O desgaste de máquinas e seus componentes têm grande influência econômica em diversos setores da indústria. Diante dessa situação, tem sido feitos estudos visando desenvolver novos materiais e revestimentos que apresentem maior resistência ao desgaste. O revestimento é um dos métodos mais utilizados quando se procura garantir a uma superfície alguma propriedade mecânica que não é intrínseca ao metal base. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo comparativo de ligas de diferentes composições químicas, através do desenvolvimento de um consumível para soldagem manual ao arco elétrico a ser aplicado especialmente para o recobrimento de superfícies submetidas ao desgaste abrasivo. Os eletrodos desenvolvidos foram compostos pela combinação de cromo-carbono e tungstênio-carbono misturados em um revestimento base com rutilo-carbonato de cálcio-fluorita, resultando em eletrodos revestidos com sete diferentes composições. A comparação e avaliação da resistência à abrasão foi feita com base nos dados obtidos no ensaio de desgaste abrasivo, segundo a norma ASTM G65-91, e também baseada nos resultados da composição química, microestrutura e análise microestrutural dos revestimentos. Os resultados mostraram que os depósitos com maior resistência ao desgaste abrasivo foram obtidos com eletrodos com as composições contendo carbono e 7% de tungstênio e carbono e 1,5% de cromo. Esses mesmos depósitos foram os que apresentaram valores mais elevados de microdureza, e em sua microestrutura pode-se perceber a formação de maior quantidade de carbonetos. / The wear in machines and equipments is one of the main sources of economic losses. Nowadays many studies have been conducted to develop new materials and coverages to produce wear resistance. The hardfacing is one of most common methods to produce a deposit having properties not intrinsic to that of the base material. The main objective of this work is to study the viability of using different alloys compositions to produce covered electrodes for shielded metal arc welding (SMAW) resistant to abrasive wear. The covered electrodes were produced adding chromiumcarbon and tungsten-carbon to rutile-calcium carbide-fluorite base. Comparison and evaluation of wear resistance of the developed electrodes was based in ASTM G65-91 wear tests, deposit chemical compositions and the resultant microstructures. The results shown that electrodes containing additions of C-W 7 % and C-Cr 1.5 % produced best performance of wear test deposits. These compositions produced deposits containing the higher amounts of carbides and exhibit higher hardness values.

O desgaste superficial por abrasão é uma manifestação patológica que decorre do atrito entre partículas secas e a superfície do material, causando uma perda progressiva das camadas mais externas da estrutura. Entender esse mecanismo de deterioração e ainda os parâmetros que influenciam a sua ocorrência são preocupações válidas, visto que ele compromete a durabilidade e a funcionalidade de estruturas, tais como pisos de concreto. Além disso, a correção desta manifestação patológica exige gastos elevados com reparo ou substituição do concreto e, dessa maneira, a necessidade de maiores estudos buscando ações mais efetivas na prática é justificada. Neste particular, estudou-se a influência das propriedades relacionadas à matriz e à superfície na resistência à abrasão dos compósitos. Para tanto, alguns fatores que influenciam na qualidade dos concretos empregados em pisos, como o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI), a relação água/aglomerante (0,40; 0,60), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 10%) e o tipo de cura (submersa; caixa aquecida) foram avaliados. Os ensaios adotados para estudar a influência das propriedades de massa no mecanismo de degaste foram os de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão e exsudação. Já os ensaios para verificar a influência das propriedades de superfície na magnitude desse mecanismo foram os de dureza superficial, resistência à abrasão, porosimetria por intrusão de mercúrio, microdureza por indentação, análises em microscópio estereoscópico e a digitalização tridimensional à laser. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento sobre todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento de alta resistência inicial apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento pozolânico, considerando uma mesma idade de análise (63 dias). Além disso, verificou-se uma influência estatística significativa da relação a/agl no comportamento dos concretos, onde a relação a/agl 0,6 aumentou os índices de desgaste das amostras em relação as de referência (a/agl 0,4), conforme esperado. Quanto ao tipo de cura, os compósitos curados de forma submersa apresentaram os melhores resultados frente ao desgaste superficial comparando-se àqueles mantidos na cura em caixa aquecida. Finalmente, analisando o teor de substituição de sílica ativa, observou-se que a substituição de 10 % sobre a massa de cimento proporcionou acréscimos estatisticamente significativos na resistência à abrasão das amostras com menor relação a/agl; somando-se a isto, a presença da sílica minimizou o efeito da cura em caixa aquecida na camada superficial das amostras de concreto submetidas ao desgaste. Concluindo, a resistência à abrasão dos concretos mostrou ter uma importante relação não somente com as suas propriedades de massa, mas também com a qualidade da sua camada superficial, uma vez que apresentou forte correlação com as características de superfície avaliadas, como a dureza superficial, a microdureza e a porosimetria ao mercúrio. Além disso, salienta-se que o ensaio de dureza superficial por esclerometria poderia ser adotado como parâmetro para determinação direta da resistência ao desgaste e sugere-se que a exsudação dos pisos de concreto venha a