Microabrasão De Ligas Ferrosas Multicomponentes

Abstract

ResumoNeste artigo analisa-se, pela técnica de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, o micromecanismo de desgaste predominante na microabrasão de ligas ferrosas multicomponentes Foram produzidas duas famílias de ligas com teores variáveis de vanádio ou molibdênio. Para cada série também foi produzida uma liga isenta de carbonetos. Todas as ligas foram tratadas termicamente de forma a produzir três diferentes níveis de dureza da matriz. Os ensaios foram executados em um microabrasômetro de tipo esfera livre, utilizando partículas finas de SiO 2 como abrasivo. As marcas de desgaste foram analisadas pela técnica microscopia eletrônica de varredura. Adicionalmente, foram analisadas seções transversais produzidas por feixe iônico, focalizado pela técnica microscopia eletrônica de varredura de alta resolução. A presença de carbonetos eutéticos afeta fortemente o comportamento em abrasão de ligas ferrosas multicomponentes. O coeficiente de desgaste não é afetado pela natureza e fração volumétrica de carbonetos nem pela dureza da matriz. O mecanismo de desgaste predominante é o sulcamento paralelo característico do deslizamento das partículas na interface. A remoção preferencial da matriz pelas partículas finas de sílica diminui o suporte mecânico dos carbonetos causando fraturas graduais e arrancamento do carboneto. Palavras-chave: Mecanismos de desgaste; Microabrasão; Ligas ferrosas multicomponentes; FIB. MICROABRASION OF MULTI COMPONENT FERROUS ALLOYS AbstractIn this paper, the effect of microstructural parameters (eutectic carbides and matrix hardness) on the micro abrasive wear of multi-component ferrous alloys abraded by soft, fine abrasive particles is analyzed. Two series of quenched and tempered alloys, with variable vanadium or molybdenum contents and fixed amounts of other elements, were tested. Each series includes an alloy free of carbides (matrix alloy) and alloys containing carbides (carbide rich alloys). Heat treatment produces three different levels of matrix hardness. Free ball micro-abrasion tests were conducted using SiO 2 fine abrasives. The results show that the wear coefficient is not influenced by neither the nature and amount of eutectic carbides nor by the hardness of the matrix. Matrix alloys show a considerably higher micro abrasive wear rate (up to 5 times) than eutectic carbide rich alloys. Special emphasis is given to the wear mechanisms, characterized by Scanning Electron Microscopy and Laser interferometry techniques Analysis of transversal sections produced by using Focused Ion Beam and High Resolution Scanning Electron Microscopy tecniques show that the removal of matrix material due to abrasion with fine silica particles decrease the mechanical supporting of the carbides, which caused gradual fracture and their pull-out.