{"id":10863,"date":"2017-08-07T12:12:12","date_gmt":"2017-08-07T10:12:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.nashira-hm.it\/hartmetallfuehrung\/"},"modified":"2021-01-29T11:10:01","modified_gmt":"2021-01-29T10:10:01","slug":"guia-de-metal-duro","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.nashira-hm.it\/pt-br\/guia-de-metal-duro\/","title":{"rendered":"Guia de metal duro"},"content":{"rendered":"

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O Que \u00c9 Metal Duro<\/h2>\n

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Neste guia de\u00a0metal duro<\/strong><\/a>\u00a0(tamb\u00e9m conhecido como Widia, carboneto de cimento ou carboneto de tungst\u00eanio), n\u00f3s o definimos como um material usado em\u00a0processamento mec\u00e2nico<\/a>\u00a0que consiste em\u00a0part\u00edculas duras de carboneto de tungst\u00eanio<\/strong>\u00a0embutidas em uma matriz de metal (geralmente cobalto).<\/p>\n

O metal duro \u00e9 produzido gra\u00e7as ao processo de\u00a0sinteriza\u00e7\u00e3o<\/strong><\/a>\u00a0;\u00a0em outras palavras, os p\u00f3s finos dos componentes s\u00e3o misturados, prensados \u200b\u200be ent\u00e3o aquecidos enquanto se mant\u00e9m uma alta press\u00e3o para que os gr\u00e2nulos dos p\u00f3s se unam para formar uma \u00fanica pe\u00e7a.\u00a0Isso significa que os metais duros n\u00e3o s\u00e3o metais reais, mas carbonetos (80-95%) ligados por um metal.<\/p>\n

O\u00a0carboneto de tungst\u00eanio<\/strong>\u00a0cimentado \u00e9 o\u00a0material preferido<\/strong>\u00a0para todas as pe\u00e7as que devem suportar qualquer a\u00e7\u00e3o \u00e1rdua, como\u00a0\u00a0abras\u00e3o<\/strong>\u00a0,\u00a0eros\u00e3o<\/strong>\u00a0,\u00a0corros\u00e3o<\/strong>\u00a0e\u00a0gripagem de metal<\/strong>\u00a0.\u00a0Por esse motivo, um guia de metal duro \u00e9 essencial para orientar os t\u00e9cnicos e projetistas.<\/p>\n

Al\u00e9m de uma\u00a0for\u00e7a de alta press\u00e3o, resist\u00eancia \u00e0 deforma\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0em altas temperaturas.\u00a0Essas s\u00e3o caracter\u00edsticas f\u00edsicas particularmente \u00fateis em aplica\u00e7\u00f5es de corte de metal.\u00a0Permite uma vida longa \u00e0s ferramentas<\/strong>\u00a0que, se feitas com outros materiais, se desgastariam prematuramente.<\/p>\n

V\u00e1 para o gloss\u00e1rio<\/a><\/p>\n

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Hist\u00f3ria<\/h2>\n

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No final dos anos 1800, o qu\u00edmico franc\u00eas e ganhador do Pr\u00eamio Nobel de qu\u00edmica em 1906 Henri Moissan fez uma\u00a0descoberta<\/strong>\u00a0interessante.<\/p>\n

O qu\u00edmico descobriu que um novo composto foi formado pela mistura dos p\u00f3s de tungst\u00eanio com os de carbono.\u00a0Composto que, ao ser aquecido em alta temperatura em um forno at\u00e9 atingir seu projeto de arco el\u00e9trico, forma um\u00a0material<\/strong>\u00a0muito\u00a0duro<\/strong>\u00a0e\u00a0resistente<\/strong>\u00a0ao desgaste.<\/p>\n

No entanto, era um material muito fr\u00e1gil para ser usado nas aplica\u00e7\u00f5es t\u00edpicas dos metais duros de hoje.\u00a0Este problema foi analisado e resolvido por Karl Schroter em 1914. Schroter trabalhava na \u00e9poca na empresa Osram na Alemanha como pesquisador.<\/p>\n

Sua pesquisa era muito espec\u00edfica e dizia respeito \u00e0 possibilidade de encontrar novos materiais para desenhar os filamentos de l\u00e2mpadas el\u00e9tricas.\u00a0O fio presente no interior da l\u00e2mpada era feito de uma matriz de a\u00e7o que, com o tempo, alargava-se \u00e0 medida que a matriz da bitola do fio se desgastava.<\/p>\n

