ESTUDO COMPARATIVO DA RESISTÊNCIA AO DESGASTE EROSIVO DE REVESTIMENTOS
OBTIDOS POR ASPERSÃO TÉRMICA
Autor(es)
MARIA JÚLIA XAVIER BELÉM
Orientador(es)
CARLOS ROBERTO CAMELLO LIMA
Apoio Financeiro
PIBIC/CNPq
Resumo Simplificado
Revestimentos vêm sendo crescentemente utilizados em peças e componentes de sistemas mecânicos em aplicações contra desgaste,
contra corrosão, entre outras. Revestimentos podem ser aplicados por diversos processos, sendo que, a aspersão térmica vem
ganhando espaço para aplicações de proteção contra desgaste. O desgaste é um fenômeno tipicamente superficial, que provoca a perda
de desempenho em diversos sistemas mecânicos. O desgaste erosivo, estudado no trabalho, caracteriza-se por danos causados devido
a colisão sucessivo de partículas sólidas e duras, que são arrastadas por um fluxo de líquido ou gás contra a superfície, resultando em
perda de material. As variáveis que afetam a severidade da erosão são quanto ao impacto (operacionais: velocidade da partícula,
ângulo de impacto), à partícula erosiva (tipo de material, tamanho) e quanto ao material (superfície: tipo de material, morfologia,
dureza, rugosidade). No projeto de pesquisa fez-se um estudo e caracterização de revestimentos à base de carboneto de tungstênio
(WC) aplicados pelo equipamento de aspersão térmica a chama oxicombustível de alta velocidade (HVOF), e revestimentos à base de
ferro e cromo (FeCr), obtidos pelo processo de aspersão a arco elétrico (Arc Spray). Nos processos de aspersão, os revestimentos
foram aplicados em substratos de Aço ABNT 1020. Os materiais de aplicação foram as ligas 95 MXC (FeCrB), pelo processo Arc
Spray e 88/12 (WC12Co), aplicada pelo processo HVOF, utilizando equipamentos da empresa parceira OGRAMAC. Para realização
dos testes de desgaste erosivo, o equipamento, construído no próprio laboratório da UNIMEP, utiliza uma furadeira de bancada
Schulz, modificada, acoplando dispositivos para utilização como um Tribômetro, que foi regulado para operar a uma velocidade de
9,33m/s. Foram realizadas seis horas de ensaio para cada amostra em ângulos de impacto das partículas abrasivas de 30º e 90º.
Utilizou-se como partículas abrasivas areia de quartzo (SiO2) misturada a água. As amostras foram pesadas antes e após o teste de
erosão para posterior medida da taxa de desgaste. A preparação das amostras (metalografia, embutimento para Microscopia Óptica MO) foi realizada no Laboratório de Materiais da UNIMEP. A análise do desgaste em cada amostra foi feita relacionando os tempos
de ensaio, avaliando a taxa de desgaste através das medições de perda de massa das amostras e, posteriormente, normalizada para
desgaste volumétrico de acordo com as densidades dos materiais aspergidos. Após os ensaios de desgaste erosivo, foi observado que
as amostras com revestimentos à base de Fe e Cr aspergida pelo processo Arc Spray apresentaram os maiores desgastes do que as
amostras à base de carboneto de tungstênio aplicadas por HVOF, cerca de sete vezes maior para ângulo de impacto utilizado de 30º e
cerca de nove vezes maior para ângulo de incidência das partículas de 90º, após 6 horas de ensaio. Assim, viu-se que as amostras
aplicadas por Arc Spray tiveram maior desgaste erosivo para ambos os ângulos de impacto, concluindo que o desgaste erosivo está
fortemente correlacionado com as características presentes nas microestruturas, particularmente a porosidade, visto que a
microestrutura do 95 MXC (FeCrB) apresentou maior porosidade e um maior desgaste volumétrico. Já os revestimentos à base de
carboneto de tungstênio aplicados por HVOF, apresentam ótimas características e podem ser aplicados, com sucesso, em diversas
situações por sua excelente resistência ao desgaste.