Title

COMPORTAMENTO EM DESGASTE EROSIVO-ABRASIVO DE UM FERRO FUNDIDO ALTO CROMO HIPOEUTÉTICO DESESTABILIZADO ENTRE 930 E 1050 ºC

EROSIVE ABRASIVE WEAR BEHAVIOR OF A HYPOEUTECTIC HIGH-CHROMIUM CAST IRON DESTABILIZED BETWEEN 930 AND 1050 ºC

Authorship

Rocha, Diego Loubach da; Martins, Anderson Pereira; Carvalho, Cássio Santos de; Pinto, Flávio Antônio de Morais; Jr, Adonias Ribeiro Franco

Rocha, Diego Loubach da

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Martins, Anderson Pereira

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Carvalho, Cássio Santos de

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Pinto, Flávio Antônio de Morais

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Jr, Adonias Ribeiro Franco

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DOI

10.5151/2594-5327-33683

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Abstract

Os ferros fundidos alto cromo (FFAC) são largamente empregadas na indústria de mineração como componentes de equipamentos de transporte de minério de ferro, onde estão sujeitos a severas condições de desgaste erosivo-abrasivo. O presente trabalho avalia o comportamento tribológico sob erosão-abrasão de um FFAC com diferentes proporções de austenita/martensita obtidas através de tratamentos térmicos de desestabilização a 930, 990 e 1050 ºC seguida de resfriamento ao ar. Os ensaios de desgaste foram efetuados em tribômetro de tambor impulsor (TTI) usando como abrasivo pelotas de minério de ferro. Observou-se uma boa correlação entre a temperatura de desestabilização, dureza da matriz e resistência ao desgaste. As caracterizações das superfícies de desgaste do material como recebido evidenciaram que o mecanismo de desgaste predominante das pelotas contra as superfícies das chapas de FFAC foi o erosivo. Os resultados também mostraram que as desestabilizações realizadas entre 930 e 990 ºC levaram ao desenvolvimento de uma matriz constituída predominantemente por martensita e carbonetos secundários finamente dispersos, a qual após testes de desgaste apresentou crateras e ranhuras pequenas e rasas, o que caracteriza a atuação simultânea de abrasão e erosão. Em contrapartida, desestabilizações acima de 990 ºC permitiram a produção de uma matriz constituída predominantemente de austenita e carbonetos secundários coalescidos, a qual se tornou mais facilmente sulcada e, consequentemente, apresentou os maiores coeficientes de desgaste.

High-chromium cast irons (HCCIs) are widely applied in mining industry as components of equipment for iron ore transportation, where such materials are subjected to severe erosive-abrasive wear conditions. The present work evaluated the erosion-abrasion behavior of an HCCI containing different proportions of austenite and martensite, using an impeller tumbler tribometer (ITT) and iron ore pellets as abrasive material. It was found a good relationship between the destabilization temperature, matrix hardness and wear resistance. The results showed that the wear dominant mechanism on the worn surface of the as-received material was erosion. The results also showed that destabilizations conducted between 930 and 990 ºC led to the development of a matrix microstructure consisting mainly of martensite and finely dispersed secondary carbides, which after wear tests presented craters and small and shallow grooves, characterizing simultaneous action of abrasion and erosion. On the other hand, destabilizations at 1050 ºC allowed to obtain a matrix consisting mostly of austenite and coalesced secondary carbides, which makes it more easily grooved and with higher wear coefficients.

Keywords

Ferro fundido alto cromo; Desgaste abrasivo-erosivo; Tratamento térmico; Carbonetos secundários

High-chromium cast iron; Abrasive erosive wear; heat treatment; Secondary carbides