Title

ANÁLISE DE FALHA DE CORPOS DE CARROS DE PELOTIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO

FAILURE ANALYSIS OF PALLET CAR CENTER CASTING EMPLOYED IN IRON ORE PELLETIZING PROCESS

Authorship

Milan, Marcelo Tadeu; Maluf, Omar; Tarpani, José Ricardo; Ferraz, Claudio Finamore; Freitas, Tenório

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Maluf, Omar

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Tarpani, José Ricardo

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Ferraz, Claudio Finamore

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Freitas, Tenório

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DOI

10.5151/2594-5327-0348

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Abstract

Carros de pelotização de minério de ferro sofreram acentuados encurtamento longitudinal e perda de massa, além de trincamento, empenamentos, flechas excessivas e forte desgaste. Determinou-se que o excesso de teor de enxofre da liga segregou nos contornos de grão na forma de sulfetos, facilitando a nucleação de cavidades e reduzindo a ductilidade do aço. Desta forma, fadiga termo-mecânica e fluência atuaram sinergicamente levando ao trincamento, empenamento e encurtamento dos carros. Em adição, oxidação, desgaste erosivo e abrasivo contribuíram para a expressiva perda de massa dos componentes. Recomendou-se um aço com menor teor de enxofre e com elementos de liga que estabilizem este elemento, visando inibir o crescimento de cavidades e incrementar a resistência à oxidação da liga. Sugeriu-se também o emprego de aço com menor coeficiente de expansão térmica, para minimizar os efeitos de fadiga térmica e mecânica.

Pallet car center casting employed in iron ore pelletizing process presented severe longitudinal shortening, mass loss, cracking, warping, excessive sagging and wear. It was found that in excess sulfur content segregated at grain boundaries as sulfide, which facilitated the nucleation of cavities and reducing the ductility of the steel. This way, thermo-mechanical fatigue and creep interacted synergistically leading to cracking, warping and shortening of the cars. Additionally, oxidation, erosive and abrasive wear contributed to the expressive weight loss of the pallet car center castings. It was recommended a lower sulfur steel with alloy elements that inhibit cavity growth and simultaneously increase the oxidation resistance. It was also suggested a lower thermal expansion coefficient steel in order to minimize thermal and mechanical fatigue effects.

Keywords

Aço de construção mecânica; Análise de falha; Fadiga termo- mecânica; Fluência; Oxidação.

Creep; Failure analysis; Oxidation; Structural steel; Thermo-mechanical fatigue.