Produção e caracterização de camadas MMC resistentes ao desgaste em ferros fundidos nodulares pela técnica TIG surface alloying in-situ

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Triani, Rafael Magalhães
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: buffer-layer; TIG surface alloying; abrasive wear; camadas compósitas de matriz metálica; carbonetos in-situ; desgaste abrasivo; ductile cast iron; ferro fundido nodular; in-situ carbides; metal matrix composite layers; post-welding heat treatment; pré-aquecimento; preheating; tratamento térmico póssoldagem
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-12042024-105811/

Neste trabalho, foram produzidas camadas compósitas de matriz metálica in-situ em ferros fundidos nodulares de matrizes perlítica e ausferritica por TIG Surface Alloying, visando o melhoramento das propriedades tribológicas dos mesmos. Utilizou-se estratégias como a produção in-situ de uma buffer-layer para otimização da ligação metalúrgica de uma camada final, bem como misturas em pó que favorecem reações de formação in-situ de carbonetos e compostos intermetálicos resistentes ao desgaste. O uso conjunto de abordagens como buffer-layer, pré-aquecimentos e tratamentos térmicos pós-soldagem, também foram aplicadas e auxiliaram no aumento da qualidade das camadas. Os resultados apontaram que o uso de tratamentos térmicos foram eficientes na obtenção de microconstituintes que melhoram a resistência ao desgaste das superfícies, assim como total controle das zonas modificadas pelos ciclos térmicos. As modificações das superfícies dos ferros fundidos nodulares, elevaram a microdureza das mesmas até ≈ 1230 HV e proporcionaram ganhos substanciais de até 207% na resistência ao desgaste abrasivo e reduções de até 48% nas taxas de desgaste. As caracterizações das etapas de formação in-situ, forneceram a compreensão científica das reações e etapas de formação, além das circunstâncias e condições ideais para produção de camadas com melhores propriedades tribológicas. Os resultados geraram vasto conjunto de dados que foram documentados e, desse modo, proporcionam total controle dos processos de produção, tão importantes em projetos de engenharia.