A Instalação de Água Frias

RECICLAGEM DE CAVACOS DE AÇO SAE 1020 VIA METALURGIA DO PÓ

A. O. Galvão1, N. M Ferreira1, F. T. da Silva1, S. M. Valcacer1, G. G. da Silva1, T. G. Machado2

1Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte – CEFET/RN – Departamento Acadêmico de Tecnologia Industrial - DATIN, Av. Sn. Salgado Filho, 1159, Tirol, CEP 59015-000. Natal/RN.

2Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN – Programa de Pós Graduação em Ciências e Engenharia de Materiais (PPGCEM).

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RESUMO

A preocupação com a reciclagem industrial tem levado as indústrias a buscarem alternativas para disposição final de seus resíduos, e uma saída plausível é a utilização de processos para sua recuperação. O objetivo deste trabalho foi reaproveitar cavacos de aço SAE 1020 proveniente de torneamento de usinagem a seco na indústria metal-mecânica via técnica da metalurgia do pó. O cavaco em pó foi transformado através do processo de moagem em moinho de bolas, em que é realizado um estudo do tempo e rendimentos necessários para cominuição do material. Em seguida, os pós foram compactados e sinterizados na temperatura de 1000oC. Para caracterização das fases foi realizada análise de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), percebendo-se a microestrutura obtida, a heterogeneidade estrutural e o grau de sinterabilidade. O ensaio de dureza Rockwell foi realizado para a determinação da dureza dessas amostras, procurando-se avaliar o efeito da compressibilidade e sinterabilidade.

Palavras-chave: Metalurgia do Pó, Sinterização, Aço 1020.

INTRODUÇÃO

A reciclagem dos resíduos industriais surge como uma alternativa para minimizar os impactos ambientais causados e o excessivo gasto de energia ocorrido durante o processo de produção, utilizando matéria-prima convencional. A industria metal-mecânica também não é diferente das demais e busca no reaproveitamento de seus insumos uma eficiente e vantajosa saída para a preservação ambiental e aumento do recurso financeiro.

A crescente preocupação ambiental iniciada no final do século XX tem exigidos das empresas um olhar mais atento para sua relação com o meio ambiente. Algumas empresas desenvolvem programas de incentivo a reciclagem como financiamento de idéias inovadoras sobre reciclagem de seus produtos.

Alguns setores da industria mecânica já desperto para essa prática de reutilização de seus insumos. È o caso da reciclagem de latas de alumínio por exemplo. Segundo VERRAN et al(1), o processo de reciclagem de alumínio a partir da refusão de latas de bebidas descartadas é uma atividade que vem apresentando um significativo crescimento em função do avanço no emprego desde tipo de embalagens e da redução no consumo de energia relacionado com esta reciclagem em comparação com a produção de alumínio primário.

Quanto a reciclagem de materiais ferrosos há ainda uma certa limitação quanto ao reaproveitamento desse tipo de metal sendo mais utilizado em sucatas para fins de serem fundidos em fornos e transformados em tarugos, perfis e placas. Porém, mesmo sua reutilização ainda apresenta um grande gasto de energia devido à necessidade da fusão do material.

Assim a reciclagem desse tipo de material aliado ao processo de fabricação por metalurgia do pó, a qual distingue-se dos processos convencionais pela ausência de fase líquida ou presença apenas parcial de fase líquida durante o processamento(2), torna-se uma saída para minimizar ainda mas os gastos com o reaproveitamento de materiais ferrosos.

Esta técnica visa à produção de peças com formas definitivas ou praticamente definitivas dentro de tolerâncias bastante apertadas, a fabricação e obtenção de peças em grandes quantidades, produção de peças com um elevado índice de isotropia estrutural, além de possibilitar a fabricação de peças complexas e de peças simples com o mesmo grau de dificuldade. Características essas só conseguidas pela metalurgia do pó.

Portanto, o objetivo desse trabalho é estudar o reaproveitar cavacos de aço SAE 1020, proveniente de torneamento de usinagem a seco na indústria metal-mecânica via técnica da metalurgia do pó. Determinado assim a microestrutura obtida, a heterogeneidade estrutural e o grau de sinterabilidade, além do estudo e determinação de sua dureza.

MATERIAIS E MÉTODOS

        Procedimento experimental

        Neste trabalho foi utilizado o cavaco de aço SAE 1020 provenientes de torneamento de usinagem a seco, e pó do mesmo material obtido pelo processo de cominuição do cavaco no Moinho Planetário. Isso para que os materiais selecionados pudessem adquirir a forma desejada de pós. Na tabela 1 temos os parâmetros da moagem adotados.

Tabela 1 – Parâmetros da moagem.

Parâmetros de moagem	Aço SAE 1020
Equipamento usado	Moinho Planetário
Tipo de moagem	Úmido
Líquido usado na moagem	Ciclohexano
Velocidade da moagem	5 unidades
Corpo da moagem	Bolas de metal duro com 14 mm de diâmetro
Tempo da moagem	60h30min

A opção pela moagem a úmido é feita com o intuito de minimizar as forças de soldagem, e, portanto, impedir a aglomeração de partículas.

        Após o processo de cominuição o pó de aço SAE 1020 foi selecionado com peneiras classificatórias, obtendo-se partículas numa faixa granulométrica de 14 µm (32 mesh).

        Para que fossem feitos os estudos sobre a influencia cavaco de Aço SAE 1020 no composto formado, as amostras foram divididas em três composições diferentes, conforme tabela 2.