Publicação: Efeito da deformação plástica prévia na resistência ao desgaste abrasivo de aços inoxidáveis
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
Um dos principais problemas de paradas emergenciais em plantas produtivas é o desgaste prematuro de componentes. Em determinadas aplicações, a combinação de desgaste mecânico com corrosão é danosa como encontrado em usinas de processamento de cana-de-açúcar, tratamento de minério dentre outras. O uso de aços inoxidáveis nessas aplicações se configura na principal motivação do presente estudo. Nesse caso o objetivo deste trabalho é investigar o efeito do encruamento prévio no desgaste abrasivo de aços inoxidáveis. Para isso foram utilizados três tipos de aços inoxidáveis: ferrítico, austenítico e ferrítico-austenítico. Estes foram submetidos à deformação de 15% e 30% em relação a sua espessura inicial. Os testes foram realizados em dois níveis de severidade utilizando os ensaios de macroabrasão tipo roda de borracha e microabrasão tipo esfera livre. Além disso, foi elaborado o perfil de dureza das amostras antes e após os ensaios. Estas medições foram realizadas na seção transversal das amostras. No caso das amostras degastadas, a seção transversal utilizada foi abaixo da marca de desgaste. Os resultados mostraram que há um aumento de 9% na resistência ao desgaste para a microabrasão nos aços ferríticos submetidos ao trabalho a frio. Para os ensaios de macroabrasão, os resultados mostraram que não há influência do trabalho à frio prévio. Análises nas marcas de desgaste mostraram que a dinâmica da partícula predominante na interface de desgaste é o deslizamento de partículas para microabrasão e o deslizamento/rolamento de partículas para o macroabrasão. Como esperado, as diferentes dinâmicas de partículas resultaram em diferentes micromecanismos de desgaste.
Abstract
The main issues regarding emergency breakdown at industrial plants is the premature component wear. In certain applications, the combination of mechanical wear with corrosion is harmful, such as observed in sugar cane processing plants, ore treatment, among others. The use of stainless steel on those applications are the main motivation for the present study. The purpose of this work was to investigate the effect of hardening on abrasive wear on stainless steels. For this, three types of stainless steels were used: ferritic, austenitic, and ferritic-austenitic (duplex). The samples were previous deformed by 15% and 30% of their initial thickness. Tests were performed in two different levels of severities using macroabrasion rubber wheel test and free sphere microabrasion tests. In addition, the hardness profile of the samples was carried out before and after the tests. Those measurements were performed in cross sections of the sample. In the case of worn samples, the hardness profile was measured below the wear scars. The results showed increment of 9% of wear resistance in microabrasion tests performed in ferritic steels subjected due to the cold work. The results presented no influence of previous cold working on macroabrasion wear tests. Analyzes of the wear scars showed that the dynamics predominant in the interface is the particle sliding for microabrasion tests and the particle rolling/sliding for macroabrasion tests. As expected, the different particle dynamics resulted in different wear micromechanisms.
Palavras-chave
Encruamento, Trabalho à Frio, Desgaste Abrasivo, Aços Inoxidáveis, stainless steel, strain hardening, abrasive wear, cold work
Citação
RIBEIRO, Ronaldo Vilela. Efeito da deformação plástica prévia na resistência ao desgaste abrasivo em aços inoxidáveis. 2020. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2020.750
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