Título

MECANISMOS DE DESGASTE MICROABRASIVO 1 ATUANTES EM LIGAS FERROSAS MULTICOMPONENTES

ABRASIVE WEAR MECHANISMS OF MULTI COMPONENT FERROUS ALLOYS

Autoria

MELLOR, JOSÉ DANIEL BIASOLI DE

MELLOR, JOSÉ DANIEL BIASOLI DE

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-5327-15090

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Resumo

Neste artigo analisa-se, por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, o micro mecanismo de desgaste predominante na microabrasão de ligas ferrosas multicomponentes. Duas famílias de ligas com teores variáveis de Vanádio ou Molibdênio fora produzidas. Para cada série também foi produzida uma liga isenta de carbonetos. Todas as ligas foram tratadas termicamente de forma a produzir três diferentes níveis de dureza da matriz. Os ensaios foram executados em um micro- abrasômetro de tipo esfera livre utilizando partículas finas de SiO2 como abrasivo. As marcas de desgaste foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. Adicionalmente, seções transversais produzidas por feixe iônico focalizado foram analisados por microscopia eletrônica de varredura de alta resolução. A presença de carbonetos eutéticos afeta fortemente o comportamento em abrasão de ligas ferrosas multicomponentes. O coeficiente de desgaste não foi afetado pela natureza e fração volumétrica de carbonetos nem pela dureza da matriz. O mecanismo de desgaste predominante foi o sulcamento paralelo característico do deslizamento das partículas na interface. A remoção preferencial da matriz pelas partículas finas de sílica diminuem o suporte mecânico dos carbonetos causando fraturas graduais e arrancamento do carboneto.

In this paper, the effect of micro structural parameters (eutectic carbides and matrix hardness) on the micro abrasive wear of multi- component ferrous alloys abraded by soft, fine abrasive particles is analyzed. Two series of quenched and tempered alloys, with variable vanadium or molybdenum contents and fixed amounts of other elements, were tested. Each series includes an alloy free of carbides (matrix alloy) and alloys containing carbides (carbide rich alloys). Heat treatment produces three different levels of matrix hardness. Free ball micro-abrasion tests were conducted using SiO2 fine abrasives. The results showed that the wear coefficient was not influenced by neither the nature and amount of eutectic carbides nor by the hardness of the matrix. Matrix alloys showed a considerably higher micro abrasive wear rate (up to 5 times) than eutectic carbide rich alloys. Special emphasis is given to the wear mechanisms, characterized by Scanning Electron Microscopy and Laser interferometry. Analysis of transversal sections produced by using Focused Ion Beam and High Resolution Scanning Electron Microscopy showed that the removal of matrix material due to abrasion with fine silica particles decreased the mechanical supporting of the carbides, which caused gradual fracture and their pull-out.

Palavras-chave

Mecanismos de desgaste; Microabrasão; Ligas ferrosas multicomponentes; FIB.

Wear mechanisms; Ball-cratering test; Multi-component ferrous alloys; FIB.