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 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.

Submitted by GUILHERME DE MARCO PESSÔA DO EGITO null (guilhermempegito@gmail.com) on 2017-09-25T23:54:02Z No. of bitstreams: 1 Guilherme de M. P. do Egito.pdf: 3224395 bytes, checksum: b0a5e722d16c8838ccf9facdd1564c83 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-27T20:46:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 egito_gmp_me_ilha.pdf: 3224395 bytes, checksum: b0a5e722d16c8838ccf9facdd1564c83 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T20:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 egito_gmp_me_ilha.pdf: 3224395 bytes, checksum: b0a5e722d16c8838ccf9facdd1564c83 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Setores industriais, como o sucroalcooleiro e a mineração, sofrem com a grande perda de eficiência ou até a parada de seus equipamentos causada pelo desgaste abrasivo. Para que essas paradas sejam reduzidas utiliza-se de técnicas para aumentar a vida útil das peças como revestimentos duros. Os revestimentos mais comuns empregados nesses reparos são compostos de altos teores de cromo e carbono aplicados por soldagem. O presente trabalho foi analisado o comportamento ao desgaste de metal de solda endurecido por carbonetos de titânio, formados a partir de uma mistura de cavacos das ligas ASTM F67 e ASTM F136 após solda pelo processo de soldagem ao arco tungstênio em atmosfera gasosa, SATG (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW) em uma base de aço ASTM A36. A resistência ao desgaste foi avaliada por ensaios de microabrasão, nos quais foi empregado um microabrasômetro de esfera fixa (ISO 26424). Houve uma massiva formação de carbonetos de titânio (TiC) na matriz ferrosa, reforçada pela presença de carbonetos finos. O coeficiente de desgaste para um baixo carregamento apresentou um crescimento constante enquanto para uma alta carga e distância de deslizamento apresentou um patamar de estabilização, sendo o melhor resultado apresentado pelo cordão solda ASTM F 136 de alta energia. / Industrial sectors, such as sugar/alcohol and mining, suffer with a large loss of efficiency or malfunction of the equipments caused by abrasive wear. For these shutdowns are reduced use of techniques to extend the life of parts, such as hard coatings. The most common coatings used in these repairs are compounds high levels of chromium and carbon applied by welding. The presente work aimed the wear behavior of a weld metal hardened by titanium carbides was analyzed, produce from a mixture of chips of alloys ASTM F 67 and ASTM F 136 after welded by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) on a steel base ASTM A 36. The wear resistence was evaluated by micro abrasive wear test, in which it was employed a ball cratering test. There was a massive formation of titanium carbides (TiC) in the ferrous matrix, reinforced by the presence of fine carbides. The wear rates to low load showed constant growth. while to high load and slip distance showed a stabilization level, the best result using high heat input welding of ASTM F 136 titanium alloy.

O presente trabalho apresenta a análise da resistência ao desgaste abrasivo de um revestimento duro e do aço SAE 5160. O revestimento foi obtido pela deposição de uma liga ferrosa através de processo de soldagem \"TIG\" sobre um aço ABNT 1020. Aliga foi desenvolvida com a utilização de CR e Nb como elementos formadores de carbonetos, proporcionando uma microestrutura constituída, no estado bruto de fusão, de uma rede de carbonetos (Cr, Fe)7C3 interdendríticos e NbC dispersos em uma matriz austenítica. Corpos de prova revestidos foram submetidos a tratamentos térmicos de normalização, têmpera, sub-zero e revenido, visando a obtenção de diferentes microestruturas na matriz, enquanto que o aço SAE 5160 foi temperado e revenido de acordo com o procedimento utilizado na confecção de ferramentas agrícolas com este material. A resistência ao desgaste do revestimento foi superior à do aço SAE 5160 nos dois tipos de ensaios de abrasão realizados, sendo os melhores desempenhos apresentados pelo revestimento temperado no ensaio realizado com equipamento do tipo pino sobre lixa e pelo revestimento temperado e revenido no ensaio do tipo roda de borracha/areia seca. A identificação dos mecanismos de remoção de material predominantes nos ensaios abrasivos foi possibilitada pela observação das superfícies desgastadas dos corpos de prova através de microscopia eletrônica de varredura. / The present work presents an analysis of the abrasive wear resistance of a hardfacing and of the SAE 5160 steel. The hardfacing was obtained by the deposition of a iron based alloy through \"TIG\" welding on a ABNT 1020 steel. This alloy was developed with the use of Cr and Nb as carbide forming elements , resulting in a microstructure formed by a carbide net of M7C3 interdendritic in a austenitic matrix. The hardfacing samples suffered heat treatment of normalizing, hardening, tempering and subzero, viewing the achievement of differents microstructure, while the SAE 5160 steel suffered hardening and tempering according to the production process used in the agricutural tool manufacturing. The wear resistance of the hardfacing overcame the SAE 5160 steel in both types of abrasion wear tests, and the best performances were presented by hardening hardfacing in the pin wear test and by the tempering hardfacing in the rubber wheel/dry sand test. The identification of the material removal mechanisms in the abrasive tests was made by the observation of the worn surfaces of the samples through the scanning eletronic microscopy.