ser o fator principal no controle da qualidade da camada superficial da placa de concreto. / Surface abrasion wear is a pathological manifestation triggered by friction between dried particles and the surface of the material, provoking a progressive loss of the outermost layers. The comprehension of this mechanism of deterioration and also the parameters that influence its occurrence are valid concerns, since it compromises the durability and functionality of structures such as concrete floors. In addition, repair this pathological manifestation or replace the damage concrete require high expenditure. Thus, the necessity of further studies seeking for practical effective actions is justified. In this particular, the aim of this work was to study the influence of properties related to the matrix and the surface of composites on abrasion resistance. For this purpose, some factors that influence the quality of the concrete used in floors, including the cement type (CP IV; CP V-ARI), the water / binder ratio (0.40, 0.60), the replacement content of silica fume (0%, 10%) and the conditions of cure (submerged; heat box) were evaluated. The assays employed in order to study the influence of mass properties on the wear mechanism were the compressive strength, flexural tensile strength and bleeding. As regards to the influence of surface properties on the magnitude of this mechanism, it was verified by testing the surface hardness, abrasion resistance, porosimetry by mercury intrusion, microhardness by indentation, analysis in stereoscopic microscope and three-dimensional laser scanning. The obtained data demonstrated a statistically significant influence of cement type on all assessed properties, with the high early strength cement presenting a better performance as compared to pozzolan cement, considering a similar age of analysis (63 days). Furthermore, there was a statistically significant influence of water / binder ratio on concrete behavior, where the water / binder ratio of 0.6 increased the wear rates of the samples in comparison to the reference (water / binder 0.4), as expected. Regarding to the conditions of cure, the submerged composites showed better results against surface wear as compared to those kept in the heat box. Finally, it was observed that the replacement content of silica fume of 10% on the cement mass provided statistically significant increases in abrasion resistance of samples with lower water / binder ratio. In addition, the presence of silica minimized the effects of curing in a heat box on the surface layer of concrete samples that were submitted to wear. In conclusion, the abrasion resistance of concretes demonstrated an important relationship not only with the mass properties of these structures but also with the quality of their surface layer, since a strong correlation with the evaluated surface features was observed, including surface hardness, microhardness and porosimetry by mercury intrusion. Moreover, it is emphasized that the surface hardness assay by rebound hammer may be used as a parameter for direct determination of wear resistance and it is suggested that bleeding of concrete floors might be the main factor for controlling the surface layer quality of the concrete slab.

O desgaste de máquinas e seus componentes têm grande influência econômica em diversos setores da indústria. Diante dessa situação, tem sido feitos estudos visando desenvolver novos materiais e revestimentos que apresentem maior resistência ao desgaste. O revestimento é um dos métodos mais utilizados quando se procura garantir a uma superfície alguma propriedade mecânica que não é intrínseca ao metal base. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo comparativo de ligas de diferentes composições químicas, através do desenvolvimento de um consumível para soldagem manual ao arco elétrico a ser aplicado especialmente para o recobrimento de superfícies submetidas ao desgaste abrasivo. Os eletrodos desenvolvidos foram compostos pela combinação de cromo-carbono e tungstênio-carbono misturados em um revestimento base com rutilo-carbonato de cálcio-fluorita, resultando em eletrodos revestidos com sete diferentes composições. A comparação e avaliação da resistência à abrasão foi feita com base nos dados obtidos no ensaio de desgaste abrasivo, segundo a norma ASTM G65-91, e também baseada nos resultados da composição química, microestrutura e análise microestrutural dos revestimentos. Os resultados mostraram que os depósitos com maior resistência ao desgaste abrasivo foram obtidos com eletrodos com as composições contendo carbono e 7% de tungstênio e carbono e 1,5% de cromo. Esses mesmos depósitos foram os que apresentaram valores mais elevados de microdureza, e em sua microestrutura pode-se perceber a formação de maior quantidade de carbonetos. / The wear in machines and equipments is one of the main sources of economic losses. Nowadays many studies have been conducted to develop new materials and coverages to produce wear resistance. The hardfacing is one of most common methods to produce a deposit having properties not intrinsic to that of the base material. The main objective of this work is to study the viability of using different alloys compositions to produce covered electrodes for shielded metal arc welding (SMAW) resistant to abrasive wear. The covered electrodes were produced adding chromiumcarbon and tungsten-carbon to rutile-calcium carbide-fluorite base. Comparison and evaluation of wear resistance of the developed electrodes was based in ASTM G65-91 wear tests, deposit chemical compositions and the resultant microstructures. The results shown that electrodes containing additions of C-W 7 % and C-Cr 1.5 % produced best performance of wear test deposits. These compositions produced deposits containing the higher amounts of carbides and exhibit higher hardness values.

