Resistência ao desgaste abrasivo de aços inoxidáveis P410 e P420 austenitizados em diferentes temperaturas e temperados.

Abstract

Os aços inoxidáveis são ligas de ferro e cromo, com no mínimo 11% de Cr, apresentam alta resistência a corrosão devido a formação de uma camada passiva rica em Cr, por isso são amplamente utilizadas na indústria, principalmente em sistemas que envolvam fenômenos corrosivos e/ou abrasivos. Sendo que, os aços inoxidáveis podem ser fabricados em diferentes composições químicas e propriedades mecânicas, no caso deste estudo, utiliza-se os aços P410D e P420D, que são aços de baixo carbono e, consequentemente, de menor valor agregado em relação aos aços da mesma família. Estes aços também podem ser submetidos a tratamentos térmicos, com o intuito de melhorar as propriedades mecânicas do material. Dessa forma, o estudo visa avaliar o comportamento dos aços inoxidáveis P410D e P420D em ensaios de microabrasão e microdureza após serem submetidos a diferentes temperaturas de austenitização e temperados. As amostras foram preparadas em dimensão de 30mm x 20mm x 5mm e submetidas a diferentes temperaturas de austenitização, sendo elas: 800ºC, 850ºC, 950ºC e 1000ºC. Previamente aos ensaios, as amostras foram lixadas com lixas d’água de granulometria #220, #320, #400 e #600. Os ensaios de dureza foram realizados com indentador Vickers, com carga de 10 kg, tempo de permanência de 15 segundos e velocidade de carregamento de 60 μm/s. A lama abrasiva utilizada é composta de 10% de SiO2 diluída em água destilada. Nos ensaios de microabrasão por esfera rotativa fixa, utilizou-se esfera de aço 52100 com 25,4 mm de diâmetro e rotação de 100 rpm. Em cada amostra foram realizados 3 ensaios, com tempo de duração de 25 minutos e Força Normal de 1,5N. Após os ensaios, os diâmetros das crateras foram medidas por microscopia óptica, o que permitiu o cálculo do coeficiente de desgaste (k) de cada amostra. O mecanismo de desgaste resultante em todas as amostras foram microssulcamento/microriscamento. Ambos os aços apresentaram maior valor de dureza com o aumento da temperatura de austenitização. No ensaio de microabrasão, o aço P410D apresentou menor coeficiente de desgaste com o aumento da temperatura de austenitização e, consequentemente, melhora da resistência ao desgaste abrasivo, enquanto para o aço P420D, observa-se um maior coeficiente de desgaste com o aumento da temperatura de austenitização e consequentemente uma piora da resistência ao desgaste abrasivo. Sendo que, para o aço P410D ocorreu um aumento de até 200% na dureza e diminuição de até 54% na taxa de desgaste, enquanto para o aço P420D houve um aumento de até 311% na dureza, assim como um aumento de até 196% na taxa de desgaste.