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1 Influência da porcentagem de grafita no desgaste abrasivo de um ferro fundido mesclado usado em cilindros de laminação Téc. Leandro J. de Paula M.E.

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1 1 Influência da porcentagem de grafita no desgaste abrasivo de um ferro fundido mesclado usado em cilindros de laminação Téc. Leandro J. de Paula M.E. Marcio Matos do Santos Dr Amilton Sinatora

2 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 1. INTRODUÇÃO 2. OBJETIVO 3. MATERIAIS E MÉTODOS 4. RESULTADOS 5. CONCLUSÕES

3 3 Ferro Fundido Mesclado Bom compromisso entre: Bom compromisso entre: Resistência ao desgaste Resistência ao desgaste Condutividade térmica Condutividade térmica Tenacidade Tenacidade INTRODUÇÃO M3CM3CM3CM3C VC Matriz Martensítica Grafita NbC Perlita

4 4JUSTIFICATIVA Mestrado Márcio Matos (2005): Materiais - Microestrutura: 652±9 642±13 Ferro fundido nodular Aço AISI 1060 FoFo Nodular - %Vol. grafita: 10,5 + 0,6% Número de nódulos por mm 2:

5 5JUSTIFICATIVA Taxa de Desgaste - [10 -5 kg/m] MaterialLixa - Al 2 O 3 SecoLubrificado Aço #80 [192 um]4,16 + 0,074,23 + 0,09 #220 [66 um]2,71 + 0,082,93 + 0,04 Ferro Fundido #80 [192 um]4,45 + 0,164,54 + 0,07 #220 [66 um]2,70 + 0,062,93 + 0,07 Mestrado Márcio Matos (2005): Condições de ensaio: Força nominal : 20 N Pressão nominal: 2,83 MPa Velocidade tangencial : 0,08 m/s Trajetória espiral : 40 mm à 15 mm Distância total percorrida: 6,0 + 0,1 m

6 6 OBJETIVO Estudar, por meio de ensaios laboratoriais, a influência da grafita na resistência ao desgaste de cilindros de laminação utilizados nas últimas cadeiras ( LTQ ). Identificar os mecanismos de desgaste. Avaliar o efeito dos carbonetos no desgaste.

7 7 MATERIAIS C.QCI77VS (18848)CI77VS (21851) C Si Mn Cr Ni Mo Cu0.01 Ti0.01 V Nb Co0.02 W0.09 Ferro Fundido Mesclado

8 8 MATERIAIS Cilindro laminador ( LTQ )

9 9 CI77VS (18848) (25) CI77VS (21851) (20) Microestrutura

10 10 CI77VS (18848) (25) CI77VS (21851) (20)

11 11 CARACTERIZAÇÃO METALOGRÁFICA CI77VS ( )CI77VS ( ) Macrodureza ( 20 Kgf ) 640 ± 20 HV647 ± 33 HV Microdureza da Matriz ( 100gf ) 602 ± 21 HV623 ± 17 HV Microdureza do Carboneto (100gf ) 1168 ± 48 HV1051 ± 96 HV Fração Volumétrica de Grafita 100x - 30 campos 3,7 ± 0,21,8 ± 0,1 Fração Volumétrica de M 3 C 500x - 30 campos 33,0 ± 0,733,0 ± 1.6

12 12 Tribômetro Multi Axial TE- 79 Pino-sobre-disco Célula de carga Disco Peso Pino EQUIPAMENTO

13 13 Carga 4,6N Carga 4,6N Pressão nominal 0,65 MPa Pressão nominal 0,65 MPa Espiral 40 mm para 5 mm Espiral 40 mm para 5 mm Lixa Al 2 O 3 #320 pano (Total – 10 lixas) Lixa Al 2 O 3 #320 pano (Total – 10 lixas) Assentamento Lixa Al 2 O 3 #600 Assentamento Lixa Al 2 O 3 #600 MATERIAIS E MÉTODOS Condições de ensaio

14 14 Perda de massa (Intervalo de pesagem - 2 lixas) Perda de massa (Intervalo de pesagem - 2 lixas) Taxa de desgaste (g/lixa) Taxa de desgaste (g/lixa) Coeficiente de Atrito Coeficiente de Atrito Microscopia Eletrônica de Varredura Microscopia Eletrônica de Varredura MATERIAIS E MÉTODOS Medição e análise dos resultados

15 15 RESULTADOS

16 16 RESULTADOS

17 17 RESULTADOS Y= 0,2159x – 0,1175 Y= 0,2109x – 0,2524

18 18 COEFICIENTE DE ATRITO

19 19 COEFICIENTE DE ATRITO

20 20 COEFICIENTE DE ATRITO

21 21 COEFICIENTE DE ATRITO

22 22 COEFICIENTE DE ATRITO

23 23 COEFICIENTE DE ATRITO

24 24 Carboneto de Nióbio Carboneto de Vanádio Carboneto de Ferro (M 3 C) MECANISMO DE DESGASTE

25 25 Carboneto de Nióbio Carboneto de Vanádio MECANISMO DE DESGASTE Deformação Plástica Microcorte

26 26 MECANISMO DE DESGASTE Recobrimento da grafita

27 27CONCLUSÕES As frações volumétricas de grafita estudadas não influenciaram significativamente o desgaste dos cilindros de laminação utilizados nas últimas cadeiras. As frações volumétricas de grafita estudadas não influenciaram significativamente o desgaste dos cilindros de laminação utilizados nas últimas cadeiras. Os mecanismo de desgaste predominantes nas ligas foram : Microcorte e deformação plástica. Os mecanismo de desgaste predominantes nas ligas foram : Microcorte e deformação plástica. Não houve variação significativa do coeficiente de atrito em todas as ligas. Não houve variação significativa do coeficiente de atrito em todas as ligas. Os carbonetos de Nb e V protegem a matriz, evitando seu desgaste prematuro. Os carbonetos de Nb e V protegem a matriz, evitando seu desgaste prematuro.

28 28 OBJETIVO Estudar, por meio de ensaios laboratoriais, a influência da grafita na resistência ao desgaste de cilindros de laminação utilizados nas últimas cadeiras ( LTQ ). Identificar os mecanismos de desgaste. Avaliar o efeito dos carbonetos no desgaste.

29 29 FIM


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