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Título : Utilização de resíduos de minério de manganês em compósitos de matriz metálica obtidos por sinterização em atmosfera de argônio.
Autor : Alves, Lucas de Assis
metadata.dc.contributor.advisor: Lima, Margarida Márcia Fernandes
metadata.dc.contributor.referee: Lima, Margarida Márcia Fernandes
Queiroz, Rhelman Rossano Urzêdo
Teles, Vinícius Carvalho
Palabras clave : Compostos metálicos
Sinterização
Reaproveitamento - manganês
Fecha de publicación : 2020
Citación : ALVES, Lucas de Assis. Utilização de resíduos de minério de manganês em compósitos de matriz metálica obtidos por sinterização em atmosfera de argônio. 2020. 69 f. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Resumen : A utilização de resíduos minerais na obtenção de produtos manufaturados tem sido alvo de muitos estudos, visando a uma aplicação desses materiais. Este trabalho teve como objetivo o estudo para o desenvolvimento de compósitos com matriz metálica de alumínio, reforçados com resíduos de minério de manganês, obtidos na forma de peças sinterizadas. Por essa razão, finos de resíduos de minério de manganês foram adicionados ao pó de alumínio em proporções mássicas de 5%, 10% e 15%. A compactação das misturas dos pós foi realizada com pressão de compactação de 173,48MPa. As sinterizações foram realizadas sob atmosfera controlada (argônio) nas temperaturas de 550ºC e 600ºC durante 2h. Os produtos foram caracterizados por ensaios de densidade geométrica, área superficial BET, difração de raios X, microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), análise de imagem e ensaios de compressão. Os compósitos obtidos apresentaram-se mais leves que as amostras à verde e com resistência mecânica superior ao alumínio puro. Os valores de porosidade dos compósitos foram baixos e aumentaram ligeiramente à medida que a proporção de resíduo de minério de manganês passou de 5% para 15%, com o menor valor médio para 5% - 550°C (0,57±0,21)% e o maior para 15% - 600°C (1,58±0,38)%. Houve contração das amostras no processo de sinterização proporcionando aumento nos valores de densidade dos compósitos quando a proporção mássica de resíduo de minério de manganês utilizada foi acrescida de 5% até 15%, com o menor valor de (2,18±0,02)g/cm³ para 5% - 550°C e o maior valor de (2,26±0,08)g/cm³ para 10% - 550°C. Os compósitos com 10% de resíduo de minério de manganês apresentaram os maiores valores de resistência mecânica para as mais variadas deformações em ambas temperaturas de sinterização. O maior valor se deu para a amostra sinterizada em 550°C para a deformação de 40% (191,84±26,37)MPa. De maneira geral, as amostras apresentaram boa dispersão das partículas de resíduo de minério de manganês na fase matriz de alumínio, sem tendência a aglomerações. Constatou-se a presença de fases ricas em Mn, Al, Si, Ca e Fe nas microestruturas das amostras.
metadata.dc.description.abstracten: The use of ore tailings in manufactured products has been the subject of many studies to application of these materials. This work had as objective the study for the development of aluminum metallic matrix composites reinforced with manganese ore residues obtained in the form of sintered products. For this reason, fines of manganese ore residues were added to the aluminum powder in weight ratio of 5%wt, 10%wt and 15%wt. The compaction pressure of the powder mixtures was carried out with 173.48MPa. The sintering was carried out under a controlled atmosphere (argon) at temperatures of 550ºC and 600ºC for 2h. The products were characterized by geometric density, BET surface area, X-ray diffraction, optical microscopy (MO) and scanning electron microscopy with dispersive energy spectroscopy (SEM/EDS), image analysis and compression tests. The composites obtained were lighter than the green samples with mechanical strength higher than the pure aluminum. The porosity values of the composites were low and increased slightly as the proportion of manganese ore residue increased from 5%wt to 15%wt, with the lowest average value at 5%wt -550°C (0.57±0, 21)% and the highest for 15%wt - 600°C (1.58±0.38)%. There was a contraction of the samples in the sintering process providing an increase in the density values of the composites when the mass proportion of manganese ore residue used was increased from 5%wt to 15%wt, with the lowest value (2.18±0.02)g/cm³ for 5%wt - 550°C and the highest value of (2.26 ± 0.08)g/cm³ for 10%wt - 550°C. The composites with 10%wt manganese ore residue showed the highest values of mechanical strength for the most strains at both temperatures. The highest value was given for the sample sintered at 550°C for the strain of 40%wt (191.84±26.37)MPa. In general, the samples showed good dispersion of the particles of manganese ore residue in the aluminum matrix phase, with no tendency to agglomerate. The rich phases in Mn, Al, Si, Ca and Fe were found in the microstructures of the samples.
URI : http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/2650
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