Efeito da adição de vanádio no desgaste por rolamento com deslizamento em rodas ferroviárias

Abstract

ResumoA indústria ferroviária busca aumentar o volume de carga transportada para reduzir os custos relacionados ao transporte. O aumento do volume de carga aumentam as tensões aplicadas no sistema roda/trilho, causando mais danos aos componentes, o que eleva os custos de manutenção, seja por reparo ou por reposição de peças. O presente trabalho aborda a adição de vanádio ao aço das rodas ferroviárias e busca avaliar e comparar a resistência ao desgaste por rolamento com deslizamento do aço microligado com vanádio com os aços normalmente utilizados nas rodas ferroviárias de classe C da AAR (American Associantion Railroads).Desse modo foi utilizada uma máquina disco-contra-disco para simular o contato entre roda e trilho e quantificar o desgaste por rolamento com deslizamento em rodas ferroviárias. A carga é aplicada sobre os discos por meio de um servomotor conectado a um fuso e monitorada por uma célula de carga. Medidores de temperatura e velocidade fazem a aquisição dos dados em tempo real, os quais são armazenados em um computador. O aço utilizado para a realização dos ensaios (disco-contra-disco) foi um aço 0,7 %C com (7V) e sem (7C) a adição de 0,13% vanádio. As características dos discos ensaiados foram analisadas por medidas de perda de massa, rugosidade e dureza. A integridade das pistas de rolamento e da região subsuperficial foi analisada por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e perfilometria ótica.Constatou-se que o aço 7V (microligado) apresentou menor perda de massa e que a presença de debris acelera o desgaste, atuando principalmente o mecanismo de delaminação/escamação, com formação de debris em lamelas. O aço 7V sem presença de debris apresentou principalmente trincas superficiais e ondulações suaves, enquanto que o aço 7C apresentou trincas superficiais, delaminação e ondulações mais acentuadas. A máquina disco-contra-disco atuou de forma eficiente e eficaz nos parâmetros testados, proporcionando confiabilidade aos resultados.Palavras Chave: Disco-contra-disco. Vanádio. Fadiga de contato por rolamento.