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http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1330
Tipo: | Dissertação |
Título: | Estudo da abrasão e do comportamento mecânico de ferro nodular com carbonetos de cromo austemperado |
Autor(es): | ANDRADE, Kempees de Oliveira |
Primeiro Orientador: | SHIMANO, Marcos Massao |
Resumo: | 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. |
Abstract: | Austempered ductile iron alloys have achieved important prominence in engineering projects due to recent advances in their processing technology, resulting in materials with high mechanical strength, excellent toughness and good wear resistance, increasing interest in several industrial segments. The abrasive wear resistance of these alloys can be increased with the use of carbides in the metallic matrix, however this can to reduce the toughness properties. The present study analyzed the influence of chromium eutectic carbides contained in an austempered ductile iron, on the abrasion and mechanical properties through variations in temperatures and austempering times. Therefore, four alloys were developed with variations in the levels of chromium in type Y specimens with 13 mm thickness. The microstructural characterizations of the gross alloy, showed eutectic carbides when using chromium. These alloys were austenitized at 900ºC for 1.5 hours and austempered at two temperatures, 300ºC and 360ºC. Different times were used for the treatment of austempering: 30 minutes, 90 minutes and 180 minutes. The austempering treatments in the alloys with carbides generated ausferritic matrices. For the highest austempering temperatures, greater amounts of austenite were found, with lower averages of hardness and microhardness. For lower austempering temperatures, the amount of austenite was reduced, resulting in the highest averages for hardness and microhardness. However, for each allow in this study, greater hardness and microhardness did not lead to greater resistance to abrasive wear in alloys with carbides in the tests carried out on a rubber wheel, indicating that the abrasion resistance was more dependent on the volume of carbides than surface hardness, given the protection that these carbides provide the metal matrix. Nevertheless, the gradual increase in abrasion resistance through the increase in the volume of chromium carbides in this study, significantly reduced the toughness of the alloy in the impact tests performed. |
Palavras-chave: | Ferro Nodular. Carboneto. Abrasão. Tenacidade. Austêmpera. Ductile Iron. Carbide. Abrasion. Toughness. Austempering. |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Triângulo Mineiro |
Sigla da Instituição: | UFTM |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1330 |
Data do documento: | 11-Jan-2021 |
Aparece nas coleções: | Programa de Mestrado Profissional em Inovações e Tecnologias |
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