Estudo do efeito da adição de partículas de reforço de Pó de Aciaria Elétrica em compósito de matriz metálica

Abstract

O Pó de aciaria elétrica (PAE) é um resíduo sólido gerado nos processos de fabricação do aço. Em virtude da periculosidade do PAE, práticas alternativas, como a reinserção do resíduo no processo produtivo, ou sua incorporação em outros materiais fizeram com que a reciclagem tenha se tornado uma via para este subproduto. Neste estudo, realizou-se a fabricação de compósitos de matriz de alumínio reforçados com partículas de PAE, através da técnica de metalurgia do pó convencional (MP) e Sinterização por plasma pulsado (SPS). Para tal, o resíduo foi caracterizado pelas técnicas de Fluorescência de raios X (FRX), separação granulométrica via peneiramento à úmido, distribuição do tamanho de partículas, Difração de raios X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectroscopia por energia dispersiva (EDS). Os pós de partidas foram pesados e moídos em moinho de alta energia do tipo SPEX. Os compósitos propostos possuíam adição de PAE nos teores de 5, 10 e 15% em peso, em uma matriz de alumínio AA7075. Os compósitos foram fabricados por Metalurgia do pó (MP) em amostras com 16 mm de diâmetro, sinterizadas durante 5 horas à 500ºC. Para a técnica de SPS, os mesmos pós foram sinterizados 400°C, com pressão de 50 MPa durante 5 min, para amostras de 8 mm de diâmetro. Avaliou-se a influênciraa do PAE na dureza do compósito por Microdureza Vickers, Ultramicrodureza, Análise dinâmico-mecânica (DMA). De acordo com os resultados obtidos, a adição de PAE na matriz de alumínio resultou em aumento dos valores de dureza de 46% para a adição de 5%p de resíduo em relação a liga AA7075, contribuindo para o aumento do Módulo de Armazenamento (E’) em comparação com o metal base, principalmente para a faixa de temperatura de 150 a 310°C na qual o E’ do compósito atinge o valor máximo de 81 GPa. Para os compósitos fabricados por SPS o aumento de dureza foi de 16% para o compósito Al-10%EAFD em relação à liga não reforçada. A adição de 5% para 10% de PAE por essa técnica não resultou em diferenças significativas de aumento nos valores de dureza.