SOBRE O COMPORTAMENTO EM ABRASÃO DE CERÂMICOS E METAIS DUROS E SUA CORRELAÇÃO COM A DUREZA E A TENACIDADE À FRATURA
Nome: RENAN VALTER MAGNOL
Data de publicação: 19/12/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| CHERLIO SCANDIAN | Orientador |
Resumo: O desgaste abrasivo é responsável por grandes perdas econômicas e energéticas globais, sendo que, um grupo de materiais, de alta tenacidade e dureza, conhecido como metais duros é comumente empregado para em situações onde esse tipo de desgaste é dominante. Contudo, esses materiais são de elevado custo e sua susceptibilidade à corrosão é vastamente reportada na literatura, inclusive, neste trabalho, foi mostrado que esses materiais não só estão sujeitos à degradação originária da corrosão, mas também, que um líquido ativo com a superfície (corrosivo) pode facilitar a fratura frágil. Já os materiais cerâmicos, o quais já apresentaram relativo sucesso em aplicações abrasivas, têm menor custo, possuem alta dureza e resistência à corrosão, apesar de tenacidade à fratura menor, quando comparados aos metais duros. Dessa forma, a fim de realizar um estudo sistemático desses materiais quando em desgaste abrasivo, materiais cerâmicos e amostras de metal duro com diferentes percentuais de cobalto foram caracterizados em relação à densidade, dureza, microestrutura e tenacidade à fratura via indentação e, também, tribologicamente, por meio de ensaios de mono e multieventos abrasivos, sendo os resultados dos ensaios correlacionados com a dureza, tenacidade e a quantidade clássica de Evans e Wilshaw (H1/2 KC3/4) utilizada para prever o comportamento de materiais cerâmicos sob o tipo de desgaste em questão. Como resultado, os materiais cerâmicos apresentaram melhor desempenho em situações de moderada severidade, o oposto ocorreu com os metais duros que, considerando sua maior susceptibilidade à corrosão e custo, a substituição desses materiais por cerâmicos nessas situações pode ser viável. Os ensaios de riscamento com indentador Vickers e os ensaios tipo roda de borracha apresentaram correlações razoáveis com a tenacidade à fratura via indentação e com a quantidade H1/2 KC3/4. Já quanto a dureza, esta não apresentou qualquer correlação com volume de matéria removida em nenhum dos ensaios aqui estudados. Alta dispersão dos dados foi observada, sendo assim, previsões de comportamento para materiais com propriedades mecânicas próximas se tornam difíceis de serem realizadas. Palavras-chave: cerâmicos de engenharia, metal duro, desgaste abrasivo, ensaio roda de borracha horizontal a seco, ensaio de riscamento, múltiplas indentações, tenacidade à fratura via indentação.
