Efeito do teor de Cromo e Ni?bio na resist?ncia ao desgaste abrasivo de revestimentos duros do tipo Fe-C-Cr.

Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metal?rgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Neste trabalho ? feita uma avalia??o da influ?ncia do teor de cromo e da combina??o do cromo e ni?bio em ligas de revestimento duro do tipo Fe-Cr-C, na microestrutura e propriedades que envolvam a resist?ncia ao desgaste microabrasivo. V?rios estudos t?m sido realizados em busca de informa??es conclusivas sobre este sistema em condi??es de desgaste, devido ?s distintas fases e propriedades apresentadas por estas ligas. As ligas de Fe-Cr-C associam fases duras (carbonetos), com uma matriz met?lica, o que lhes proporciona elevada dureza e resist?ncia mec?nica. Para realiza??o dos experimentos, foram utilizadas as ligas de Fe-Cr-C comerciais, em forma de consum?veis (eletrodos e arame) e aplicadas em a?o carbono ASTM A36 por meio de processos de Soldagem ao Arco El?trico com Eletrodo Revestido (SMAW) e Soldagem ao Arco El?trico com Atmosfera de Prote??o Gasosa (GMAW), respectivamente, como revestimentos. Neste caso, foram utilizados dois eletrodos com adi??o de 25 e 45% em peso de cromo e um arame com 20 e 5% em peso de cromo e ni?bio, respectivamente. O ensaio de desgaste por microabras?o foi realizado utilizando o teste por esfera rotativa fixa e, como abrasivo, uma suspens?o de diamante de granula??o 3?m. Para o qual, foram utilizados 4 corpos de prova referentes ? cada liga. Para determinar o coeficiente de desgaste foi obtida a perda m?dia de volume de material, em intervalos de tempo de ensaio pr?-estabelecidos, relacionando o resultado com a dist?ncia de deslizamento. Ao analisar os resultados obtidos, verificou-se que a liga que apresentou combina??o de cromo e ni?bio em sua composi??o exibiu melhores resultados de resist?ncia ao desgaste, embora apresentasse menores valores de dureza e percentual de carbonetos em rela??o ?s outras duas ligas. O percentual de carbonetos ? um fator importante na an?lise de resist?ncia ao desgaste quando avaliado juntamente com outras caracter?sticas. Tal fato evidencia a possibilidade de se utilizar tais ligas em aplica??es que requerem alto desempenho em rela??o ? resist?ncia ao desgaste.This paper presents an evaluation of the influence of chromium content and the blend of chromium and niobium in Fe-Cr-C hardfacing alloys on the microstructure and properties that involve microabrasive wear resistance. Various studies have been carried out searching for conclusive information on this system under wear conditions, due to the different phases and properties presented by these alloys. These alloys associate carbides with a metallic matrix giving them high hardness and mechanical resistance. For the realization of the experiments, commercial Fe-Cr-C alloys were obtained in the form of consumables (electrodes and wire) and applied as coatings on ASTM A36 carbon steel by means of Shielded Metal Arc Welding (SMAW) and Gas Metal Arc Welding (GMAW) welding processes, respectively. In this case, two electrodes with addition of 25 and 45 percent by weight of chromium and a wire with 20 and 5 percent by weight of chromium and niobium, respectively, were used. The microabrasion wear test was performed using the fixed rotating ball method and, as an abrasive, a diamond suspension of 3?m granulation. For this, four test specimens were used for each alloy. In order to calculate the wear coefficient, the average loss in volume was determined at pre-established time intervals, relating the result to the sliding distance. When analyzing the obtained results, it was verified that the alloy that presented the combination of chromium and niobium in its composition had better wear resistance results, although it showed lower values of hardness and volume fraction of carbide in comparison to the other two alloys. The carbide volume fraction is an important factor in the analysis of wear resistance when evaluated together with the morphological and dimensional characteristics of these particles. Such result evidences the possibility of using such alloy in applications that require high performance in relation to wear resistance

Influence of microstructure on micro-abrasive wear resistance of alloys Fe-Cr-C and Fe-Cr-C-Nb.

