Noções sumárias da metalurgia de pó
Introdução
Chama-se metalurgia de pó a tecnologia de preparação dos materiais
reduzidos a pó que se utilizam no fabrico de peças e máquinas.
Atualmente aumenta de ano para ano o interesse pelas técnicas utilizadas
na metalurgia de pó para a obtenção de materiais reduzidos a pó e o fabrico de
peças com grande resistência ao calor, ao desgaste e elevada dureza, e que
possuem propriedades magnéticas estáveis com os valores pretendidos,
características físico-químicas e tecnológicas especificas, cuja obtenção seja
impossível pelos métodos tradicionais de fundição, moldagem e prensagem.
O
processo de preparação das peças e máquinas feitas de materiais reduzidos a pó
e outras substâncias convenientemente escolhidas, na sua prensagem em moldes e
tratamento térmico apropriados para aglomerar as peças brutas em moldes.
Todas
as técnicas de obtenção de materiais metálicos reduzidos a pó podem ser
divididas em dois agrupamentos:
- As mecânicas e as físico-químicas.
Os métodos mecânicos permitem preparar
materiais sem alterar a sua composição química e, por sua vez, classificam-se
em:
1) Trituração da matéria-prima solida
em moinhos de esferas, moinhos de turbilhão e moinho vibratórios;
2) Obtenção dos materiais reduzidos a
pó a partir dos metais em fusão pelos métodos de granulação e pulverização.
As técnicas físico-químicas assentam na
redução dos metais dos seus óxidos ou carbonetos dos mesmos.
As
técnicas mecânicas podem aplicar-se apenas em relação aos metais refratários – volfrâmio, titânio e tântalo – depois de
reduzidos a pó. A dureza desses
materiais é muito próxima da dos diamantes.
Para
se poder preparar uma mistura perfeitamente homogênea de pós metálicos obtidos,
é necessário agita-las bem.
Os
processos de obtenção da mistura homogênea podem ser realizados por via seca, em moinhos de esferas,
misturadores cônico ou vibratórios, e por via
húmida em álcool, gasolina ou agua destilada. É por via húmida que se podem
preparar misturas perfeitamente homogêneas.
A
moldagem de peças brutas de materiais metálicos reduzidos a pó realiza-se
principalmente por prensagem uni ou bilateral em matrizes, à custa das prensas
hidráulicas ou mecânicas, sob a pressão de 150-800 Mpa, em função da composição
do pó metálico utilizado e das aplicações das peças a obter.
Existem ainda outros métodos de fabrico de peças, por exemplo, por laminagem dos materiais metálicos
reduzidos a pó, com o propósito de obter uma fita ou tira.
O
tratamento térmico para aglomerar os materiais moldados consiste em aquecer as peças
brutas a uma temperatura igual a 0,6 – 0,8 do ponto de fusão da componente
fundamental da mistura utilizada e mantê-la durante 1 – 2 horas a essa
temperatura, dentro do forno.
Utilizam-se, para esse efeito, fornos dos mais variados tipos: fornos de campânula, fornos de mufla, fornos
de soleira corrediça, fornos de vazio, fornos de tinas.
Nos
três primeiros casos o tratamento térmico faz-se em meios protetores
específicos (hidrogênio, amoníaco dissociado, argon, azoto), ou substâncias
protetoras convenientemente escolhidas e reduzidas a pó.
Aplica-se também, por passar a corrente elétrica diretamente através da peça
prensada em molde a aglomerar.
Para
conferir as peças a configuração e propriedades definitivas, assim como as
dimensões precisas, as peças, depois de aglomeradas, tem de submeter-se ao
tratamento térmico e termoquímico e ao dimensionamento por trabalho e métodos físico-químicos
apropriados