Title

AVALIAÇÃO DO DESGASTE ABRASIVO DE CORPOS MOEDORES DE FERRO FUNDIDO BRANCO DE ALTO TEOR DE CROMO

EVALUATION OF THE ABRASIVE WEAR OF HIGH-CHROMIUM WHITE CAST IRON GRINDING MEDIA

Authorship

COSTA, LUIZ FLÁVIO PEREIRA; JÚNIOR, ADONIAS RIBEIRO FRANCO; PEREIRA, RELPHY BALESTRERO DUTRA; VIEIRA, ESTÉFANO APARECIDO

COSTA, LUIZ FLÁVIO PEREIRA

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JÚNIOR, ADONIAS RIBEIRO FRANCO

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PEREIRA, RELPHY BALESTRERO DUTRA

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VIEIRA, ESTÉFANO APARECIDO

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DOI

10.5151/2594-357X-42323

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Abstract

A aplicação de ligas de ferro fundido branco, com alto teor de cromo, na fabricação de corpos moedores para o processo de remoagem de minério de ferro apresenta-se como vantajosa dada a elevada resistência aos desgastes abrasivo e corrosivo. No entanto, o elevado preço destas ligas e a falta de compreensão clara sobre a influência de outros elementos químicos e das variáveis aplicadas ao seu processo produtivo levam a necessidade de maior aprofundamento para obtenção de melhores relações de custo e performance. Neste trabalho, foram avaliados dois tipos de corpos moedores comercialmente produzidos, todos obtidos a partir de ligas de ferro fundido com teores semelhantes de cromo, porém com diferenças no teor de silício e meio de resfriamento empregados. Através de ensaios de micro abrasão, atrelados a análises de dureza e microscopia óptica, constatou-se que o material produzido com médio teor de silício e com resfriamento ao óleo durante seu ciclo térmico de processamento conferiu maior dureza e maior resistência ao desgaste abrasivo, enquanto o material com alto teor de silício e resfriamento ao ar apresentou piores resultados. Sugere-se que um maior volume de carbonetos precipitados, um maior percentual de carbono, bem como a utilização de óleo como meio de resfriamento, favoreceu a obtenção de matrizes com maior fração de martensita contribuído de forma mais relevante para tal fato. Os resultados sugerem a necessidade do emprego de temperaturas de austenitização e taxas de resfriamento mais específicas para os materiais com maior teor de silício para que estes não tenham dureza e resistência ao desgaste abrasivo prejudicados. Este fator deve ser bem investigado para otimizar a performance dos corpos moedores.

THE APPLICATION OF HIGH-CHROMIUM WHITE CAST IRON ALLOYS IN THE MANUFACTURING OF GRINDING MEDIA FOR THE REGRINDING PROCESS OF IRON ORE HAS PROVEN ADVANTAGEOUS DUE TO THEIR HIGH ABRASIVE AND CORROSIVE WEAR RESISTANCE. HOWEVER, THEIR HIGH COST AND THE LACK OF A CLEAR UNDERSTANDING REGARDING THE INFLUENCE OF OTHER ALLOYING ELEMENTS AND PROCESSING VARIABLES HIGHLIGHT THE NEED FOR FURTHER INVESTIGATION TO ACHIEVE BETTER COST-PERFORMANCE RATIOS. TWO TYPES OF COMMERCIALLY PRODUCED GRINDING MEDIA WERE EVALUATED, ALL MADE FROM WHITE CAST IRON ALLOYS WITH SIMILAR CHROMIUM CONTENT, BUT DIFFERING IN SILICON CONTENT AND COOLING MEDIA USED DURING HEAT TREATMENT. THROUGH MICRO-ABRASION TESTS, COMBINED WITH HARDNESS MEASUREMENTS AND OPTICAL MICROSCOPY, IT WAS FOUND THAT THE MATERIAL PRODUCED WITH A MEDIUM SILICON CONTENT AND OIL QUENCHING DURING ITS THERMAL PROCESSING CYCLE EXHIBITED HIGHER HARDNESS AND GREATER RESISTANCE TO ABRASIVE WEAR. IN CONTRAST, THE MATERIAL WITH HIGH SILICON CONTENT AND AIR COOLING SHOWED THE POOREST PERFORMANCE. IT IS SUGGESTED THAT A HIGHER VOLUME OF PRECIPITATED CARBIDES, A GREATER CARBON CONTENT, AND THE USE OF OIL AS A QUENCHING MEDIUM, WHICH PROMOTES THE FORMATION OF A MARTENSITIC MATRIX, CONTRIBUTED TO THE IMPROVED PERFORMANCE. MEANWHILE, THE NEED FOR MORE SPECIFIC AUSTENITIZING TEMPERATURES AND COOLING RATES FOR MATERIALS WITH HIGHER SILICON CONTENT - SO AS NOT TO COMPROMISE THEIR HARDNESS AND WEAR RESISTANCE - EMERGES AS A FACTOR THAT WARRANTS FURTHER INVESTIGATION.

Keywords

Corpos moedores, Ferro fundido alto cromo, Precipitação de carbonetos, Desgaste abrasivo