Dissertação de Mestrado apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Um dos problemas verificados em trocadores de calor, fabricados em tubos de aço carbono, que trabalham em temperaturas elevadas é a degradação causada por processos erosivos e abrasivos, gerados pela ação de cinzas oriundas da queima de carvão, com aproximadamente 42% de cinzas. Um dos fatores que contribuem para a degradação do material são as mudanças microestruturais, como a esferoidização da cementita perlítica lamelar, quantidade de carbonetos e tamanho médio das partículas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da esferoidização nas temperaturas de 530°C, 630°C e 700°C nos tempos de 50h, 100h e 200h, nas condições de desgaste erosivo a quente, simulando a temperatura real de trabalho (450°C) e abrasivo no aço ASTM A106. Avaliou-se a variação do volume, as microestruturas esferoidizadas, o tamanho de grão e a resistência mecânica a partir da microdureza. As amostras com maior nível de esferoidização, obtidas nas temperaturas de 700°C em tempos de 50 horas e apresentaram maior redução de dureza, o que resultou em maiores perdas de massa. De forma geral, com o aumento da esferoidização, há redução da dureza e aumento do desgaste erosivo, porém com gradativa redução da taxa de desgaste. Isto possivelmente decorre do aumento da ductilidade/tenacidade da matriz, a qual retarda o processo de fragmentação (debris) da superfície do aço ASTM A106 durante o processo erosivo à quente.

O desgaste superficial por abrasão é uma manifestação patológica que decorre do atrito entre partículas secas e a superfície do material, causando uma perda progressiva das camadas mais externas da estrutura. Entender esse mecanismo de deterioração e ainda os parâmetros que influenciam a sua ocorrência são preocupações válidas, visto que ele compromete a durabilidade e a funcionalidade de estruturas, tais como pisos de concreto. Além disso, a correção desta manifestação patológica exige gastos elevados com reparo ou substituição do concreto e, dessa maneira, a necessidade de maiores estudos buscando ações mais efetivas na prática é justificada. Neste particular, estudou-se a influência das propriedades relacionadas à matriz e à superfície na resistência à abrasão dos compósitos. Para tanto, alguns fatores que influenciam na qualidade dos concretos empregados em pisos, como o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI), a relação água/aglomerante (0,40; 0,60), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 10%) e o tipo de cura (submersa; caixa aquecida) foram avaliados. Os ensaios adotados para estudar a influência das propriedades de massa no mecanismo de degaste foram os de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão e exsudação. Já os ensaios para verificar a influência das propriedades de superfície na magnitude desse mecanismo foram os de dureza superficial, resistência à abrasão, porosimetria por intrusão de mercúrio, microdureza por indentação, análises em microscópio estereoscópico e a digitalização tridimensional à laser. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento sobre todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento de alta resistência inicial apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento pozolânico, considerando uma mesma idade de análise (63 dias). Além disso, verificou-se uma influência estatística significativa da relação a/agl no comportamento dos concretos, onde a relação a/agl 0,6 aumentou os índices de desgaste das amostras em relação as de referência (a/agl 0,4), conforme esperado. Quanto ao tipo de cura, os compósitos curados de forma submersa apresentaram os melhores resultados frente ao desgaste superficial comparando-se àqueles mantidos na cura em caixa aquecida. Finalmente, analisando o teor de substituição de sílica ativa, observou-se que a substituição de 10 % sobre a massa de cimento proporcionou acréscimos estatisticamente significativos na resistência à abrasão das amostras com menor relação a/agl; somando-se a isto, a presença da sílica minimizou o efeito da cura em caixa aquecida na camada superficial das amostras de concreto submetidas ao desgaste. Concluindo, a resistência à abrasão dos concretos mostrou ter uma importante relação não somente com as suas propriedades de massa, mas também com a qualidade da sua camada superficial, uma vez que apresentou forte correlação com as características de superfície avaliadas, como a dureza superficial, a microdureza e a porosimetria ao mercúrio. Além disso, salienta-se que o ensaio de dureza superficial por esclerometria poderia ser adotado como parâmetro para determinação direta da resistência ao desgaste e sugere-se que a exsudação dos pisos de concreto venha a ser o fator principal no controle da qualidade da camada