi realizada por meio da medição da viscosidade, análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). Nas amostras sinterizadas foram realizadas análises microestruturais por microscopia ótica, medições de dureza Vickers, medições da densidade pelo método de Arquimedes, medições das propriedades magnéticas (saturação magnética e coercividade) e a análise da resistência mecânica por meio do estudo de tenacidade à fratura. Os melhores resultados para o compósito WC-10%Co foram obtidos para o tempo de moagem de 60 horas, com dispersão em álcool e um tempo de 48 horas para a dispersão em hexano/álcool. Porém, conforme mapeamento do fluxo de valor, a substituição dos solventes (hexano por álcool etílico) é viável economicamente.

ABSTRACT:

The production of carbide registers a worldwide growth due to its wide use, mainly as material for cutting tools. THE Most commonly used composition is tungsten carbide (WC), which offers high hardness, with a binding metal such as cobalt (Co). The present work had as the main objective the evaluation of the replacement of the solvent used in the grinding for carbide preparation, studying the effects of grinding in the use of new solvents. WC-carbide grinding 10%Co, starting from tungsten carbide and cobalt powders, was performed for grinding times of 36, 48 and 60 hours, analyzing the replacement of the hexane solvent by ethyl alcohol solvent. The characterization of the mixtures was performed by measuring viscosity, microscopy analysis scanning electronics (SEM) and X-ray diffraction (XRD). in the samples sintered microstructural analyzes were performed by optical microscopy, Vickers hardness measurements, density measurements by the Archimedes, measurements of magnetic properties (magnetic saturation and coercivity) and the analysis of mechanical strength through the study of fracture toughness. Best results for WC-10%Co composite were obtained for a milling time of 60 hours, with dispersion in alcohol and a 48 hour dispersion time in hexane/alcohol. However, as value stream mapping, solvent replacement (hexane with alcohol ethyl) is economically viable.