Title

PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE LIGANTES METÁLICOS PARA FERRAMENTAS DIAMANTADAS A PARTIR DO SISTEMA Fe-Cu-Nb

PROCESSING AND CHARACTERIZATION OF METALIC BINDER FOR DIAMOND TOOLS FROM THE SYSTEM Fe-Cu-Nb

Authorship

Santos, Marcelle Henriques Chagas; Oliveira, Luciano José de; Guimarães, Zulmira Alice Soares; Carvalho, Cássio Santos de; Filgueira, Marcello

Santos, Marcelle Henriques Chagas

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Oliveira, Luciano José de

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Guimarães, Zulmira Alice Soares

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Carvalho, Cássio Santos de

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Filgueira, Marcello

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DOI

10.5151/2594-5327-21030

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Abstract

As ferramentas de corte diamantadas produzidas por Metalurgia do Pó, são compósitos constituídos de partículas de diamante embebidos numa matriz metálica ligante. A maioria destas ferramentas utiliza como o ligante o Cobalto, devido sua excelente compatibilidade química com o diamante e propriedades de aderência. Porém, o mesmo apresenta várias desvantagens em seu uso. Neste sentido, se propõem estudar ligas Fe-Cu-Nb para atuarem como matriz ligante de ferramentas de corte diamantadas, para processamento de rochas ornamentais e construção civil. Para isso, foram obtidas amostras contendo as seguintes composições: 1Fe:2Cu + (15-25-35)% em peso de Nb. Estas foram processadas via prensagem a quente, em prensa a quente industrial com matriz de eletrografite com nove cavidades cilíndricas. Posteriormente determinou-se a densidade e a análise microestrutural. Para verificar a influência da adição de Nb na resistência mecânica das amostras foi determinada a dureza das amostras estudadas visando definir a melhor composição do sistema estudado para no futuro ser usada em ferramentas diamantadas. Foi observado que a liga de 25% de Nb resulta em melhores valores de dureza entre as ligas estudadas.

The diamond cutting tools produced by powder metallurgy are composites constituted of diamond particles embedded in a metal matrix. Most of these tools employ Cobalt as a bonding metal matrix, for the reason that Co combines good chemical compatibility with diamond and excellent diamond retention. However, it presents several disadvantages in their use. Thus, it is proposed to study alloy Fe-Cu-Nb to act as bonding matrix of diamond cutting tools, to ornamental processing and building construction. To do this, samples were obtained containing the following compositions: 1Fe: + 2Cu (15-25-35) %wt by weight of Nb. These samples were processed via hot pressing, using industrial hot press in eletrografite matrix with nine cylindrical cavities. Subsequently we determined the density, and analysis of the microstructure. To check the influence of Nb addition in the mechanical strength were determined hardness and wear tests of the samples assessed, aiming to define the ideal composition for future use in impregnated diamond tools. It was observed that the alloy contents 25%wtNb results in improved hardness and wear resistance in the studied alloys.

Keywords

Ligas Fe-Cu-Nb; Metalurgia do pó; Ferramentas diamantadas.

Fe-Cu-Nb alloy; Powder metallurgy; Diamond tools.