UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MINAS, METALURGIA E MATERIAIS – PPGE3M
MMD00057 – METALURGIA DO PÓ E PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Controle de Carbono na sinterização da
metalurgia do pó: aplicações industriais
e experiência
Hortencia Noronha dos Santos
Junho de 2022
Artigo base
Sumário
• Introdução
• Estudo de Caso
• Resultados e discussões
• Conclusão
Introdução
• A produção de peças de alta performance por MP requer alto
controle dos parâmetros do processo, desde a produção da
matéria-prima, até os controles dos parâmetros da sinterização
• Na sinterização, é importante que sejam monitorados
parâmetros como perfil de temperatura, carga do forno,
velocidade da esteira, composição e vazão dos gases de
processo (atmosfera)
• Situação problema: garantir o controle do % de carbono na
atmosfera do forno, em tempo real, para evitar problemas de
carbonetação ou descarbonetação, principalmente em fornos
contínuos
Introdução
• Objetivo: validar um método de medição do percentual de
carbono da atmosfera do forno, de maneira que seja possível
corrigir o potencial durante a sinterização.
• Justificativa: as medições de carbono utilizam ensaios
destrutivos; possibilidade da perda da produção (na condição
de fornos contínuos); retrabalho (quando aplicável).
Controle de Carbono na sinterização
Catamold FN02
Controle de carbono na atmosfera da
sinterização
• As reações químicas que regem as transformações da matéria-prima
para atingir o percentual de Carbono durante o processo permitem
que o monitoramento possa ser realizado a partir da medição do
ponto de orvalho, dióxido de carbono ou análise por sonda de
oxigênio
Medição de %C com sonda de oxigênio
• Grande diferença nas leituras de mV entre atmosferas com 20 ou 2%
de CO para o mesmo potencial de carbono
Controle da atmosfera por ponto de orvalho
ou CO2
• Restrições no setor industrial
• Representa uma pequena fração da atmosfera de um forno contínuo
• Sensores podem entupir ou serem destruídos pela atmosfera
agressiva
Estudo de caso: Analisador Sinterflex
• A empresa Megamet Solid Metals tinha dificuldade em controlar a
atmosfera do forno contínuo com peças de percentual especificado
entre 0,4-0,6%C.
• Desenvolvimento de um medidor de potencial de carbono tomando
dados de percentual de carbono, percentual de hidrogênio, mV do
oxigênio, entre outros
Setup do analisador de carbono
Resultados
Acompanhamento de produção
Conclusões
• O desvio padrão do % de carbono nas peças reduziu em 80%,
de 0,15 para 0,03.
• As rejeições devido carbono for a do especificado reduziram
em 83%, de 18 para 3%
• O número de peças produzidas sem retrabalho aumentou de
31 para 61%
• O Sistema é de fácil operação, opera por conta própria e
permitiu padronização do processo.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MINAS, METALURGIA E MATERIAIS – PPGE3M
MMD00057 – METALURGIA DO PÓ E PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO
Controle de Carbono na sinterização da
metalurgia do pó: aplicações industriais
e experiência
Hortencia Noronha dos Santos
Junho de 2022