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Avaliação por ensaios mecânicos do efeito do teor de ZrO2 sobre Al2O3

2021; Linguagem: Português

10.5151/xiecfa-araujo-r

2358-2359

A. C. A. Araujo, T. V. M. Simões, F. G. B. Castilho, I. F. Machado, M. B. Carneiro,

Aluminum Alloys Composites Properties

As cerâmicas são aplicadas no processo de fabricação de usinagem como ferramentas de corte, principalmente, no corte de materiais endurecidos e superligas. A justificativa se baseia por apresentarem alta resistência ao desgaste e elevadas temperaturas, além da estabilidade química em contato com materiais ferrosos. Todavia, apresentam baixa tenacidade à fratura. A adição de ZrO2 estabilizada à matriz de Al2O3, forma um compósito conhecido como alumina tenacificada por zircônia (Zirconia-Toughned Alumina – ZTA), que melhora muito essa propriedade. Portanto, o objetivo do trabalho é avaliar o efeito do teor de ZrO2 estabilizada com ítria em matriz de Al2O3, a partir de microscopia, análise de densidade relativa e ensaios mecânicos. Amostras de Al2O3 variando o teor de ZrO2 de 5 a 35% foram sinterizadas pela moderna técnica de sinterização por corrente elétrica pulsada (PECS). As mesmas foram preparadas metalograficamente. A microestrutura foi observada por microscopia óptica. A densidade relativa foi determinada com base no Princípio de Arquimedes. Finalmente, as propriedades mecânicas foram avaliadas por dureza Vickers e tenacidade à fratura (KIC). Os resultados mostram que as amostras alcançaram completa densificação e, como esperado, houve diminuição no valor de dureza com o aumento do teor de ZrO2, enquanto que o valor de tenacidade à fratura apresentou um comportamento parabólico, com elevação e depois diminuição. A partir do estudo consegue-se estimar teores de ZrO2, de modo a melhorar as propriedades mecânicas de Al2O3, e assim aplicar no desenvolvimento de um material cerâmico com gradiente funcional.