Título

EFEITO DO NIÓBIO (Nb) EM FERROS FUNDIDOS BRANCOS DE ALTO CROMO (14-18%Cr)

EFFECT OF NIOBIUM (Nb) ON HIGH-CHROMIUM WHITE CAST IRONS (14-18%Cr)

Autoria

Preti, Orlando; Hupalo, Marcio Ferreira; Ferrer, Modesto Hurtado

DOI

10.5151/2594-5327-0391

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Resumo

O presente trabalho tem como objetivo principal o estudo da adição de nióbio aos ferros fundidos brancos de alto cromo (14-18%Cr). Cinco diferentes ligas, baseadas na classe IIB da Norma ASTM A352, com teores de cromo entre 14,0 e 18,0% e de carbono entre 2,4 e 2,8% foram elaboradas. Os teores de nióbio das ligas variaram entre 0 e 2,17% (em peso). A caracterização microestrutural de amostras tratadas termicamente foi realizada com auxílio da técnica de microscopia óptica e de medidas de metalografia quantitativa. Medidas de dureza Rockwell C e de microdureza Vickers foram realizadas em todas as amostras. A resistência ao desgaste das ligas foi estudada com auxílio de um abrasômetro do tipo roda de borracha/areia seca. As microestruturas das ligas com teores de nióbio mais baixos foram caracterizadas pela coexistência dos compostos eutéticos de cromo e nióbio. O aumento do teor de nióbio das ligas causa uma mudança na morfologia dos carbonetos do tipo NbC, da forma ramificada (escrita chinesa) para a forma poligonal compacta. Os resultados mostram que a adição de teores crescentes de nióbio afeta positivamente a resistência ao desgaste abrasivo. Este resultado é atribuído ao aumento da quantidade de partículas de NbC com morfologia compacta para teores de nióbio mais elevados.

 

The present work aimed in the study of niobium addition to high-chromium white cast irons (14-18%Cr). Five different alloys, based on ASTM A352-IIB, with chromium content ranging from 14.0 to 18.0% and carbon from 2.4 to 2.8% were obtained. The niobium content varied between 0 and 2.17% (weight percent). The microstructural characterization of heat-treated samples was carried through optical microscopy and quantitative metallography. Rockwell C hardness and Vickers microhardness tests were conducted in all samples. The wear resistance was studied with aid of a rubber- wheel abrasimeter. The alloys with lower niobium content were characterized by the coexistence of chromium and niobium eutectics. The increase in the niobium content causes a change in the NbC morphology, from the ramified form (Chinese written) to the compact polygonal form. The results show that increasing niobium content positively affects the wear resistance of high-chromium white cast irons. This result is attributed to the increase in the amount of NbC particles with compact morphology.

Palavras-chave

Ferro fundido branco; Nióbio; Microestrutura; Resistência ao desgaste.

High-chromium white cast iron; Niobium; Microstructure; Wear resistance.