superficial da placa de concreto. / Surface abrasion wear is a pathological manifestation triggered by friction between dried particles and the surface of the material, provoking a progressive loss of the outermost layers. The comprehension of this mechanism of deterioration and also the parameters that influence its occurrence are valid concerns, since it compromises the durability and functionality of structures such as concrete floors. In addition, repair this pathological manifestation or replace the damage concrete require high expenditure. Thus, the necessity of further studies seeking for practical effective actions is justified. In this particular, the aim of this work was to study the influence of properties related to the matrix and the surface of composites on abrasion resistance. For this purpose, some factors that influence the quality of the concrete used in floors, including the cement type (CP IV; CP V-ARI), the water / binder ratio (0.40, 0.60), the replacement content of silica fume (0%, 10%) and the conditions of cure (submerged; heat box) were evaluated. The assays employed in order to study the influence of mass properties on the wear mechanism were the compressive strength, flexural tensile strength and bleeding. As regards to the influence of surface properties on the magnitude of this mechanism, it was verified by testing the surface hardness, abrasion resistance, porosimetry by mercury intrusion, microhardness by indentation, analysis in stereoscopic microscope and three-dimensional laser scanning. The obtained data demonstrated a statistically significant influence of cement type on all assessed properties, with the high early strength cement presenting a better performance as compared to pozzolan cement, considering a similar age of analysis (63 days). Furthermore, there was a statistically significant influence of water / binder ratio on concrete behavior, where the water / binder ratio of 0.6 increased the wear rates of the samples in comparison to the reference (water / binder 0.4), as expected. Regarding to the conditions of cure, the submerged composites showed better results against surface wear as compared to those kept in the heat box. Finally, it was observed that the replacement content of silica fume of 10% on the cement mass provided statistically significant increases in abrasion resistance of samples with lower water / binder ratio. In addition, the presence of silica minimized the effects of curing in a heat box on the surface layer of concrete samples that were submitted to wear. In conclusion, the abrasion resistance of concretes demonstrated an important relationship not only with the mass properties of these structures but also with the quality of their surface layer, since a strong correlation with the evaluated surface features was observed, including surface hardness, microhardness and porosimetry by mercury intrusion. Moreover, it is emphasized that the surface hardness assay by rebound hammer may be used as a parameter for direct determination of wear resistance and it is suggested that bleeding of concrete floors might be the main factor for controlling the surface layer quality of the concrete slab.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

Aços resistentes à abrasão possuem uma dureza elevada, sendo amplamente utilizados em aplicações em que o componente ou estrutura é submetido a situações em que é exigida alta resistência mecânica e resistência ao desgaste. Este tipo de aço pode ser aplicado para fabricação de implementos rodoviários, implementos agrícolas, montagem de altos fornos e na indústria de mineração. O presente trabalho visa analisar a influência da baixa temperatura na tenacidade de uma junta de aço resistente à abrasão da série 450HB soldado através do processo ao arco elétrico com arame tubular (Flux-Cored Arc Welding- FCAW). Para tanto foram realizados ensaios de tenacidade ao impacto (Charpy-V) no metal base, metal de solda e ZAC nas temperaturas de 25ºC, 0ºC, -20ºC, -60ºC, -80ºC e -100ºC com o objetivo de levantar a curva de transição dúctil-frágil para cada uma dessas regiões. Também foram realizados ensaios para medição da tenacidade à fratura pelo parâmetro CTOD (Crack Tip Opening Displacement) nas regiões do metal base, metal de solda e ZAC nas temperaturas 25ºC, 0ºC, -20ºC. Adicionalmente foram realizados perfis de microdureza Vickers, dureza Brinell, análise química do metal de base e do metal de solda, caracterização metalográfica (macrografia e micrografias) e análises fractográficas a fim de complementar o estudo da junta soldada. Os resultados mostram melhor desempenho do metal base em relação ao ensaio de impacto, entretanto, o metal de solda apresentou melhores resultados de tenacidade à fratura. A região da ZAC apresentou o pior desempenho