Estudo da abrasão e do comportamento mecânico de ferro nodular com carbonetos de cromo austemperado

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: ANDRADE, Kempees de Oliveira
• Orientador(a): SHIMANO, Marcos Massao
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
• Departamento: Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ferro Nodular.; Carboneto.; Abrasão.; Tenacidade.; Austêmpera.; Ductile Iron.; Carbide.; Abrasion.; Toughness.; Austempering.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1330

As ligas de ferro nodular austemperado têm alcançado importante destaque em projetos de engenharia devido aos recentes avanços em sua tecnologia de processamento, resultando em materiais com altas resistências mecânicas, excelente tenacidade e boa resistência ao desgaste, aumentando assim o interesse em diversos segmentos industriais. A resistência ao desgaste abrasivo destas ligas pode ser incrementada com o emprego de carbonetos na matriz metálica que tendem, no entanto, a reduzir as propriedades de tenacidade. O presente estudo analisou a influência dos carbonetos eutéticos de cromo contidos em um ferro nodular austemperado, em suas propriedades de abrasão e propriedades mecânicas através de variações nas temperaturas e tempos de austêmpera. Para tanto, foram elaboradas quatro ligas com diferentes teores de cromo em corpos de prova tipo Y com 13 mm de espessura. As caracterizações microestruturais da liga bruta, evidenciaram carbonetos eutéticos quando do emprego de cromo. Estas ligas foram então austenitizadas a 900ºC por 1,5 horas e austemperadas em duas temperaturas, 300ºC e 360ºC. Foram utilizados, tempos distintos para o tratamento de austêmpera: 30 minutos, 90 minutos e 180 minutos. Os tratamentos de austêmpera nas ligas com carbonetos geraram matrizes ausferríticas. Para as maiores temperaturas de austêmpera, maiores quantidades de austenita foram encontradas, com menores médias de dureza e microdureza. Para as temperaturas menores de austêmpera, a quantidade de austenita foi reduzida, resultando então nas maiores médias para dureza e microdureza. No entanto para cada liga deste estudo, as maiores médias de dureza e microdureza obtidas através das variações de tempo e temperatura, não conduziram a maiores resistências ao desgaste abrasivo nas ligas com carbonetos nos testes realizados em roda de borracha seca, indicando que a resistência a abrasão foi mais dependente ao volume de carbonetos do que da dureza, dado a proteção que estes carbonetos oferecem à matriz metálica. Contudo, o aumento gradativo da resistência a abrasão através do aumento do volume de carbonetos neste estudo, reduziu de forma significativa a tenacidade da liga nos testes de impacto realizados.