The application of hardfacing brings the reduction of the wear and therefore increases service life of components and reducing the maintenance shutdowns. This work aims to study the wear resistance of hardface applied by welding, by using the process FCAW (Flux- Cored Arc Welding) Self-Shield Double Wire. Three types of consumables were used (FeCrC, FeCrC+Ti and FeCrC + Nb) with diameter 1.6 mm in twelve coating conditions. The coating was applied by welding on a steel SAE 1020 with and without E308lSi buttering, with metal transfer mode in short circuit. It was compared the deposits made with each condition. It was constructed specimens for the evaluation of wear in the laboratory with Rubber Wheel according to ASTM G65-00. The wear evaluation was made via mass loss. It was also carried analysis hardness and microhardness of the coating microstructure. The best wear resistance results were obtained with the use of two wires electrode with the same composition (FeCrC + Ti). The presence of Ti in the coating has fewer cracks and improves wear resistance in this study. The conditions with buttering have not shown good results with respect to wear resistance of coatings. / A aplicação de revestimentos com o objetivo de reduzir o desgaste e, consequentemente os custos de manutenção, busca o incremento da vida em serviço dos componentes e na redução das paradas programadas. Uma correta seleção do material depositado permite, dentre outras coisas, transformarem elementos descartáveis por desgaste em bens de capital recuperável, aumentar a resistência e prover as superfícies susceptíveis ao desgaste de características e propriedades desejadas e, em geral, aumentar a eficiência do processo. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos duros depositados em camada única através do processo de soldagem FCAW (Flux - Cored Arc Welding) Duplo Arame, com arame tubular auto protegido. Foram utilizados três tipos de consumíveis (FeCrC, FeCrC+Ti e FeCrC+Nb) de diâmetro 1,6 mm em doze condições de revestimento diferentes. O revestimento por soldagem foi aplicado sobre uma chapa de aço carbono SAE 1020 com e sem amanteigamento de liga E308LSi, utilizando-se o modo de transferência metálica por curto-circuito. Construiu-se corpos de prova para a avaliação do desgaste em laboratório com abrasômetro Roda de Borracha de acordo com a norma ASTM G65-00. A avaliação de desgaste foi feita via perda de massa. Foram realizadas também análise de dureza, microdureza e microestrutura dos revestimentos. Os melhores resultados de resistência ao desgaste foram obtidos com a utilização dos dois arames eletrodo de mesma composição (FeCrC+Ti - FeCrC+Ti). A presença do Ti no revestimento apresenta menor quantidade de trincas e melhora a resistência ao desgaste com o ensaio utilizado nesta pesquisa. As condições com amanteigamento não demonstraram bons resultados com relação a resistência ao desgaste dos revestimentos. / Mestre em Engenharia Mecânica

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O trabalho tem como objetivo contribuir ao entendimento do efeito das caraterísticas superficiais no desgaste abrasivo com e sem efeito corrosivo. Utilizou-se o equipamento de micro-abrasão-corrosão desenvolvido no Laboratório de Tribologia e Materiais (LTM). Foi utilizado nos testes: amostras de aço inoxidável austenítico AISI 304, partículas abrasivas de sílica e velocidade de rotação de 150 rpm. Para a parte corrosiva foi usada solução eletrolítica com 1N de H2SO4. Para a influência da topografia de superfície do corpo de prova o aço AISI 304 foi preparado em lixas de carbeto de silício de granulometria #80 e #4000, e com disposições de lixamento perpendicular e paralelo com respeito ao sentido de rotação da esfera. Esferas de zircônia (Ø 25,4 mm) foram usadas como contra-corpos. Para avaliar a influência da natureza e evolução topográfica da superfície do contra-corpo usaram-se cinco contra-corpos esféricos (Ø 25,4 mm): um cerâmico (nitreto de silício, Si3N4), um metálico (aço AISI 52100) e três polímeros termoplásticos (polipropileno, PP, poliacetal, POM, e poliamida 6,6, PA 6,6); para os testes de micro-abrasão-corrosão foram usados um cerâmico (Si3N4) e um polímero termoplástico (PP). Foi acompanhada a evolução topográfica ao longo dos testes nos contra-corpos por meio de interferometria e perfilometría. O deslizamento das partículas abrasivas foi predominante nas calotas geradas em todos os testes realizados. A topografia de superfície do corpo e contra-corpo mostrou ter relação com a taxa de desgaste na micro-abrasão e micro-abrasão-corrosão. Topografia de superfície com parâmetros de rugosidade maiores apresentam maiores taxas de desgaste, tendo maior sensibilidade na micro-abrasão-corrosão. Atribuiu-se que, com maiores valores dos parâmetros de rugosidade, consegue-se maior efetividade no arraste e participação de partículas abrasivas no contato. / The aim of this work is to contribute to the understanding of the effect of surface characteristics on abrasive wear with and without corrosive effect. The micro-abrasion-corrosion apparatus developed at the Tribology and Materials Laboratory (LTM) was used. The following tests were used: AISI 304 austenitic stainless steel test specimens (body), silica abrasive particles and rotational speed of 150 rpm. For the corrosive analysis, an 1N H2SO4 electrolytic solution was used. For the influence of the surface topography of the specimen, the AISI 304 steel was grinded using silicon carbide (SiC) (#80 and # 4000), and tested with perpendicular and parallel arrangements with respect to the direction of rotation of the sphere. Zirconia balls (Ø 25.4 mm) were used as counter bodies. In order to analyze the influence of the nature and topographic evolution of the counter-body surface, five spherical counter bodies (Ø 25.4 mm) were used in the micro-abrasion tests: one ceramic (silicon nitride, Si3N4), one metal (AISI steel 52100) and three thermoplastic polymers (polypropylene, PP, polyacetal, POM and polyamide 6.6, PA 6.6); For the micro-abrasion-corrosion tests one ceramic (silicon nitride) and one thermoplastic polymer (PP) were used. The topographic evolution of the counter bodies was monitored along the tests through interferometry and profilometry. The grooving of the abrasive particles was predominant in the wear scars generated in all tests performed. The surface topographies of the body and counter-body showed to have relation with the wear rate in the micro-abrasion and micro-abrasion-corrosion tests. Higher roughness parameters induced higher wear rates, and show greater sensitivity in micro-abrasion-corrosion. It was attributed that higher values of the roughness parameters achieved greater effectiveness in the drag and participation of abrasive particles in the contact. / Tese (Doutorado)

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-23T10:51:37Z No. of bitstreams: 1 EMYDIO CLEMENTE DE SOUSA NETO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 5264287 bytes, checksum: 48883828373d3daac0f65ee6e1ef7809 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T10:51:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EMYDIO CLEMENTE DE SOUSA NETO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 5264287 bytes, checksum: 48883828373d3daac0f65ee6e1ef7809 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / O desgaste prematuro de conjuntos e componentes industriais, bem como de uma infinidade de outros segmentos, representa um grande fator para a redução da eficiência operacional de um equipamento, provocando assim, um aumento das perdas, e consequentemente, em altas despesas com manutenção e reposição de componentes mecânicos. Este trabalho aborda uma análise comparativa entre a resistência ao desgaste de martelos trituradores de baterias recuperados por três ligas a base de cobalto (Stellite 1, 6 e 21), bem como dois processos de deposição: os processos ao Arco Elétrico com Eletrodo Revestido (SMAW) e ao Arco Plasma Transferido com adição de Pó (PTA-P). Os martelos trituradores são originalmente confeccionados em aço inoxidável AISI 316 L sem nenhum recobrimento. Além da avaliação da resistência ao desgaste no próprio meio de trabalho foram realizados ensaios de microdureza, análises microestruturais via microscopia ótica, e eletrônica de varredura e, análise de diluição com o objetivo de caracterizar e consolidar a pesquisa para que se tenha o estudo comparativo da melhor liga e melhor processo de deposição. Os resultados demostraram que a melhor condição testada foi aquela que empregou a liga Stellite 6 depositadas pelo processo PTA-P. Essa condição apresentou a menor perda de massa nos ensaios de resistência ao desgaste, enquanto que a condição menos favorável foi verificada para os depósitos executados com a liga Stellite 1 utilizando o mesmo processo de deposição. A diluição média das ligas depositadas pelo processo SMAW foi 3,7 vezes maior do que a média apresentada utilizando o processo PTA-P. Os maiores valores de microdureza foram aqueles apresentados pelo revestimento executados com a liga Stellite 1 com maior teor de C, e esta liga, proporcionou um maior número de destacamento dos revestimentos. A microestrutura dos depósitos executados pelo processo PTA-P apresentou-se mais refinada quando comparada com aquelas depositadas pelo processo SMAW. / The premature wear sets and industrial components, as well as many of other segments, is a big factor for reducing operational efficiency of equipment, thus causing an increase in losses, and consequently in high cost of maintenance and replacement of mechanical components. This work presents a comparative analysis of the wear resistance of AISI 316 L steel automotive batteries crushers hammers repaired by welding process using three cobalt-based alloys: Stellite 1, 6 and 21, as well as, two welding deposition process: Shielded Metal Arc Welding (SMAW) and Plasma Transferred Arc with addition powder (PTA-P). Crushers hammers are originally made of stainless steel AISI 316 L with no coating. Besides the “in situ” wear resistance evaluation microhardness tests, microstructure and dilution analysis by optical microscopy and scanning electron were done to characterize and consolidate research in order to have a comparative study of best league and better deposition process. The results showed that the best alloy was Stellite 6 using the PTA-P process, which had the lowest mass loss in wear resistance tests, while the less favorable condition was for deposits made with the alloy Stellite 1 using the same deposition welding process. The average dilution of the alloys deposited by the SMAW process was 3.7 times higher than the average using the PTA-P process. The highest microhardness values were presented by Stellite 1 alloy deposit, with higher C content, which also provided a greater number of coating detachment. The deposits made by the process PTAP showed a more refined microstructure when compared to those deposited by the SMAW process