Ou seja, no in\u00edcio do per\u00edodo de processamento o desenho era menor, tornando-se cada vez maior durante o processamento.\u00a0Schroter foi contratado para encontrar um material mais forte do que o a\u00e7o para puxar o fio de tungst\u00eanio.<\/p>\n

O qu\u00edmico fez v\u00e1rias tentativas.<\/h3>\n

Nessa pesquisa ele encontrou a solu\u00e7\u00e3o misturando tungst\u00eanio e\u00a0cobalto<\/a><\/strong>\u00a0: uma intui\u00e7\u00e3o que o levou a um novo material.\u00a0Ele descobriu que era poss\u00edvel misturar p\u00f3s de carboneto de tungst\u00eanio com um ligante de metal como n\u00edquel ou cobalto e, ent\u00e3o, a mistura poderia ser sinterizada a uma temperatura de cerca de 1500 \u00b0 C\u00a0Obteve-se assim um produto de baixa porosidade, com alt\u00edssima dureza e boa tenacidade.<\/p>\n

Foi assim que este qu\u00edmico descobriu uma nova liga a partir de um problema pr\u00e1tico relacionado \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de l\u00e2mpadas.\u00a0Este material foi introduzido pela primeira vez, como ferramenta de corte, pela Krupp (ind\u00fastria sider\u00fargica alem\u00e3) em 1927, com o nome registrado ”\u00a0Widia<\/strong>\u00a0” (wie Diamant – like diamond).<\/p>\n

No entanto, sua hist\u00f3ria comercial \u00e9 mais complexa.<\/strong><\/h3>\n

Na Alemanha, Friedrich Krupp comprou a patente original e embarcou em um programa de produ\u00e7\u00e3o Widia que consistia principalmente em part\u00edculas de carboneto de tungst\u00eanio interceptadas com uma matriz de cobalto consistindo de 5 a 15% da composi\u00e7\u00e3o total.<\/p>\n

Ap\u00f3s negocia\u00e7\u00f5es firmes com a Krupp, todos os direitos mais tarde passaram para os americanos da General Electric, enquanto a Krupp manteve o direito de exportar metal duro para os Estados Unidos.\u00a0A General Electric formou a Carboloy Company, que abriu as subsidi\u00e1rias Firth-Sterling Steel Company e Ludlum Steel Company.\u00a0Naquela \u00e9poca, na Am\u00e9rica, o metal duro era conhecido sob os termos Carboloy, Dimondite e Strass Metal.<\/p>\n

Embora os primeiros testes de produ\u00e7\u00e3o tenham sido feitos nos laborat\u00f3rios de Essen em 1922, foi apenas em 1926 que a Krupp come\u00e7ou a comercializar\u00a0Widia<\/a>\u00a0na Alemanha.<\/p>\n

Era um material caro?\u00a0<\/strong><\/h3>\n

Nas d\u00e9cadas de 1920 e 1930, o metal duro era muito\u00a0caro<\/strong>\u00a0, custando mais de 450 euros a on\u00e7a.\u00a0No entanto, mesmo a esse pre\u00e7o, seu uso poderia ser economicamente justificado.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, o costume de fazer apenas a ponta dos instrumentos de metal duro deriva precisamente de considera\u00e7\u00f5es econ\u00f4micas.\u00a0Em todo caso, os instrumentos Widia foram testados nas f\u00e1bricas da General Electric e se impuseram \u00e0 opini\u00e3o p\u00fablica em 1928.<\/p>\n

[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row el_id=”caratteristiche”][vc_column]

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Caracter\u00edsticas T\u00e9cnicas<\/h2>\n

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O metal duro tem\u00a0caracter\u00edsticas<\/strong>\u00a0verdadeiramente\u00a0\u00fanicas<\/strong>\u00a0.\u00a0Nessas p\u00e1ginas aprofundaremos este tema de um ponto de vista puramente t\u00e9cnico.<\/p>\n

Dureza<\/strong><\/h3>\n

Em primeiro lugar, a \u201cdureza\u201d de Widia certamente deve ser indicada.\u00a0Esta \u00e9 a propriedade f\u00edsica considerada mais importante para aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas.\u00a0Embora, como veremos, n\u00e3o seja o \u00fanico motivo que tenha determinado o sucesso de seu neg\u00f3cio, sua\u00a0resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o<\/strong><\/a>\u00a0\u00e9 extraordin\u00e1ria.<\/p>\n

