• Rodrigues, Daniel
• Ybarra, Luis Antonio Ccopa
• Molisani, Andre Luis
• Yoshimura, Humberto Naoyuki

Abstract

The process of infiltration for manufacturing of rock drilling tools (crown) analyzed three process with the utilization of the three powders (matrix), two containing tungsten carbides and one containing tungsten particles, on the microstructure and hardness of a hard metal for rock drilling tool (crown) were investigated. The crown samples were prepared by the infiltration technique, where the compacted matrix powder in a graphite mold, assembled with a steel shank, was infiltrated by a copper alloy in order to consolidate the hard metal and to join it with the steel shank. The powders and/or the cross-sections of the hard metals were characterized by chemical analysis, X-ray diffraction, particle size analysis, density, optical and scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and differential thermal analysis. Beside the predominant phases, tungsten carbide and/or tungsten, the powders presented a small fraction of metallic particles. The results of microstructural analysis of hard metals were correlated with the chemical, phase, particle size and morphology, and compressibility characteristics of the powders investigated. Also were determinate the micro and macro-hardness of the hard metals and realized the microstructural analysis on the region of the interface between the hard metals and the steel shank and also difference of temperature on process of infiltration on each matrix powder. ; No processo de infiltração para a fabricação de ferramentas de perfuração de rocha (coroa), analisaram-se três procedimentos com utilização de três pós de matrix: dois à base de carbonetos de tungstênio e um à base de tungstênio, pelos quais se investigaram os efeitos de suas características, os da microestrutura e a dureza de um cermet. As amostras na forma de coroa foram preparadas pela técnica da infiltração, em que o pó matrix, compactado em um molde de grafita, montado com um tubo (carcaça) de aço, foi infiltrado por uma liga de cobre para consolidar o metal duro e ligá-lo à carcaça de aço. Os pós e/ou as seções dos metais duros foram caracterizados por meio de análise química, difração de Raios X, análise granulométrica, densidade, microscopia óptica e eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de energia e análise térmica diferencial. Além das fases predominantes de carboneto de tungstênio e/ou tungstênio, os pós apresentaram uma pequena fração de partículas de liga metálica. Complementando o estudo iniciado em artigo já publicado, os resultados da análise microestrutural dos metais duros foram correlacionados com as características químicas, de fases, granulométricas, morfológicas e de compressibilidade dos pós investigados. Determinaram-se as micro e macrodurezas dos metais duros, e realizou-se a análise microestrutural da região da interface entre os metais duros e a carcaça de aço e também a diferença de temperatura no processo de infiltração em cada pó de matrix.

Topics

• density
• microstructure
• morphology
• phase
• scanning electron microscopy
• x-ray diffraction
• carbide
• steel
• hardness
• copper
• tungsten
• differential thermal analysis
• spectroscopy
• copper alloy