Efeito do tratamento térmico sobre a microestrutura e desempenho em desgaste microabrasivo de materiais de corpos moedores.

Abstract

A moagem é um processo essencial na mineração, sendo amplamente aplicada na redução de partículas sólidas para obtenção de materiais com tamanhos e propriedades específicas. Grande parte da moagem industrial é realizada principalmente em moinhos tubulares, sendo os corpos moedores responsáveis pelo trabalho de cominuição do material. Neste contexto, os corpos moedores desempenham um papel central no processo de moagem, pois promovem a redução das partículas por meio de ações dinâmicas de impacto, compressão, abrasão e atrito. Como forma de minimizar os impactos causados por esses fenômenos, torna-se fundamental o desenvolvimento de materiais mais resistentes para atender às solicitações mecânicas às quais são submetidos. Os ferros fundidos brancos de alto cromo (FFBAC) têm sido utilizados na fabricação de corpos moedores, devido às suas propriedades mecânicas, durabilidade e resistência ao desgaste proporcionadas pela sua microestrutura constituída por uma matriz martensítica e carbonetos do tipo M7C3. Essa microestrutura pode ser otimizada pela aplicação de tratamentos térmicos adequados garantindo maior qualidade desses copos moedores. Nesse trabalho foram aplicados diferentes tratamentos térmicos de têmpera e revenimento em amostras retiradas de bolas de moinho fabricados em ferro fundido branco de alto cromo de dois fornecedores comerciais para avaliar a resistência ao desgaste abrasivo por meio de ensaios de microabrasão por esfera rotativa. A partir dos resultados dos ensaios de microabrasão observou-se que o coeficiente de desgaste (k) das amostras ACr1, com microestruturas mais refinadas, foram menores em comparação às amostras ACr2, com microestrutura mais grosseira. Verificou-se que as amostras com tratamento térmico de têmpera e revenimento, com austenitização a 1000ºC e revenimento a 400ºC apresentaram os menores valores de desgaste, indicando maior resistência ao desgaste abrasivo. A caracterização por microscopia eletrônica de varredura (MEV) das calotas de desgaste revelou características compatíveis com mecanismos de desgaste por microcorte e microssulcamento. Os resultados corroboram os resultados encontrados de dureza e microdureza da matriz, visto que as amostras ACr1 apresentaram valores médios de dureza ligeiramente superiores em relação às amostras ACr2 nas mesmas condições analisadas, sugerindo que a composição química e a microestrutura das amostras influenciam diretamente nos resultados de resistência ao desgaste.