Efeito da substituição do molibdênio pelo nióbio e nióbio-boro em aços Hadfield no desempenho ao desgaste abrasivo.

Abstract

A motivação dessa pesquisa veio no sentido de se viabilizar o desenvolvimento desse tipos de liga de desgaste, que atenda às necessidades de aplicação das mesmas, tanto em termos econômicos quanto do ponto de vista de propriedades mecânicas. Hoje em dia, com o aumento de preços de alguns insumos, em particular aqueles ligados ao molibdênio, tanto na forma de ferro-liga ou óxido, justifica-se todo empenho em se caracterizar novas ligas que visem substituir no todo ou em parte esses materiais que entram na composição dos aços Hadfield. Estudaram-se os aços austeníticos do tipo “Hadfield”, modificados quimicamente em relação ao original da ASTM A-128, classe E-2, e ainda alguns tratamentos térmicos que objetivaram melhorar propriedades mecânicas, medidas através de teste de desgaste (roda de borracha) e impacto por martelamento. Quando no estado bruto de fusão, essas ligas apresentam estrutura austenítica com precipitação intensa de carbonetos, diminuindo a resistência e fragilizando o material. Foram feitos dois caminhos de aquecimento: aquecimento direto até a temperatura final e outro com patamar a 600ºC por 2 horas, antes do encharque final a 1.100°C. O tratamento térmico promove a redissolução desses carbonetos na matriz austenítica e um posterior resfriamento em água impede nova precipitação, dando uma estrutura austenítica supersaturada. A classe E-2 da ASTM A-128 permite um tratamento especial, onde aquece-se até cerca de 600ºC, mantendo nessa temperatura por um certo tempo e, em seguida, prossegue-se com o aquecimento até atingir a temperatura final, chamado processo de perlitização. Algumas amostras sofreram envelhecimento a 600ºC por 2 horas, precipitando carbonetos finamente dispersos na matriz, aumentando a resistência da liga que, após deformação plástica, encrua-se bastante, atingindo o estado ideal de trabalho. Esse trabalho mostrou que é possível se efetuar a substituição proposta do molibdênio pelo nióbio e nióbio-boro, mantendo ou melhorando as propriedades mecânicas e ainda tendo-se uma redução de custo, já que a quantidade usada na substituição é menor do que aquela da composição tradicional referente à norma da ASTM A-128, classe E-2.