Estudo do desgaste abrasivo de aços inoxidáveis HH empregados em barras de grelha de fornos de pelotização
Nome: PÂMELA MIRANDA CREMONINI
Data de publicação: 01/11/2024
Banca:
Nome |
Papel |
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| ANDRE PAULO TSCHIPTSCHIN | Coorientador |
| CHERLIO SCANDIAN | Presidente |
| HENARA LILLIAN COSTA MURRAY | Examinador Externo |
| NATHAN FANTECELLE STREY | Examinador Interno |
Resumo: O desempenho em desgaste das barras de grelha utilizadas no transporte de pelotas de minério de ferro em fornos de pelotização foi avaliado neste estudo. As barras, fabricadas em aço inoxidável austenítico resistente a altas temperaturas, estão sujeitas a intenso desgaste abrasivo devido ao contato com as pelotas. Análises metalográficas e de EDS identificaram a presença de carbonetos de cromo (Cr23C6) e austenita eutetóide na microestrutura do material, corroborando com os resultados obtidos pelo Thermo-Calc®, que revelou as fases presentes após a solubilização deste aço como sendo líquido, austenita e os carbonetos MC e Cr23C6. Ensaios de esclerometria linear, utilizando indentadores padrão Rockwell C e de hematita sintética, foram realizados para entender o comportamento sob um único evento abrasivo. Os resultados mostraram resposta plástica ao risco, com os micromecanismos de desgaste predominantes sendo microsulcamento e microcorte para ambos os indentadores. O indentador de diamante produziu cavidades 16,6% maiores e causou maior deslocamento de material em comparação com o indentador de hematita, provocando cavas morfologicamente distintas ao comparar os dois indentadores. Durante o ensaio de esclerometria linear, o coeficiente de atrito foi mensurado, apresentando valores similares para os dois indentadores (0,15). No entanto, a partir de 3,5 N durante a progressão de carga, o coeficiente de atrito do indentador de hematita aumentou e ultrapassou o coeficiente de atrito do indentador de diamante, que se manteve estável durante todo o ensaio. Esse comportamento pode ser atribuído à possibilidade de partículas duras do aço inoxidável terem sido arrancadas e terem aderido ao indentador de hematita, resultando na variação observada durante o deslocamento. Para a caracterização tribológica do ASTM A297-HH (disco), também foram realizados ensaios de desgaste do tipo pino-disco com cargas de 4,5 e 12 N. O coeficiente de atrito obtido nesse ensaio foi de 0,69 para 12 N e 0,67 para 4,5 N. A taxa de desgaste específica foi 5.53 × 103 mm³/N·m para a maior carga aplicada e 2.90 × 103 mm³/N·m para a menor carga, mostrando que houve a diminuição da taxa de desgaste específica (k) com o aumento da carga normal. Este fenômeno pode ser atribuído ao incremento da dureza na superfície. Medições de microdureza Vickers foram realizadas nas trilhas de desgaste e revelaram um aumento significativo da dureza na trilha, indicando a ocorrência de encruamento na região de contato entre a esfera de hematita e o disco. Ao avaliar a morfologia da trilha, observou-se que a superfície desgastada exibe características típicas de adesão, com sulcos evidenciando a transferência de material entre o corpo e o contracorpo.
Palavras-chaves: Aço inoxidável austenítico; Desgaste abrasivo; Barra de grelha; Ensaio pino-disco; Esclerometria linear.