Neste trabalho ? feita uma avalia??o da influ?ncia do teor de cromo e da combina??o do cromo e ni?bio em ligas de revestimento duro do tipo Fe-Cr-C, na microestrutura e propriedades que envolvam a resist?ncia ao desgaste microabrasivo. V?rios estudos t?m sido realizados em busca de informa??es conclusivas sobre este sistema em condi??es de desgaste, devido ?s distintas fases e propriedades apresentadas por estas ligas. As ligas de Fe-Cr-C associam fases duras (carbonetos), com uma matriz met?lica, o que lhes proporciona elevada dureza e resist?ncia mec?nica. Para realiza??o dos experimentos, foram utilizadas as ligas de Fe-Cr-C comerciais, em forma de consum?veis (eletrodos e arame) e aplicadas em a?o carbono ASTM A36 por meio de processos de soldagem SMAW e GMAW, respectivamente, como revestimentos. Neste caso, foram utilizados dois eletrodos com adi??o de 25 e 45% em peso de cromo e um arame com 20 e 5% em peso de cromo e ni?bio, respectivamente. O ensaio de desgaste por microabras?o foi realizado utilizando o teste por esfera rotativa fixa e, como abrasivo, uma suspens?o de diamante de granula??o 3?m. Para o qual, foram utilizados 4 corpos de prova referentes ? cada liga. Para determinar o coeficiente de desgaste foi obtida a perda m?dia de volume de material, em intervalos de tempo de ensaio pr?-estabelecidos, relacionando o resultado com a dist?ncia de deslizamento. Ao analisar os resultados obtidos, verificou-se que a liga que apresentou combina??o de cromo e ni?bio em sua composi??o exibiu melhores resultados de resist?ncia ao desgaste, embora apresentasse menores valores de dureza e percentual de carbonetos em rela??o ?s outras duas ligas. Tal fato evidencia a possibilidade de se utilizar tais ligas em aplica??es que requerem alto desempenho em rela??o ? resist?ncia ao desgaste.This paper presents an evaluation of the influence of chromium content and the blend of chromium and niobium in Fe-Cr-C hardfacing alloys on the microstructure and properties that involve microabrasive wear resistance. Various studies have been carried out searching for conclusive information on this system under wear conditions, due to the different phases and properties presented by these alloys. These alloys associate carbides with a metallic matrix giving them high hardness and mechanical resistance. For the realization of the experiments, commercial Fe-Cr-C alloys were obtained in the form of consumables (electrodes and wire) and applied as coatings on ASTM A36 carbon steel by means of SMAW and GMAW welding processes, respectively. In this case, two electrodes with addition of 25 and 45 percent by weight of chromium and a wire with 20 and 5 percent by weight of chromium and niobium, respectively, were used. The microabrasion wear test was performed using the fixed rotating ball method and, as an abrasive, a diamond suspension of 3?m granulation. For this, four test specimens were used for each alloy. In order to calculate the wear coefficient, the average loss in volume was determined at pre-established time intervals, relating the result to the sliding distance. When analyzing the obtained results, it was verified that the alloy that presented the combination of chromium and niobium in its composition had better wear resistance results, although it showed lower values of hardness and volume fraction of carbide in comparison to the other two alloys. Such result evidences the possibility of using such alloy in applications that require high performance in relation to wear resistance

Influência da microestrutura na resistência ao desgaste microabrasivo de ligas de F-Cr-C e Fe-Cr-C-Nb

Neste trabalho é feita uma avaliação da influência do teor de cromo e da combinação do cromo e nióbio em ligas de revestimento duro do tipo Fe-Cr-C, na microestrutura e propriedades que envolvam a resistência ao desgaste microabrasivo. Vários estudos têm sido realizados em busca de informações conclusivas sobre este sistema em condições de desgaste, devido às distintas fases e propriedades apresentadas por estas ligas. As ligas de Fe-Cr-C associam fases duras (carbonetos), com uma matriz metálica, o que lhes proporciona eleva-da dureza e resistência mecânica.Para realização dos experimentos, foram utilizadas as ligas de Fe-Cr-C comerciais, em forma de consumíveis (eletrodos e arame) e aplicadas em aço carbono ASTM A36 por meio de processos de soldagem SMAW e GMAW, respectivamente, como revestimentos. Neste caso, foram utilizados dois eletrodos com adição de 25 e 45% em peso de cromo e um arame com 20 e 5% em peso de cromo e nióbio, respectivamente.O ensaio de desgaste por microabrasão foi realizado utilizando o teste por esfera rotativa fixa e, como abrasi-vo, uma suspensão de diamante de granulação 3μm. Para o qual, foram utilizados 4 corpos de prova referen-tes à cada liga. Para determinar o coeficiente de desgaste foi obtida a perda média de volume de material, em intervalos de tempo de ensaio pré-estabelecidos, relacionando o resultado com a distância de deslizamento.Ao analisar os resultados obtidos, verificou-se que a liga que apresentou combinação de cromo e nióbio em sua composição exibiu melhores resultados de resistência ao desgaste, embora apresentasse menores valores de dureza e percentual de carbonetos em relação às outras duas ligas. Tal fato evidencia a possibilidade de se utilizar tais ligas em aplicações que requerem alto desempenho em relação à resistência ao desgaste.Palavras-chave: Nióbio, Cromo, Resistência ao desgaste, Microabrasão, Esfera rotativa

Orientações TCC e Iniciação Científica

Trabalhos dos orientandos da Profa. Denny Thame e materiais para pesquisa de Direito da Informática, da Comunicação, Internacional e Ambiental