entre as regiões em ambos os ensaios de tenacidade realizados. / Abrasion resistant steels have a high hardness, being widely used in applications where the component or structure is subjected to situations where high strength and wear resistance is required. This type of steel can be applied to the production of road equipment, agricultural implements, mounting blast furnaces and in the mining industry. The present work analyzes the influence of low temperature on the toughness of an abrasion resistant steel joint of 450HB series welded through the FCAW (Flux Cored Arc Welding-FCAW) process. It was performed tests of impact toughness (Charpy-V) in the base metal, weld metal and HAZ in the temperatures of 25ºC, 0ºC, -20ºC, -60ºC, -80ºC e -100ºC with the objective to raise the ductile-fragile transition curve for each one of these regions. Tests for measurement of fracture toughness by CTOD (Crack Tip Opening Displacement) parameter in the regions of the base metal, weld metal and HAZ in the temperatures of 25 º C, 0 º C, -20 º C were also performed. In addition, Vickers microhardness profile, Brinell hardness, chemical analysis of the base metal and weld metal, metallographic characterization (macrograph and micrographs) and fractography analysis were performed to complement the study of the welded joint. The results show better performance of the base metal in relation to the impact test, however, the weld metal showed a better fracture toughness. The region of the HAZ showed the worst performance among regions in both toughness tests performed.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

Aços resistentes à abrasão possuem uma dureza elevada, sendo amplamente utilizados em aplicações em que o componente ou estrutura é submetido a situações em que é exigida alta resistência mecânica e resistência ao desgaste. Este tipo de aço pode ser aplicado para fabricação de implementos rodoviários, implementos agrícolas, montagem de altos fornos e na indústria de mineração. O presente trabalho visa analisar a influência da baixa temperatura na tenacidade de uma junta de aço resistente à abrasão da série 450HB soldado através do processo ao arco elétrico com arame tubular (Flux-Cored Arc Welding- FCAW). Para tanto foram realizados ensaios de tenacidade ao impacto (Charpy-V) no metal base, metal de solda e ZAC nas temperaturas de 25ºC, 0ºC, -20ºC, -60ºC, -80ºC e -100ºC com o objetivo de levantar a curva de transição dúctil-frágil para cada uma dessas regiões. Também foram realizados ensaios para medição da tenacidade à fratura pelo parâmetro CTOD (Crack Tip Opening Displacement) nas regiões do metal base, metal de solda e ZAC nas temperaturas 25ºC, 0ºC, -20ºC. Adicionalmente foram realizados perfis de microdureza Vickers, dureza Brinell, análise química do metal de base e do metal de solda, caracterização metalográfica (macrografia e micrografias) e análises fractográficas a fim de complementar o estudo da junta soldada. Os resultados mostram melhor desempenho do metal base em relação ao ensaio de impacto, entretanto, o metal de solda apresentou melhores resultados de tenacidade à fratura. A região da ZAC apresentou o pior desempenho entre as regiões em ambos os ensaios de tenacidade realizados. / Abrasion resistant steels have a high hardness, being widely used in applications where the component or structure is subjected to situations where high strength and wear resistance is required. This type of steel can be applied to the production of road equipment, agricultural implements, mounting blast furnaces and in the mining industry. The present work analyzes the influence of low temperature on the toughness of an abrasion resistant steel joint of 450HB series welded through the FCAW (Flux Cored Arc Welding-FCAW) process. It was performed tests of impact toughness (Charpy-V) in the base metal, weld metal and HAZ in the temperatures of 25ºC, 0ºC, -20ºC, -60ºC, -80ºC e -100ºC with the objective to raise the ductile-fragile transition curve for each one of these regions. Tests for measurement of fracture toughness by CTOD (Crack Tip Opening Displacement) parameter in the regions of the base metal, weld metal and HAZ in the temperatures of 25 º C, 0 º C, -20 º C were also performed. In addition, Vickers microhardness profile, Brinell hardness, chemical analysis of the base metal and weld metal, metallographic characterization (macrograph and micrographs) and fractography analysis were performed to complement the study of the welded joint. The results show better performance of the base metal in relation to the impact test, however, the weld metal showed a better fracture toughness. The region of the HAZ showed the worst performance among regions in both toughness tests performed.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.