Resistência ao desgaste abrasivo de compósitos de alumínio com diferentes teores de rejeito de minério de manganês.

Abstract

A prática da mineração é essencial para a sustentação do mundo atualmente, porém ela traz consigo alguns problemas relacionados ao descarte do rejeito do minério. O acúmulo de rejeito de minério em barragens traz vários problemas ambientais e as comunidades que moram próximo a elas, como foi o caso de Bento Rodrigues e Brumadinho. Esse trabalho tem como objetivo dar uma utilidade e reaproveitar o rejeito de minério de manganês, analisando sua influência no desgaste abrasivo de compósitos de alumínio reforçados com ele. As amostras utilizadas nos ensaios, incluindo a de alumínio puro, foram compactadas na pressão de 140Mpa e sinterizadas nas temperaturas de 600 e 610°C durante 120 e 180min. As amostras têm 5, 10 e 15% de reforço de rejeito de minério de manganês, além da amostra de alumínio puro usada para comparação. Foram feitos os ensaios de microabrasão com esfera rotativa fixa, com a esfera tendo 25,4mm de diâmetro e a força normal aplicada de 1,5N. A lama abrasiva consistia em uma solução de 10% de dióxido de silício (SiO2) e 90% de água destilada, o tamanho das partículas abrasivas é em média 5μm. Os ensaios de desgaste abrasivo feitos possibilitaram a medição da cratera de desgaste e a observação dos mecanismos de desgaste presente nas amostras. Os compósitos de alumínio aumentaram sua resistência ao desgaste à medida que a porcentagem de partículas de reforço aumentou, porém, as amostras de alumínio puro apresentaram maior resistência ao desgaste que todos compósitos, exceto para condição de sinterização na temperatura de 610°C. Os micromecanismos de desgaste observados foram os de microcorte e microsulcamento. Os resultados obtidos mostram que o aumento da quantidade de rejeito de minério de manganês contribuiu para a resistência ao desgaste, porém se as partículas não estiverem bem aderidas a matriz de alumínio elas podem ser arrancadas, aumentando o desgaste no material.