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No presente trabalho são relatados os resultados obtidos através de tratamentos térmicos e de ensaios de abrasão, em uma liga de ferro fundido branco alto cromo contendo nióbio, obtida por fundição. Os tratamentos térmicos de têmpera foram efetuados nas temperaturas de 950, 1000, 1050 e 1100ºC e o meio de resfriamento utilizado foi o ar soprado. Os tratamentos de revenidos foram efetuados nas temperaturas de 450, 500 e 550ºC. A liga no estado termicamente tratado foi comparada, nos ensaios de abrasão, com ligas comerciais utilizadas como revestimento duro por soldagem em peças desgastadas. Os ensaios de abrasão do tipo pino sobre lixa. Adicionalmente, também foram efetuados estudos de caracterização microestrutural para a identificação das diferentes fases presentes nas ligas. De maneira geral, a liga estudada apresentou as melhores taxas de desgaste para os tratamentos térmicos que resultaram em maiores durezas e o seu desempenho foi superior ao das ligas comerciais. / This work presents the heat treatments and abrasion tests results of a wnite cast iron with niobium alloy. The hardening heat treatment were made from 950, 1000, 1050 and 1100°C temperatures cooled by forced air. The tempering treatment were made at 450, 500 and 550°C temperatures. The heat treating alloy were compared, in the abrasive tests, with commercial alloys used as hardfacing by welding process in wear pieces. The abrasion tests was realized in pin on disk test. Additional tests were carried out for microstructural characterization to identify the differents phases presents in the alloys. In a general way, the alloy studied showed the best wear rate for the heat treatments that resulted in higher hardness. Its performance was superior than that of the commercial alloys.

Este trabalho inova a aplicação de revestimentos duros usando o processo de soldagem SATG (Soldagem ao Arco Tungstênio com Atmosfera Gasosa) utilizando ligas, em forma de pó, incorporadas diretamente à poça de solda. Devido à boa resistência ao desgaste, utilizou-se a liga Stellite 6, no substrato SAE 1020. Dados de microdureza Vickers, taxa de deposição, diluição, análise micrográfica e desgaste foram comparados com resultados do PAT-P (Plasma por Arco Transferido-Pó) e permitiram avaliar a técnica proposta. Os resultados mostraram um revestimento pelo processo SATG-pó livre de poros, sem oxidação na superfície e diluição superior, ao processo PAT-P. Porém, o consumo de gás foi menor, devido à redução da vazão do gás de arraste e da não utilização de gás plasma. A análise microestrutural evidenciou uma microestrutura similar, para ambos os processos, mas o processo PAT-P apresentou uma microestrutura mais refinada. Obteve-se, pelo processo SATG-pó semi-automático, microdurezas entre 400 e 500 HV e uma taxa de diluição de 5%, próximas aos valores do processo PAT-P. Quanto ao desgaste, observaram-se valores também bem próximos para os três processos. / This work innovates the application of hardfacing by using the welding process GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) using alloys in the powder form and directly embedded in the weld pool. Due to the good wear resistance it was used Stellite 6 alloy for hardfacing the substrate SAE 1020. Vickers hardness data, deposition rate, dilution, micrographic analysis and wear results were compared with the PTA-P (Plasma Transferred Arc-Powder) in order to evaluate the proposed technique. The results showed a coating produced by the process GTAW-powder free of pores, without surface oxidation and higher dilution in comparison with the PTA-P process. However, gas consumption was lower due to reduced flow of the carrier gas and as it was not used as plasma gas. Microstructural analysis showed a similar microstructure for both processes, but the PTA-P process presented a more refined microstructure. It was obtained, by the semi-automatic GTAW-powder process, micro hardness between 400 and 500HV and rate dilution of 5%, values close to the PTA-P process. As for the wear it was observed values very close too, for the three process.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GustavoPD.pdf: 1290134 bytes, checksum: a233e53c4a04f17b6a39b7b4ef196218 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / The main objective is to analyze the abrasive wear resistance to the low stress of the elements that make up the organs of road machinery that are exposed directly to contact with abrasives. These samples were analyzed after these elements are coated superficially by the process of welding electrode coated with (SAER) and the manual process of coating type LVOF thermal spraying. As well, is to provide suggestions for a better recovery and return of these elements, which are reducing costs and avoiding downtime in the fronts of service. The samples were made from a substrate of carbon ABNT 1045 tempered steel, following the same specifications and composition of metals and alloys of constituents was followed the standard governing the dimensions of these samples and in accordance with the corresponding size. The results were evaluated by testing the hardness, abrasion resistance to wear by the low stress and the loss of volume involving the microstructure of coatings analyzed / O objetivo principal do trabalho ? analisar a resist?ncia ao desgaste abrasivo ? baixa tens?o dos elementos que comp?em os ?rg?os de m?quinas rodovi?rias que est?o expostos diretamente ao contato com abrasivos. Estas an?lises foram efetuadas ap?s estes elementos serem revestidos superficialmente pelo processo de soldagem com eletrodo revestido (SAER) manual e pelo processo de revestimento por aspers?o t?rmica tipo LVOF. Como tamb?m visa apresentar sugest?es para um melhor aproveitamento e rendimento destes elementos, quais sejam, diminuindo custos e evitando paralisa??es nas frentes de servi?o. Os corpos-de-prova foram confeccionados a partir de um substrato de a?o carbono ABNT 1045 temperado, seguindo as mesmas especifica??es e composi??es dos metais constituintes das ligas e foi seguida a norma que regulamenta as dimens?es destas amostras e de acordo com a grandeza correspondente. Os resultados foram avaliados por meio de ensaios de dureza, resist?ncia ao desgaste por abras?o ? baixa tens?o e pela perda de volume associando a microestrutura dos revestimentos analisados

