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Estudo de revestimentos de carboneto de tungstênio (WC) produzidos por DED Direct Energy Deposition em aços AISI H13 e 4140

Processo: 19/26362-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2020
Vigência (Término): 31 de agosto de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Pesquisador responsável:Reginaldo Teixeira Coelho
Beneficiário:Fábio Edson Mariani
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/11309-0 - Estudo, desenvolvimento e aplicação de processo híbrido: Manufatura Aditiva (Ma) + High Speed Machining/Grinding (HSM/G), AP.TEM
Assunto(s):Revestimentos   Carbetos   Tungstênio   Cobalto   Aço   Impressão tridimensional   Aspersão térmica   Adesividade   Desgaste

Resumo

Atualmente a manufatura de peças e de suas ferramentas para produção em série e exclusiva, como moldes e matrizes, enfrenta um novo desafio: máxima precisão, flexibilidade e alta velocidade de produção. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo, produzir revestimentos de carboneto de tungstênio aglomerado com cobalto (WC-Co) em aços AISI H13 e 4140 por meio de manufatura aditiva (MA) utilizando o método Direct Energy Deposition (DED) Powder-fed system a laser, comparando com revestimentos obtidos por aspersão térmica HVOF. O processo de MA-DED Powder-fed system a laser é uma tecnologia recente e, para o desenvolvimento de revestimentos em peças, é necessário um estudo completo dos parâmetros de deposição para a utilização de outros materiais como matéria-prima. Os revestimentos produzidos serão avaliados a fim de verificar os parâmetros de manufatura, podendo-se propor alterações no processo para garantir que o material depositado tenha propriedades semelhantes ou superiores a de revestimentos obtidos por aspersão térmica, reduzindo limitações, custos e tempos de produção. Adicionalmente, será modificada a proporção de Co para a deposição dos pós. Os revestimentos produzidos serão caracterizados utilizando-se de técnicas microestruturais (MEV/EDS e confocal a laser), difração e fluorescência de raios-X, bem como ensaios de dureza, adesividade (revestimento/substrato) e ensaios de desgaste microadesivo e microabrasivo. As interconexões entre essas tecnologias e a qualidade do processo é uma etapa importante para o desenvolvimento de revestimentos produzidos por MA. O resultado esperado é a obtenção de um revestimento homogêneo, de ótima adesão ao substrato e elevada resistência ao desgaste. Pretende-se aplicar o conhecimento adquirido durante o projeto para desenvolver revestimentos de WC-Co em matrizes para injeção de produtos termoplásticos, bem como em pás e palhetas de turbina a vapor para geração de energia biomassa com bagaço da cana. (AU)

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Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MARIANI, FABIO EDSON; RIBEIRO, KANDICE SUANE BARROS; LOMBARDI, AMADEU NETO; CASTELETTI, LUIZ CARLOS; COELHO, REGINALDO TEIXEIRA. Effect of Laser Polishing Post-Processing Technique on the Roughness and Wear Resistance of Inconel 625 Deposited by Laser Cladding on AISI 304L Stainless Steel. Journal of Materials Engineering and Performance, v. 30, n. 9, SI, p. 6713-6721, SEP 2021. Citações Web of Science: 1.
SOUZA, ADRIEL MAGALHAES; FERREIRA, RODRIGO; BARRAGAN, GERMAN; NUNEZ, JOHAN GRASS; MARIANI, FABIO EDSON; DA SILVA, ERALDO JANNONE; COELHO, REGINALDO TEIXEIRA. Effects of Laser Polishing on Surface Characteristics and Wettability of Directed Energy-Deposited 316L Stainless Steel. Journal of Materials Engineering and Performance, v. 30, n. 9, SI, p. 6752-6765, SEP 2021. Citações Web of Science: 0.
BARRAGAN, GERMAN; ROJAS PERILLA, DANIEL ANDRES; GRASS NUNEZ, JOHAN; MARIANI, FABIO; COELHO, REGINALDO. Characterization and Optimization of Process Parameters for Directed Energy Deposition Powder-Fed Laser System. Journal of Materials Engineering and Performance, v. 30, n. 7, SI, p. 5297-5306, JUL 2021. Citações Web of Science: 0.
MARIANI, FABIO EDSON; RIBEIRO, KANDICE SUANE BARROS; LOMBARDI, AMADEU NETO; CASTELETTI, LUIZ CARLOS; COELHO, REGINALDO TEIXEIRA. Effect of Laser Polishing Post-Processing Technique on the Roughness and Wear Resistance of Inconel 625 Deposited by Laser Cladding on AISI 304L Stainless Steel. Journal of Materials Engineering and Performance, JUN 2021. Citações Web of Science: 0.
SOUZA, ADRIEL MAGALHAES; FERREIRA, RODRIGO; BARRAGAN, GERMAN; NUNEZ, JOHAN GRASS; MARIANI, FABIO EDSON; DA SILVA, ERALDO JANNONE; COELHO, REGINALDO TEIXEIRA. Effects of Laser Polishing on Surface Characteristics and Wettability of Directed Energy-Deposited 316L Stainless Steel. Journal of Materials Engineering and Performance, JUN 2021. Citações Web of Science: 0.

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