Avaliação do microdesgaste a dois corpos em juntas soldadas de um aço resistente ao desgaste

Abstract

Em áreas da indústria como a da mineração, o desgaste sofrido por máquinas e equipamentos surge como um dos maiores problemas a serem enfrentados. Muitos destes possuem juntas soldadas em sua construção, que por sua vez estão também submetidas ao desgaste. Todavia, sabe-se que o desgaste apresentado por estas diverge do observado no restante das estruturas (metal base) devido a variações das propriedades mecânicas da junta que são inerentes dos processos de soldagem. Em meio a isso, o presente trabalho avaliou o microdesgaste de juntas soldadas utilizando um ensaio a dois corpos do tipo pino sobre chapa, que segue o escopo da norma ASTM G133. O ensaio consistiu na utilização de um microtribômetro de deslocamento linear para mensurar o desgaste de um aço Hardox 500, de alta resistência mecânica e elevada dureza, e os metais de solda deste aço soldado com os arames de soldagem AWS ER80S-G e AWS ER120S-G, empregando o processo de soldagem MAG. As variáveis de resposta dos ensaios foram o coeficiente de atrito medido pelo microtribômetro, as perdas de volume das amostras (medidas com o auxílio de um interferômetro) e análise das imagens das regiões desgastadas. Observou-se que o maior desgaste e maior coeficiente de atrito médio foi apresentado pelo metal de solda do arame AWS ER80S-G, seguido pelo arame AWS ER120S-G e pelo metal base, respectivamente. Além disso, foi observada a formação de terceiro corpo durante os ensaios de algumas das amostras.

In areas of industry such as mining the wear suffered by machinery and equipment arises as one of the biggest problems to be faced. Many of these have welded joints in their construction, which also respond to wear. However, it is known that the wear presented by these differ from that observed in the other parts of the structures (base metal) due to variations in the mechanical properties of the joint which are inherent to the welding processes. The present work evaluated the microwear of welded joints using a two-body test of the ball-on-flat type, which follows the scope of ASTM G133. The test consisted in the use of a linear displacement microtribometer to measure the wear of a Hardox 500 steel, with high mechanical resistance and high hardness, and the welding metals of this welded steel with the consumables AWS ER80S-G and AWS ER120S- G, employing GMAW welding process. The response of the tests were the coefficient of friction measured by the microtribometer, the volume losses of the samples (measured with the aid of an interferometer) and analysis of the images of the worn out regions. It was observed that the highest wear and the highest average coefficient of friction was presented by the weld metal composed by the AWS ER80S-G consumable, followed by the AWS ER120S-G consumable and the base metal, respectively. In addition, third body formation was observed during the testing of some of the samples.