Este trabalho inova a aplicação de revestimentos duros usando o processo de soldagem SATG (Soldagem ao Arco Tungstênio com Atmosfera Gasosa) utilizando ligas, em forma de pó, incorporadas diretamente à poça de solda. Devido à boa resistência ao desgaste, utilizou-se a liga Stellite 6, no substrato SAE 1020. Dados de microdureza Vickers, taxa de deposição, diluição, análise micrográfica e desgaste foram comparados com resultados do PAT-P (Plasma por Arco Transferido-Pó) e permitiram avaliar a técnica proposta. Os resultados mostraram um revestimento pelo processo SATG-pó livre de poros, sem oxidação na superfície e diluição superior, ao processo PAT-P. Porém, o consumo de gás foi menor, devido à redução da vazão do gás de arraste e da não utilização de gás plasma. A análise microestrutural evidenciou uma microestrutura similar, para ambos os processos, mas o processo PAT-P apresentou uma microestrutura mais refinada. Obteve-se, pelo processo SATG-pó semi-automático, microdurezas entre 400 e 500 HV e uma taxa de diluição de 5%, próximas aos valores do processo PAT-P. Quanto ao desgaste, observaram-se valores também bem próximos para os três processos. / This work innovates the application of hardfacing by using the welding process GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) using alloys in the powder form and directly embedded in the weld pool. Due to the good wear resistance it was used Stellite 6 alloy for hardfacing the substrate SAE 1020. Vickers hardness data, deposition rate, dilution, micrographic analysis and wear results were compared with the PTA-P (Plasma Transferred Arc-Powder) in order to evaluate the proposed technique. The results showed a coating produced by the process GTAW-powder free of pores, without surface oxidation and higher dilution in comparison with the PTA-P process. However, gas consumption was lower due to reduced flow of the carrier gas and as it was not used as plasma gas. Microstructural analysis showed a similar microstructure for both processes, but the PTA-P process presented a more refined microstructure. It was obtained, by the semi-automatic GTAW-powder process, micro hardness between 400 and 500HV and rate dilution of 5%, values close to the PTA-P process. As for the wear it was observed values very close too, for the three process.

No presente trabalho são relatados os resultados obtidos através de tratamentos térmicos e de ensaios de abrasão, em uma liga de ferro fundido branco alto cromo contendo nióbio, obtida por fundição. Os tratamentos térmicos de têmpera foram efetuados nas temperaturas de 950, 1000, 1050 e 1100ºC e o meio de resfriamento utilizado foi o ar soprado. Os tratamentos de revenidos foram efetuados nas temperaturas de 450, 500 e 550ºC. A liga no estado termicamente tratado foi comparada, nos ensaios de abrasão, com ligas comerciais utilizadas como revestimento duro por soldagem em peças desgastadas. Os ensaios de abrasão do tipo pino sobre lixa. Adicionalmente, também foram efetuados estudos de caracterização microestrutural para a identificação das diferentes fases presentes nas ligas. De maneira geral, a liga estudada apresentou as melhores taxas de desgaste para os tratamentos térmicos que resultaram em maiores durezas e o seu desempenho foi superior ao das ligas comerciais. / This work presents the heat treatments and abrasion tests results of a wnite cast iron with niobium alloy. The hardening heat treatment were made from 950, 1000, 1050 and 1100°C temperatures cooled by forced air. The tempering treatment were made at 450, 500 and 550°C temperatures. The heat treating alloy were compared, in the abrasive tests, with commercial alloys used as hardfacing by welding process in wear pieces. The abrasion tests was realized in pin on disk test. Additional tests were carried out for microstructural characterization to identify the differents phases presents in the alloys. In a general way, the alloy studied showed the best wear rate for the heat treatments that resulted in higher hardness. Its performance was superior than that of the commercial alloys.