ESTUDO DO DESGASTE POR EROSÃO A QUENTE DE LIGAS METÁLICAS EMPREGADAS NO SETOR MÍNERO-SIDERÚRGICO

Resumo: O desgaste erosivo por partículas sólidas que acabam por impactar uma superfície tem sido um sério e contínuo problema em muitas aplicações industriais. Segundo a norma ASTM G 40, que define a terminologia relativa ao desgaste erosivo, a erosão por partículas sólidas é a perda progressiva do material original de uma superfície sólida devido à exposição contínua a impactos por partículas sólidas. Esta pode ser medida experimentalmente pela perda de massa ou de espessura da superfície de uma amostra ou pelo volume de material removido, o qual permite uma comparação da resistência de diferentes materiais. Na erosão a quente, elevadas temperaturas ainda estão presentes, muitas vezes modificando o mecanismo de desgaste.
Diversos equipamentos de uso industrial estão sujeitos ao desgaste por erosão a quente, entre os quais podemos citar:
• sistemas de ventilação em indústrias de minério - ventiladores, dutos e acessórios;
• coifas de convertedores em indústrias siderúrgicas;
• sistema de injeção de finos em ventaneiras de alto-forno;
• indústrias químicas – tubos que transportam materiais abrasivos em escoamento de ar;
• sistemas de gaseificação e liquefação de carvão - válvulas e turbinas;
• turbinas a gás: palhetas;
• helicópteros que operam em locais com poeiras.

Dentre as situações acima, vale destacar as três primeiras por estarem ligadas ao setor mínero-siderúrgico capixaba.
Devido aos altos custos presentes nestas situações e a escassez de literaturas sobre o tema iniciou-se o desenvolvimento de um equipamento que auxiliasse a seleção de materiais para estas aplicações.
Os dois mais comuns métodos são o gas-blast – partículas aceleradas por um fluido gasoso, e o acelerador centrífugo, sendo, ainda, o primeiro mais utilizado na relização de ensaios a quente. Este método foi desenvolvido no início da década de sessenta, sendo popular em alguns países da europa ocidental e nos Estados Unidos. A maior vantagem deste método está na simplicidade da avaliação do resultado e ainda na menor duração do ensaio.
Devido às vantagens citadas, o Programa de Pós-Graduação de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Espírito Santo iniciou estudos sobre erosímetro a jato de ar. Estes estudos culminaram com o projeto, construção e validação do erosímetro e publicação de dois artigos sobre o tema em Congressos da ABM (Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração).
As aplicações citadas como o caso de sistemas de ventilação em indústrias de minério, coifas de convertedores em indústrias siderúrgicas e sistemas de injeção de finos em ventaneiras de alto-fornos são muito comuns ao setor mínero-siderúrgico do Espírito Santo. Empresas como a Vale®, Arcellor Mital® Tubarão e Samarco Mineração S.A. são instituições que sofrem com problemas gerados pelo desgaste erosivo a quente. Devido ainda à incorrência de altos custos nestas situações e a escassez de publicações relativas a esta área do conhecimento justifica-se o estudo do desgaste erosivo a altas temperaturas a fim de auxiliar a seleção de ligas metálicas que apresentem melhores desempenhos.

Data de início: 22/03/2010
Prazo (meses): 120

Participantes:

Papel	Nome
Aluno Mestrado	HEITER EWALD
Coordenador	CHERLIO SCANDIAN
Pesquisador	MARCELO CAMARGO SEVERO DE MACÊDO