Influência do tratamento de criogenia nas propriedades tribológicas do ferro fundido branco alto cromo
| dc.contributor.advisor | Vatavuk, Jan | |
| dc.contributor.author | Bussoloti, Robson Silva | |
| dc.date.accessioned | 2024-09-16T20:50:56Z | |
| dc.date.available | 2024-09-16T20:50:56Z | |
| dc.date.issued | 2024-06-07 | |
| dc.description.abstract | As ligas de ferro fundido branco alto cromo de elevada dureza foram desenvolvidas para aplicações onde requerem excelente resistência ao desgaste abrasivo, como, por exemplo, nas indústrias de mineração, fabricação de bombas de sucção, componentes das máquinas de limpeza mecânica por jateamento entre outras aplicações. A resistência ao desgaste abrasivo destes materiais está relacionada a sua microestrutura, usualmente composta por carbonetos primários / eutéticos e secundários em uma matriz metálica constituída por martensita e uma elevada % de austenita retida, entretanto, a austenita retida presente nestes materiais possui baixa dureza prejudicando a resistência à abrasão. Este trabalho tem como objetivo investigar a influência dos tratamentos térmicos de têmpera; criogenia e revenimento na estrutura bruta de solidificação do ferro fundido branco alto cromo em termos de sua microestrutura e comportamento quanto ao desgaste. Após a têmpera as amostras foram submetidos ao tratamento de criogenia em tanque com nitrogênio líquido por 2, 4, 8, 12 horas a – 196 °C, fixando-se este tratamento em 4 horas, pois o tempo adicional pouco influenciou na redução do teor de austenita retida, considerando-se que na prática tempos muito prolongados podem impactar negativamente na rota de fabricação destes componentes prejudicando em produtividade e custo. Na sequência estabeleceu-se para o estudo as condições de tratamento térmico: têmpera a partir de 950 °C; têmpera seguida de criogenia; têmpera criogenia e revenimento a 500 °C. Para avaliação da resistência ao desgaste, os ensaios foram conduzidos em um tribômetro tipo roda de borracha e abrasivo conforme norma ASTM G65 e paralelamente foi avaliado o desempenho em condições reais de aplicação em uma turbina de jateamento por 900 horas de trabalho. A evolução da microestrutura para estrutura bruta e após as três condições de tratamento térmico foi caracterizada por microscopia óptica e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A quantificação da austenita retida foi realizada por DRX (Difração de raio X). Os resultados indicaram grande redução da porcentagem de austenita retida. Foram perceptíveis as evoluções microestruturais com aumento da resistência ao desgaste nos materiais tratados por criogenia. | |
| dc.description.sponsorship | IPM - Instituto Presbiteriano Mackenzie | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/39405 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Universidade Presbiteriana Mackenzie | |
| dc.subject | ferro fundido branco alto cromo e ni-hard | |
| dc.subject | tratamento criogênico | |
| dc.subject | austenita retida | |
| dc.subject | resistência ao desgaste | |
| dc.title | Influência do tratamento de criogenia nas propriedades tribológicas do ferro fundido branco alto cromo | |
| dc.type | Tese | |
| local.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2607688973456560 | |
| local.contributor.advisorOrcid | https://orcid.org/0000-0002-9603-3338 | |
| local.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7601713501546350 | |
| local.contributor.board1 | Couto, Antonio Augusto | |
| local.contributor.board1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2893737202813850 | |
| local.contributor.board1Orcid | https://orcid.org/0000-0003-1503-1582 | |
| local.contributor.board2 | Canale, Lauralice de Campos Franceschini | |
| local.contributor.board2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8198392523716590 | |
| local.contributor.board3 | Lima, Carlos Roberto Camello | |
| local.contributor.board3Lattes | http://lattes.cnpq.br/5984234498421100 | |
| local.contributor.board3Orcid | https://orcid.org/0000-0002-7669-4059 | |
| local.contributor.board4 | Mei, Paulo Roberto | |
| local.contributor.board4Lattes | http://lattes.cnpq.br/4173759561785422 | |
| local.description.abstracten | High chromium, high hardness white cast iron alloys have been developed for applications where excellent resistance to abrasive wear is required, such as in mining industry, the manufacture of suction pumps, components of mechanical blast cleaning machines and other applications. The abrasive wear resistance of these materials is related to their microstructure, which is usually composed of primary / eutectic and secondary carbides in a metallic matrix made up of martensite and high % of retained austenite. However, the retained austenite present in these materials has low hardness, which is detrimental to abrasion resistance. The aim of this work is to investigate the influence of heat treatments on the raw solidification structure of high chromium white cast iron in terms of its microstructure and wear behavior. After quenching, the specimens were subjected to cryogenic treatment in a liquid nitrogen tank for 2, 4, 8 and 12 hours at - 196 °C. This treatment was fixed at 4 hours, as the additional time had little influence on reducing the retained austenite content, considering that in practice, prolonged times can have a negative impact on the manufacturing route for these components, damaging productivity and costs. The following heat treatment conditions were established for the study: quenching from 950 °C; quenching followed by cryogenics; cryogenics quenching and tempering at 500 °C. In order to assess wear resistance, the tests were carried out in a rubber wheel and abrasive tribometer in accordance with ASTM G65 and, in parallel, the performance was assessed under real conditions of application in a blast turbine for 900 working hours.The evolution of the microstructure to the raw solidification structure and after the three heat treatment conditions was characterized by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The retained austenite was quantified by XRD (X-ray diffraction). The results indicated a large reduction in the percentage of retained austenite. Microstructural changes were noticeable with an increase in wear resistance in the cryogenically treated materials. | |
| local.keywords | white cast iron high chromium and ni-hard | |
| local.keywords | cryogenic treatment | |
| local.keywords | retained austenite | |
| local.keywords | wear resistance | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | Escola de Engenharia Mackenzie (EE) | |
| local.publisher.initials | UPM | |
| local.publisher.program | Engenharia de Materiais e Nanotecnologia | |
| local.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS |