O carbeto cementado WC-Co também denominado de metal duro é um material de grande importância tecnológica produzido por metalurgia do pó através de sinterização por fase líquida, partindo-se da mistura dos pós de carbeto de tungstênio (WC) e de cobalto (Co) em moinho convencional. Entretanto, para obtenção de metal duro com maior capacidade (produtividade, vida útil, etc.), uma nova rota alternativa de metalurgia do pó denominada de altas pressões e altas temperaturas vem sendo utilizada para produção destes materiais com resultados promissores. O presente trabalho tem como objetivo principal a análise de fases de WC-10Co dopado com terras-raras (La2O3, CeO2e Y2O3) preparadas sob condições de alta pressão. Esta liga de metal duro é um exemplo de material compósito largamente utilizado como ferramenta de corte e operações de usinagem em geral. Foram preparadas diversas misturas de WC-10Co contendo até 2 % em peso de terra-rara (La2O3, CeO2e Y2O3) da fase cobalto. Os pós previamente misturados foram compactados numa matriz cilíndrica (Φ = 7 mm) a uma pressão de 800 MPa e sinterizados a 1400 ºC durante 40 s sob alta pressão de 5,5 GPa. Os compósitos produzidos foram caracterizados por difração de raios X para identificação de fases cristalinas presentes. Além disso, foi feita análise comparativa entre o carbeto isento de terra-rara (amostras de referência) e carbetos dopados com elementos de terra-rara (La2O3, CeO2, e Y2O3). Para as condições estudadas os resultados mostraram que durante o processo de sinterização ocorreu à formação, mesmo que em pequenas quantidades, das fases Co3W3C2 e γ (carbeto tipo ε) nas peças de metal duro estudadas.

The WC-Co cemented carbide also called hardmetal is a material of great technological importance, currently produced by powder metallurgy by liquid phase sintering, starting from the mixture of powdered tungsten carbide (WC) and cobalt (Co) using conventional mill. Seeking to obtain materials with higher capacity (productivity, life, etc.), an alternative route for powder metallurgy called High Pressure High Temperature (HPHT) has been used for the production of these materials with promising results. The main aim of this work is the phases analysis of the WC-10Co doped with rare-earths (La2O3, CeO2,and Y2O3) obtained under high pressure. This hardmetal alloy is an example of the composite material widely used as cutting tool and machining processes in general. Several WC-10Co mixtures containing up to 2 wt % La2O3,CeO2and Y2O3 of the cobalt phase were prepared. The mixed powders were pressed at 800 MPa in a cylindrical matrix (Φ = 7 mm) and sintered at 1400ºC during 40 s under high pressure (5.5 GPa). The identification of the crystalline phases was done by X-ray diffraction. In addition, comparative analysis between the free rare-earth and doped with rare-earths elements (La2O3, CeO2 and Y2O3) carbides was done. The results showed that, within the conditions studied during the sintering process, formation, even, small amounts, of the phases Co3W3C2 and γ (ε carbide type) were observed in the carbide pieces studied.

Os micropós de diamante de granulometria 40/28 mm foram sinterizados nas condições de alta pressão, de 6,0 a 8,0 GPa, e temperaturas de 1600 ºC a 1800 ºC. Com o objetivo da obtenção de policristais compactos de resistência mecânica determinada. Os experimentos foram realizados nos dispositivos de alta pressão do tipo bigorna com concavidade toroidal, em tempos variáveis de até 80 s. Foram obtidos compactos com diâmetro de 4,5 mm e altura de 5,0 mm. Foram determinadas as dependências entre a densidade dos policristais e tempo de duração do processo de sinterização sob três temperaturas. Estudou-se a cinética de grafitização dos grãos dos compactos sob a ação das altas pressões e temperaturas. Foi concluído que além de mecanismos de consolidação já estabelecidos, atua também o mecanismo de cisalhamento parcial.

Diamond micro-powders of 28/20 mm mean particle size were sintered under conditions of high pressure of 6.0 and 7.0 GPa at temperatures from 1600 to 1800 ºC during various sintering times until 80 s, aiming to obtain polycrystalline compacts with required strength. The experiments were carried out by using an anvil type high pressure device with toroidal concavity. It was obtained samples with 4.5 mm diameter and 5.0 mm height. It was plotted the polycrystalline diamonds density dependency as a function of the process duration under the above mentioned sintering conditions. Another objective was the study of the graphitization kinetics of diamonds under the action of the sintering parameters. It was concluded that over the established consolidation mechanisms, also acts the partial shear mechanism.