A dureza \u00e9 calculada usando a indenta\u00e7\u00e3o de uma amostra perfurada com um diamante de penetra\u00e7\u00e3o padr\u00e3o ASTM B-294.\u00a0Os valores de dureza de Widia s\u00e3o expressos em termos de valores Rockwell “A” ou Vickers.\u00a0Na natureza, o \u00fanico material mais duro do que esse tipo de metal \u00e9 o diamante: apenas o diamante \u00e9 capaz de arranhar o carbonato de carbonato.\u00a0A prata e o ouro, em compara\u00e7\u00e3o, s\u00e3o metais muito mais macios.<\/p>\n

Densidade<\/strong><\/h3>\n

Outra caracter\u00edstica distintiva \u00e9 sua densidade.\u00a0Esta propriedade \u00e9 calculada com o padr\u00e3o\u00a0ASTM B311<\/strong>\u00a0.\u00a0A densidade do metal duro varia de acordo com sua composi\u00e7\u00e3o sendo uma liga composta e, portanto, seus gradientes constituintes possuem densidades \u00fanicas vari\u00e1veis.<\/p>\n

Ao combinar esses materiais em diferentes propor\u00e7\u00f5es, \u00e9 poss\u00edvel criar uma varia\u00e7\u00e3o na densidade da mat\u00e9ria resultante.\u00a0Uma densidade de\u00a014,5 g \/ cc<\/strong>\u00a0\u00e9 t\u00edpica para uma mistura de cobalto a 10%.\u00a0Este valor tem o dobro da densidade do ferro forjado 1040: um elemento a ter em mente, especialmente quando o peso \u00e9 um fator importante em uma aplica\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica.<\/p>\n

Resist\u00eancia \u00e0 quebra transversal<\/strong><\/h4>\n

A\u00a0resist\u00eancia mec\u00e2nica do carboneto cimentado<\/strong>\u00a0\u00e9 normalmente determinada pelo\u00a0m\u00e9todo de resist\u00eancia \u00e0 ruptura transversal, em<\/strong>\u00a0vez de um teste de tra\u00e7\u00e3o, como \u00e9 comumente feito para o a\u00e7o.<\/p>\n

Esta metodologia \u00e9 usada porque os materiais quebradi\u00e7os s\u00e3o muito sens\u00edveis ao desalinhamento do teste de tra\u00e7\u00e3o e defeitos da superf\u00edcie, o que pode causar uma concentra\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o e levar a resultados de teste incorretos. A for\u00e7a de ruptura transversal \u00e9 determinada colocando uma amostra padr\u00e3o (para\u00a0ASTM B-406, ISO 3327<\/strong>\u00a0) entre dois suportes e carregando-a at\u00e9 o ponto de ruptura. O valor obtido \u00e9 denominado for\u00e7a de ruptura transversal ou for\u00e7a de coes\u00e3o e \u00e9 medido em rela\u00e7\u00e3o ao peso que causou a ruptura.<\/p>\n

Este teste detecta a carga em uma \u00fanica \u00e1rea da unidade e \u00e9 expresso em psi ou N \/ mm2.\u00a0Dado que o carboneto cimentado apresenta uma gama de valores de fractura diferentes devido \u00e0 exist\u00eancia de micro-vazios, caracter\u00edsticos de todos os materiais fri\u00e1veis, este ensaio \u00e9 efectuado atrav\u00e9s da realiza\u00e7\u00e3o de v\u00e1rios ensaios: o valor de refer\u00eancia resultante \u00e9 avaliado na m\u00e9dia de todos testes.<\/p>\n

Os valores da for\u00e7a de ruptura transversal que aparecem nos gr\u00e1ficos de propriedades fornecidos pelos fabricantes refletem a for\u00e7a mec\u00e2nica operada apenas para uma \u00e1rea espec\u00edfica.\u00a0Erroneamente, muitos engenheiros – mesmo aqueles que trabalham na ind\u00fastria de metal – consideram esse valor como um valor de resist\u00eancia do modelo.<\/p>\n

Esses dados s\u00e3o ent\u00e3o usados \u200b\u200bpara avaliar em que grau a liga deve funcionar em uma determinada aplica\u00e7\u00e3o, esperando uma correspond\u00eancia direta com este valor.\u00a0Na realidade, esses resultados diminuem \u00e0 medida que o tamanho da \u00e1rea em quest\u00e3o diminui: o valor da resist\u00eancia do modelo deve ser calculado em rela\u00e7\u00e3o ao seu tamanho real.<\/p>\n

