Avaliação do Comportamento Mecânico e Tribológico Através de Ensaios de Esclerometria Retilínea de Superligas de Cobalto

Nome: Luiz Carlos Bragatto Junior
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 23/05/2016
Orientador:

Nomeordem crescente Papel
ANTONIO CESAR BOZZI Orientador

Banca:

Nomeordem crescente Papel
Cherlio Scandian Examinador Interno
ANTONIO CESAR BOZZI Orientador
André Paulo Tschiptschin Examinador Externo

Resumo: Superligas a base de cobalto são utilizadas em muitas aplicações industriais devido a sua característica de manter suas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas. Três diferentes superligas de cobalto foram produzidas através do processo de fundição com composições químicas próximas às das ligas comerciais Stellite 6, Triballoy T-400, além de uma liga a base de Co-Cr-Fe. Para intender melhor o comportamento mecânico e tribológico dessas superligas, foram realizados ensaios de esclerometria retilínea utilizando-se um indentador Rockwell C, com duas configurações distintas: uma de passe único, com diferentes cargas normais, 5 a 20N, e a velocidade de riscamento, de 0,01 mm/s a 1 mm/s; e outra com vários passes, de 1 a 15 passes, mantendo-se a velocidade de riscamento constante de 0,1 mm/s e cargas, de 5 a 100N. Nesses ensaios foram analisados a dureza ao risco de cada material, o fator fab, que avalia a relação entre a área do material deslocado para as laterais e a área do sulco do risco, o grau de penetração, que é uma relação entre a profundidade e a largura do risco, e além disso foram avaliadas as taxas de desgaste. A superfície desgastada foi analisada através de perfilometria 3D e imagens de microscópio eletrônico de varredura para avaliar os mecanismos de desgaste predominantes e a taxa de desgaste em cada material. Em todas as três ligas o micromecanismo predominante foi o de microssulcamento. Na liga Co-Cr-Fe o mecanismo predominante foi dúctil em todas as configurações dos ensaios. Já nos ensaios com as ligas Stellite 6 e Triballoy T-400, as matrizes de cobalto apresentaram comportamento dúctil e as fases duras, carbonetos e fase Laves, apresentaram comportamento frágil, sendo fraturadas. Nas ligas Stellite 6 e Triballoy T-400, em ensaios com vários passes, foi observada a deformação plástica das matrizes de cobalto que encobria os carbonetos e as fases Laves, respectivamente, e também uma mistura mecânica, devido a fratura excessiva dos carbonetos e das fases Laves que se misturaram com as matrizes de cobalto. A liga Co-Cr-Fe apresentou um comportamento inferior quanto à resistência ao desgaste, e as ligas Stellite 6 e Triballoy T-400 apresentaram comportamento semelhante e melhor resistência ao desgaste.
Palavras-chave: Superligas de cobalto, esclerometria retilínea, mecanismos de desgaste, resistência ao desgaste.

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