P ROBLEMSTILLING OG FORSKINGSSPØRSMÅL

Segundo Scotti e Rosa (1997), a dureza dos revestimentos é mais influenciada pela microestrutura, a qual, por sua vez depende do calor imposto e da composição química. Embora se espere que revestimentos com maior dureza tenham conseqüentemente maior

M7C3

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Dendritas

49 resistência ao desgaste, observam-se algumas contradições na literatura corrente, como apresentado em seqüência.

Como a taxa de desgaste depende do grau de penetração do abrasivo na superfície, é, portanto, função da dureza deste. Se a dureza do abrasivo é muito superior à dureza da superfície, o desgaste é severo. Caso contrário, a taxa de desgaste é pequena (Marino, Patrone y Bortoni apud Hernandez, 1997).

Por sua vez, Fiore, Kosel e Fulcher (1983) analisam a resistência ao desgaste em função da dureza dos carbonetos, afirmando que embora o alto nível de dureza dos carbonetos de cromo do tipo M7C3 contribua para a resistência ao desgaste, os carbonetos são frágeis e dependem da forma que são suportados pela matriz para definir o seu desempenho durante a abrasão.

Quanto à dureza do material, é comum pensar-se que maiores durezas fornecerão sempre menores taxas de desgaste. Mas há controvérsias quanto a esta afirmação, quando diversos autores afirmam que a dureza do material não está, necessariamente, relacionada com a sua resistência ao desgaste. Segundo Marino, Patrone y Bortoni apud Hernandez (1997), isto é verdadeiro em condições de abrasão à baixa tensão, tal como areia deslizando numa superfície, onde a maior resistência ao desgaste é obtida com o emprego de ligas de elevada dureza. Entretanto, materiais com valores de dureza iguais podem ter resistência ao desgaste diferente, como conseqüência de diferenças microestruturais.

Segundo Paranhos (1998), a macrodureza tem sido relacionada equivocadamente com a resistência ao desgaste abrasivo, pois os ensaios de dureza realizados são quase estáticos e as durezas obtidas não se correlacionam muito bem com o desgaste sob condições em que a superfície metálica é atingida por partículas em velocidades relativamente elevadas.

Kotecki e Ogborn (1995) estudaram soldas de revestimento duro com oito microestruturas diferentes (ferrita-bainita, ferrita-perlita, martensita, martensita com austenita retida, aço austenítico ao manganês, austenita primária com eutético austenita-carbeto, quase eutético de austenita-carbeto e carbeto primário com eutético austenita-carbeto), ensaiando cerca de duzentos corpos de prova, através da medição de dureza e avaliação da resistência ao desgaste abrasivo de baixa tensão. Concluíram que a dureza não é um parâmetro seguro para se avaliar a resistência ao desgaste abrasivo à baixa tensão de ligas Fe-Cr-C.

Segundo Kotecki e Ogborn (1995), embora o aumento da dureza possa melhorar a resistência ao desgaste, particularmente quando se trata de revestimento duro aplicado sobre substrato de aço médio carbono, diferentes revestimentos com dureza similar podem apresentar resistência ao desgaste diferente.

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Wainer, Brandi e De Mello (1991) afirmam que o desgaste de materiais puros é diretamente proporcional à sua dureza, enquanto que nas ligas essa proporcionalidade pode valer até um determinado valor de dureza, a partir do qual a resistência ao desgaste cresce com menor intensidade, podendo até mesmo diminuir.

Martins Filho (1995) considerou o parâmetro dureza importante para o provimento de maior resistência ao desgaste em uma mesma liga. Bálsamo (1995), em seu trabalho, justificou que o aumento da porcentagem volumétrica de carbonetos primários leva a um aumento da dureza do depósito e a uma melhora do desempenho em abrasão de baixa tensão.

Segundo Wang et al (2005), como resultado do reforço do revestimento com

carbonetos de titânio, a dureza também é aumentada, levando a um significativo aumento da sua resistência ao desgaste.

Nas ligas estudadas por Buchely et al (2005), a menor dureza foi obtida em revestimentos que apresentaram microestrutura eutética, caso da primeira camada soldada com consumível formador de carbonetos complexos ou na liga com carbonetos ricos em cromo. Nesse caso observou-se uma tendência de maior resistência ao desgaste abrasivo para os revestimentos de maior dureza, quando a resistência ao desgaste praticamente dobrou quando a dureza aumentou de 52 a 55 HRC (primeira camada) para 58 a 60 HRC (terceira camada), como pode ser visto pela Fig. 2.25. Entretanto, apesar de não enfatizado pelo autor, seguramente a microestrutura também foi modificada. A dureza na primeira camada foi em torno de 10% inferior à terceira camada.

Figura 2.25 – Resistência ao desgaste “versus” dureza do revestimento (Buchely et al, 2005).

51 com diversas ligas do sistema Fe-Cr-C demonstra-se que em algumas ligas de maior dureza se obtém maior resistência ao desgaste, mas em outras, o comportamento pode inclusive ser oposto.

Resultados similares também foram obtidos por Ribeiro (2004), em depósitos Fe-Cr- C em uma camada, quando os revestimentos mais duros apresentaram maior resistência ao desgaste abrasivo de baixa tensão. Nos depósitos em duas camadas os resultados de resistência foram aleatórios. Entretanto, neste último caso, a variação da dureza foi menor que nos depósitos em uma camada.

Segundo Buchanan, Shipway and McCartney (2007), em ensaio de desgaste de disco revestido contra um bloco de bagaço de cana, apesar da maior dureza do revestimento hipereutético (710 HV300) sobre o hipoeutético (450 HV300) em liga Fe-Cr-C, não se observou clara superioridade deste sobre o menos duro, reforçando que não é a dureza, mas a microestrutura é que governa as propriedades de resistência ao desgaste, especialmente o abrasivo de baixa tensão investigado. Entretanto, neste caso seria esperada a superioridade da liga hipereutética pela presença de carbonetos primários em matriz eutética austenita-carbonetos.

As contradições citadas quanto ao efeito da dureza na resistência ao desgaste, reforçam que a dureza é um parâmetro importante, mas não o mais importante, no que se refere ao desgaste abrasivo, não devendo, portanto ser avaliado independentemente de outras variáveis, como a microestrutura do revestimento.