COMPORTAMENTO em Desgaste Microabrasivo de Superligas de Cobalto Produzidas Por Laser Cladding e Fundição
Nome: FILIPE DONDONI RAMOS
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 15/06/2018
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ANTONIO CESAR BOZZI | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ANTONIO CESAR BOZZI | Orientador |
| CHERLIO SCANDIAN | Examinador Interno |
| FLAVIO JOSE DA SILVA | Examinador Externo |
| TEMISTOCLES DE SOUSA LUZ | Examinador Externo |
Resumo: As superligas são materiais empregados em diversas aplicações de engenharia em que a resistência ao desgaste e à corrosão, principalmente a altas temperaturas, são fatores primordiais na vida útil dos equipamentos. Essas ligas normalmente são fornecidas na forma de ligas fundidas ou forjadas, porém uma opção economicamente viável é a produção de revestimentos dessas superligas sobre um substrato. A utilização da tecnologia de revestimento por laser cladding vem se destacando como uma alternativa para produzir esses revestimentos, pois as altas taxas de resfriamento associadas ao processo, da ordem de 103 - 107 K/s, produzem superfícies com microestruturas altamente refinadas, promovendo a resistência ao desgaste desses materiais, além de uma baixa diluição. Na literatura existem vários trabalhos que reportam o comportamento tribológico dessas superligas quanto ao desgaste por deslizamento, erosivo e abrasivo. Entretanto ainda há uma escassez de informações sobre o comportamento destas ligas em microabrasão. Especificamente, as superligas de cobalto são utilizadas na fabricação de componentes que estão presentes na produção de etanol de 2ª geração, no qual cerca de 8% do material processado no reator é composto por partículas abrasivas duras, principalmente de sílica, que causam desgaste abrasivo dos componentes. Com o propósito compreender o comportamento tribológico desses materiais em microabrasão, três superligas a base de cobalto conhecidas comercialmente como Stellite 1, 6 e 12 foram depositadas, utilizando a tecnologia de laser cladding, sobre um substrato fundido da liga Co30Cr19Fe. Os ensaios de microabrasão foram conduzidos com abrasivos de Al2O3, SiC e SiO2, em uma suspensão de água destilada com concentração de 0,1 g/cm3. A carga de ensaio aplicada foi de 0,3 N, e a velocidade de rotação de 20 rpm. Adicionalmente, para critério de comparação, a liga utilizada como substrato e outra liga fundida com composição próxima a da liga Stellite 6 também foram ensaiadas. A análise estatística dos coeficientes de desgaste revelou que os coeficientes de desgaste desses materiais são influenciados tanto pelos abrasivos utilizados quanto pelo material. A liga Co30Cr19Fe foi a que apresentou as maiores taxas de desgaste, enquanto que as amostras revestidas com a liga Stellite 1 e a liga fundida com composição próxima da Stellite 6 apresentaram, em
geral, menores coeficientes médios de desgaste. O micromecanismo de desgaste predominante foi o riscamento, exceto nos ensaios das amostras revestidas com as ligas Stellites 6 e 12, que foram ensaiadas com abrasivo de SiC, no qual o mecanismo misto e o mecanismo de rolamento, respectivamente, foram predominantes. A presença de micromecanismo secundário de desgaste por rolamento foi observado e associado com a distribuição granulométrica dos abrasivos. A análise de severidade permitiu compreender a influência da distribuição granulométrica das partículas abrasivas no desgaste, obtendo uma melhor correlação entre os mecanismos experimentalmente observados e os mecanismos previstos quando essa distribuição foi considerada.
