Caracterização e avaliação da resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido alto cromo hipeutética, eutética e hipereutética com adição de nióbio

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dc.contributor.advisorPinheiro, Ivete Peixoto
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6117501358477717
dc.contributor.authorFaria, Fabrício Gonçalves de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1286016607376528
dc.contributor.refereePinheiro, Ivete Peixoto
dc.contributor.refereeSilva, Ernane Rodrigues da
dc.contributor.refereeSilva, Clênio
dc.date.accessioned2025-03-18T17:56:18Z
dc.date.available2025-03-18T17:56:18Z
dc.date.issued2021-08-06
dc.description.abstractOs ferros fundidos alto cromo (FFAC) são normalmente utilizados em aplicações que requerem materiais com alta resistência ao desgaste abrasivo, principalmente para a fabricação de componentes para o setor de mineração. A adição de Nb nas ligas de FFAC resulta na formação de carbonetos de nióbio (NbC) com alta dureza e morfologia favorável para melhorar as características mecânicas das ligas. As ligas FFAC podem ser hipoeutéticas, eutéticas e hipereutéticas, e a microestrutura eutética confere desempenho ideal de resistência ao desgaste abrasivo para componentes fabricados. Neste estudo, cinco ligas foram fundidas e vazadas em moldes de areia com diferentes teores de C para obter ligas FFAC hipoeutéticas, quase eutéticas e hipereutéticas com 26% Cr e 0,5% Nb. As ligas fundidas e tratadas termicamente foram caracterizadas usando difração de raios X, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, abrasômetro tipo roda de borracha e análises de dureza / microdureza Vickers. Os resultados indicaram que a fração volumétrica de carboneto (FVC) das ligas aumentaram significativamente de 23,71% para a liga 2.6C-CrNb com um teor de C de 2,6% para 32,70% para a liga 3.8C-CrNb com um teor de C de 3,8%. Além disso, a FVC aumentou com a mudança das microestruturas de hipoeutética, quase eutética e hipereutética. As ligas quase eutéticas 3.0C – CrNb, tanto fundidas quanto as tratadas termicamente com teores de C de 3% apresentaram a menor taxa de desgaste entre as ligas correspondentes. Portanto, ligas eutéticas de FFAC com adição de Nb apresentam melhor desempenho ao desgaste abrasivo do que ligas de FFAC com adição de Nb hipo ou hipereutéticas.
dc.description.abstractotherHigh-chromium cast iron (HCCI) alloys are typically used in applications that require materials with high resistance to abrasive wear, particularly for manufacturing components for the mining sector. The addition of Nb to HCCI alloys results in the formation of niobium carbides (NbC) with high hardness and favourable morphology for improving the mechanical characteristics of the alloys. HCCI alloys can be hypoeutectic, eutectic, and hypereutectic, and the eutectic microstructure confers optimal abrasive wear resistance performance to fabricated components. In this study, five alloys were cast and poured into sand molds with varying C contents to obtain hypoeutectic, near-eutectic and hypereutectic HCCI alloys with 26% Cr and 0.5% Nb. The as-cast and heat-treated alloys were characterized using X-ray diffraction, optical microscopy, scanning electron microscopy, rubber wheel abrasiometry, and Vickers hardness/microhardness analyses. The results indicated that the carbide volume fraction (CVF) of the alloys increased significantly from 23.71% for the 2.6C–CrNb alloy with a C content of 2.6% to 32.70% for the 3.8C–CrNb alloy with a C content of 3.8%. In addition, the CVF increase with changing microstructures of the hypoeutectic, near-eutectic and hypereutectic. The as-cast and heat-treated near-eutectic 3.0C–CrNb alloys with C contents of 3% presented the lowest wear rate among the corresponding as-cast and heat-treated alloys. Therefore, eutectic Nb-added HCCI alloys exhibit better abrasive wear performance than hypo- or hypereutectic Nb-added HCCI alloys.
dc.description.sponsorshipMetalúrgica Soares, Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), Nacional Grafite, Minerita Minérios Itaúna, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/851
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectNióbio
dc.subjectFerro fundido
dc.subjectDesgaste abrasivo
dc.subjectTribologia
dc.subjectFerro fundido - Tratamento térmico
dc.titleCaracterização e avaliação da resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido alto cromo hipeutética, eutética e hipereutética com adição de nióbio
dc.typeDissertação

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