Substituindo Cobalto por um Ligante de Liga de Alta Entropia CoCrFeNiAl 0,3 em Cermets WC: Rumo a uma Resistência ao Desgaste Aprimorada

RESUMO Este estudo investiga a substituição do cobalto por um ligante de liga de alta entropia (HEA) CoCrFeNiAl 0,3 em cermets de WC fabricados via sinterização por plasma de centelha (SPS). Tanto os cermets WC–Co quanto WC–HEA atingiram quase densificação total, com densidades relativas de 99,78% e 99,84%, respectivamente. O compósito WC–HEA exibiu um aumento significativo na dureza (1751 HV vs. 1346 HV, aproximadamente 30% maior) e demonstrou resistência ao desgaste superior após um teste deslizante de 1000 m, com perda de massa de apenas 0,0041 g em comparação com 0,0147 g para WC–Co (redução superior a 70%). Além disso, o cermet WC–HEA apresentou um coeficiente de atrito mais baixo e mais estável (média de 0,4998 vs. 0,5446, cerca de 8% inferior) e gerou menos detritos ricos em óxidos, indicando resistência aprimorada à oxidação durante o deslizamento. Entretanto, observou-se uma redução moderada na tenacidade à fratura (10,34 MPa·m½ para WC–HEA vs. 11,53 MPa·m½ para WC–Co). Análises microestruturais revelaram que o ligante HEA formou uma estrutura multifásica contendo solução sólida rica em W e carbetos Cr–Fe, contribuindo para a melhora na dureza e resistência ao desgaste. Estes achados demonstram que ligantes HEA oferecem uma alternativa promissora aos ligantes monolíticos convencionais de cobalto, proporcionando desempenho tribológico e mecânico superior, embora com um compromisso na tenacidade.