[\/vc_column_text][vc_single_image image=”5752″ img_size=”large” css_animation=”fadeIn”][vc_column_text css_animation=”fadeIn”]<\/p>\n

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Outro fator que afeta as propriedades mec\u00e2nicas do metal duro, em particular a for\u00e7a de ruptura transversal, \u00e9 seu\u00a0tamanho granular<\/strong>\u00a0.\u00a0Quanto mais aumenta o tamanho do granulado, mais diminui a for\u00e7a de ruptura transversal e a resist\u00eancia ao desgaste.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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For\u00e7a compressiva<\/strong><\/h3>\n

Este \u00e9 outro dos atributos mais importantes do metal duro.\u00a0Materiais d\u00facteis sob compress\u00e3o simplesmente incham ou expandem sem fratura, mas um material fr\u00e1gil n\u00e3o resiste a este tipo de teste para a ocorr\u00eancia de fraturas por cisalhamento mais do que para compress\u00e3o verdadeira.<\/p>\n

O carboneto cimentado exibe um\u00a0alto n\u00edvel de resist\u00eancia \u00e0 compress\u00e3o<\/strong>\u00a0quando comparado \u00e0 maioria dos outros materiais e o valor aumenta com a diminui\u00e7\u00e3o do conte\u00fado do composto e do tamanho do granulado.\u00a0Com rela\u00e7\u00e3o ao tamanho do granulado e ao conte\u00fado do composto, valores entre\u00a0\u00a0400K-900K psi<\/strong>\u00a0(7kN \/ mm2) s\u00e3o t\u00edpicos para metal duro.<\/p>\n

For\u00e7a de impacto<\/strong><\/h3>\n

O carboneto cimentado\u00a0exibe<\/strong>\u00a0surpreendente\u00a0resist\u00eancia ao impacto<\/strong><\/a>\u00a0, especialmente em altas temperaturas, pois cont\u00e9m\u00a025% de<\/strong>\u00a0cobalto ligante com uma estrutura granular grossa.\u00a0A falha transversal \u00e9 frequentemente mal utilizada como uma medida de resist\u00eancia ao impacto quando, na verdade, a resist\u00eancia \u00e0 fratura \u00e9 um melhor indicador da capacidade do carboneto cimentado de suportar qualquer choque mec\u00e2nico ou impacto.\u00a0A resist\u00eancia \u00e0 fratura varia de acordo com o tamanho do granulado e do ligante contido.<\/p>\n

Resist\u00eancia \u00e0 fadiga<\/strong><\/h3>\n

Quando um material \u00e9 submetido a ciclos repetidos de flutua\u00e7\u00e3o, v\u00e1rios danos podem ocorrer.\u00a0Esses problemas podem ocorrer, mesmo se o material sofrer menos estresse do que poderia ter sido causado se o\u00a0estresse<\/a>\u00a0da\u00a0carga fosse constante.<\/p>\n

As propriedades de fadiga s\u00e3o avaliadas submetendo algumas amostras de amostra a um ciclo de tens\u00e3o e o n\u00famero de ciclos que ocorrem at\u00e9 o dano ser calculado.\u00a0V\u00e1rias grandes empresas conduziram esse tipo de teste de metal duro e escreveram seus relat\u00f3rios sobre ele.<\/p>\n

A empresa sueca Sandivik, por exemplo, verificou que\u00a0a resist\u00eancia \u00e0 fadiga do metal duro em uma carga de compress\u00e3o pode resultar entre 65% e 85% da for\u00e7a de compress\u00e3o em 2 x 106 ciclos.\u00a0<\/strong>A resist\u00eancia \u00e0 fadiga aumenta conforme o tamanho do granulado de carboneto de tungst\u00eanio diminui e o teor de ligante diminui.<\/p>\n

Resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o<\/strong><\/h3>\n

As\u00a0part\u00edculas de<\/strong>\u00a0carboneto de\u00a0tungst\u00eanio<\/strong>\u00a0s\u00e3o resistentes \u00e0s subst\u00e2ncias mais corrosivas.\u00a0\u00c9 um material aglutinante\u00a0sujeito a lixivia\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0na presen\u00e7a de um \u00e1cido forte ou solu\u00e7\u00e3o alcalina.\u00a0O material de liga\u00e7\u00e3o ir\u00e1 lixiviar da superf\u00edcie de metal duro, deixando uma estrutura esquel\u00e9tica sem suporte.<\/p>\n

