Avaliação da influência da adição de nióbio em um ferro fundido branco alto cromo hipoeutético na resistência ao desgaste

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva Neto, Osvaldo
• Orientador(a): Rocha, Alexandre da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ferro fundido branco; Resistência ao desgaste; Desgaste abrasivo; Nióbio
• Palavras-chave em Inglês: Abrasive wear; High chromium white cast iron; Niobium
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/218613

Os ferros fundidos branco alto cromo (FFBAC), são amplamente empregados na fabricação de componentes sujeitos ao desgaste abrasivo, especialmente no setor de mineração. Muitos estudos e pesquisas estão sendo desenvolvidas com objetivo de aumentar a vida útil dos componentes submetidos as solicitações de desgaste abrasivo, pela adição de elementos químicos formadores de carbonetos duros do tipo MC, como o nióbio. Este trabalho constituiu-se na avaliação da influência adição de 0,3%, 0,6% e 1,0% em massa de nióbio em uma liga de FFBAC, conforme norma ASTM A532-19 classe III tipo A, em comparação com a mesma liga sem a adição de nióbio, submetidas ao clico térmico de recozimento, têmpera e revenimento. As técnicas de análise utilizadas foram: espectrometria de emissão óptica, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX), espectrometria de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), metalográfica qualitativa e quantitativa por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) complementada pela análise de espectro e mapa composicional EDS, difração de raios-X, macrodureza Rockwell C, microdureza Vickers, ensaio de Charpy e ensaio de desgaste pela técnica roda borracha à seco. Foi avaliado que a microestrutura se constituiu de uma matriz martensítica, com carbonetos eutéticos (Fe, Cr)7C3, promoveu a formação de carbonetos secundários do tipo (Fe, Cr)7C3 e Cr23C6 com a presença de austenita retida em todas as amostras estudadas. Foi observado a presença de carbonetos NbC de morfologia compacta (hexagonal e circular) e não compacta (em formato de agulhas e de gancho). A adição de nióbio promoveu uma redução na fração volumétrica de carbonetos M7C3 e aumento na fração volumétrica de carboneto NbC, assim como uma redução no espaçamento entre os carbonetos M7C3 e aumento na microdureza da matriz. Quanto a macrodureza superficial e a energia ao impacto, não foi observado alterações estatísticas. Quanto ao volume perdido no ensaio de desgaste abrasivo, houve uma redução de 27%, 16% e 22%, respectivamente para as ligas contendo 0,3%, 0,6% e 1,0% em massa de nióbio, quando comparada a liga base sem adição de nióbio. Sendo o mecanismo de desgaste atuante por deformação plástica preferencialmente na matriz por sulcamento e com pouca presença de micro corte.