Avaliação do comportamento tribocorrosivo de dois aços ferramenta candidatos à fabricação de capas de briquetagem

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dc.contributor.advisorMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.advisor-coPenagos, José Jimmy
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/5197354360810183
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2859884193381045
dc.contributor.authorRibeiro, Nirvana Cecília
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2833669027232012
dc.contributor.refereeAndrade, Gustavo Tressia de
dc.contributor.refereeSilva, Ernane Rodrigues da
dc.contributor.refereeFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.date.accessioned2025-06-03T14:51:03Z
dc.date.available2025-06-03T14:51:03Z
dc.date.issued2025-04-04
dc.description.abstractO desgaste por tribocorrosão na briquetagem é reconhecido como um problema crítico, pois reduz a vida útil das superfícies das capas de rolos das prensas empregadas na compactação do minério de ferro (MFe). Com o objetivo de avaliar a resistência à tribocorrosão de aços ferramenta candidatos à fabricação de capas de briquetagem, o AISI H13 e D2, foram realizados testes no equipamento Miller com metodologia adaptada da norma American Society for Testing and Materials (ASTM) G75. Os testes permitiram investigar o comportamento tribocorrosivo de materiais metálicos através do processo de abrasão-corrosão em polpas abrasivas, utilizando areia #100 e dois tipos de minérios de ferro (A1 e A2). Os abrasivos foram caracterizados quanto à composição química e mineralógica, resultando em 96,1% de quartzo para areia com tamanho de grão médio de 0,17mm, 99% de hematita para o abrasivo A1 e 98 % de hematita e 1% de quartzo para o A2. Os abrasivos apresentaram tamanho médio de partícula igual a 0,05 mm. Ambos os aços do estudo possuem matriz martensítica, mas diferem quanto a composição química e dureza. O aço D2 (58 HRC) apresentou microestrutura com carbetos de cromo, o que confere maior resistência ao desgaste quando comparado ao H13 (45 HRC). O comportamento tribocorrosivo foi influenciado pela composição da polpa. No tribossistema com polpa de areia #100, a taxa de desgaste foi 3 vezes maior para o aço H13, com predominância do componente de abrasão. Aços com maior dureza apresentam maior sinergismo dos fenômenos de abrasão-corrosão e no tribossistema D2-Areia #100 este fenômeno foi confirmado pela presença de corrosão nas áreas afetadas pelo desgaste abrasivo através da microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Em polpas de MFe, as taxas de desgaste foram menores, e apresentaram diferenças de 1,6 vezes entre os aços no tribossistema com polpa do abrasivo A1, e 1,8 vezes com polpa do abrasivo A2. As micrografias das superfícies de desgaste revelaram maior intensidade de corrosão no aço H13 em todos os tribossistemas estudados. Já no aço D2, a presença de corrosão foi de menor intensidade, porém, reforçou a probabilidade de ocorrência de corrosão na interface matriz-carbeto. Contudo, os resultados obtidos neste estudo indicaram que o aço D2 é um material alternativo para o aumento da vida útil das capas de briquetagem, oferecendo uma solução mais durável para aplicações que envolvem testes industriais.
dc.description.abstractotherTribocorrosion wear in briquetting is recognized as a critical problem, as it reduces the useful life of the surfaces of the roller covers of the presses used to compact iron ore (MFe). To assess the resistance to tribocorrosion of AISI H13 and D2 tool steels that are candidates for the manufacture of briquetting covers, tests were carried out on Miller equipment using a methodology adapted from the American Society for Testing and Materials (ASTM) G75 standard. The tests made it possible to investigate the tribocorrosive behavior of metallic materials through the abrasion-corrosion process on abrasive slurries, using #100 sand and two types of iron ore (A1 and A2). The abrasives were characterized in terms of their chemical and mineralogical composition, resulting in 96.1% quartz for sand with an average grain size of 0.17mm, 99% hematite for abrasive A1 and 98% hematite and 1% quartz for A2. The abrasives had an average particle size of 0.05 mm. Both steels in the study have a martensitic matrix but differ in terms of chemical composition and hardness. D2 steel (58 HRC) has a microstructure with chromium carbides, which gives it greater resistance to wear when compared to H13 (45 HRC). The tribocorrosive behavior was influenced by the composition of the pulp. In the tribosystem with #100 sand slurry, the wear rate was 3 times higher for H13 steel, with the abrasion component predominating. Steels with greater hardness show greater synergism of abrasion-corrosion phenomena and in the D2-Sand #100 tribosystem this phenomenon was confirmed by the presence of corrosion in the areas affected by abrasive wear through optical microscopy and scanning electron microscopy. In MFe slurries, the wear rates were lower and showed differences of 1.6 times between the steels in the tribosystem with A1 abrasive slurry, and 1.8 times with A2 abrasive slurry. The micrographs of the wear surfaces showed greater corrosion intensity on H13 steel in all the tribosystems studied. In the case of D2 steel, the presence of corrosion was less intense, but it reinforced the likelihood of corrosion occurring at the matrix-carbide interface. However, the results obtained in this study indicate that D2 steel is an alternative material for increasing the useful life of briquetting covers, offering a more durable solution for applications involving industrial testing.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1602
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 Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectBriquetes
dc.subjectTribocorrosão
dc.subjectAço - Corrosão
dc.subjectDesgaste abrasivo
dc.titleAvaliação do comportamento tribocorrosivo de dois aços ferramenta candidatos à fabricação de capas de briquetagem
dc.typeDissertação

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