As part\u00edculas de carboneto ser\u00e3o raspadas rapidamente, expondo uma nova \u00e1rea de superf\u00edcie que pode ser atacada.\u00a0Quando o ligante est\u00e1 baixo, o esqueleto de carboneto \u00e9 mais denso<\/strong>\u00a0.\u00a0Um baixo grau de aglutinante mostra uma combina\u00e7\u00e3o ligeiramente maior de resist\u00eancia ao desgaste e \u00e0 corros\u00e3o do que aqueles com um maior teor de aglutinante.<\/p>\n

Essas part\u00edculas tamb\u00e9m s\u00e3o dif\u00edceis de fragmentar ou soldar e s\u00e3o usadas em aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas onde a corros\u00e3o e a resist\u00eancia ao desgaste s\u00e3o uma necessidade indispens\u00e1vel, enquanto a resist\u00eancia \u00e0 resist\u00eancia mec\u00e2nica e ao choque t\u00e9rmico s\u00e3o muito importantes.<\/p>\n

Propriedades t\u00e9rmicas<\/strong><\/h4>\n

O carboneto mostra um\u00a0coeficiente de expans\u00e3o linear muito baixo<\/strong>\u00a0.\u00a0Cerca de metade do a\u00e7o.\u00a0Um grau de metal duro com l ‘8% de cobalto indicativamente tem um coeficiente de dilata\u00e7\u00e3o linear de\u00a05 * 10-6 \/ \u00b0 C<\/strong>\u00a0num intervalo de temperatura de\u00a020<\/strong>\u00a0para\u00a0400 \u00b0 C<\/strong>\u00a0.\u00a0A condutividade t\u00e9rmica \u00e9 aproximadamente o dobro da do a\u00e7o sem liga e um ter\u00e7o da do cobre.\u00a0A capacidade t\u00e9rmica espec\u00edfica de um tipo gen\u00e9rico de metal duro \u00e9 de cerca de\u00a0150-350 J \/ (Kg * \u00b0 C)<\/strong>\u00a0, ou seja, cerca de metade da de um a\u00e7o sem liga.<\/p>\n

Propriedades el\u00e9tricas e magn\u00e9ticas<\/strong><\/h4>\n

O carboneto tem uma\u00a0baixa resistividade el\u00e9trica<\/strong>\u00a0e um t\u00edpico \u00e9 20 \u00b5Ocm.\u00a0Como consequ\u00eancia da baixa resistividade, o metal duro \u00e9 um bom condutor, tendo um valor de condutividade cerca de 10% menor que o cobre.\u00a0Devido ao conte\u00fado de cobalto ou n\u00edquel, o metal duro tamb\u00e9m exibe propriedades ferromagn\u00e9ticas \u00e0 temperatura ambiente.<\/p>\n

Portanto a temperatura de Curie est\u00e1 compreendida na faixa entre\u00a0950 e 1050 \u00b0 C<\/strong>\u00a0, depende da composi\u00e7\u00e3o do grau.<\/p>\n

Permeabilidade magn\u00e9tica<\/strong><\/h4>\n

\u00e9 muito baixo e \u00e9 fun\u00e7\u00e3o do teor de cobalto.\u00a0Aumenta com o teor de cobalto.\u00a0Um valor t\u00edpico est\u00e1 na faixa de 2 a 12 quando o valor do v\u00e1cuo \u00e9 igual a 1.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row el_id=”gradieapplicazioni”][vc_column]

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Os Graus E Aplica\u00e7\u00f5es<\/h2>\n

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Baixe graus e aplicativos <\/a><\/p>\n

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O metal duro \u00e9 produzido gra\u00e7as ao processo de\u00a0sinteriza\u00e7\u00e3o\u00a0;\u00a0em outras palavras, os p\u00f3s […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":4217,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"yoast_head":"\nGuia de metal duro - Propriet\u00e0 e Caratteristiche fisiche\/chimiche<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Guida sistetica al metallo duro. cos'\u00e8 a cosa serve, come si produce e le principali applicazioni. caratteristiche e propriet\u00e0\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.nashira-hm.it\/pt-br\/guia-de-metal-duro\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pt_BR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Guia de metal duro\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Guida sistetica al metallo duro. cos'\u00e8 a cosa serve, come si produce e le principali applicazioni. caratteristiche e propriet\u00e0\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.nashira-hm.it\/pt-br\/guia-de-metal-duro\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Nashira Hardmetals srl - 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