Avaliação da resistência ao desgaste do aço hadfield e ferro fundido branco alto cromo em ensaio pino-disco com fragmentação de abrasivo para aplicações na mineração

A mineração, sendo uma indústria com processos que incluem escavação, britagem e moagem, enfrenta elevados níveis de desgaste, resultando em falhas de componentes, aumento no consumo de energia e custos operacionais. Estudos indicam que o consumo global de energia nas atividades de mineração é significativo, com grande parte sendo usada para superar o atrito e substituir peças desgastadas. O presente trabalho investiga a eficiência de diferentes materiais, como os aços Hadfield com 15 % de Mn (Mn15) e o ferro fundido branco alto cromo (FFBC), em resistir ao desgaste abrasivo, além de parametrizar o equipamento de teste para os dois materiais. O teste de desgaste abrasivo a três corpos Pino Disco com Fragmentação de Abrasivo (PDFA) foi utilizado para simular e avaliar a resistência ao desgaste abrasivo desses materiais. A pesquisa compara os micromecanismos de desgastes obtidos no PDFA com os micromecanismos encontrados no teste britador de mandíbulas, com o intuito de encontrar formas de avaliar os materiais em estudo de forma menos complexa e menos dispendiosa economicamente, enfatizando a importância de testes que reproduzam ao máximo condições reais de operação, otimizando a escolha de materiais e reduzindo custos, consumo de energia e emissões de CO2 na mineração. A caracterização das amostras desgastadas foi realizada via microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura nos modos SE, BSE e EDS. As taxas de desgaste foram de 0,0006 g/min para o FFBC e de 0,0021 g/min para o aço Mn15. Além disso, foram observados nas superfícies dos dois materiais micromecanismos semelhantes aos identificados em amostras de mandíbulas fixas ensaiadas em testes de britador de mandíbulas, como microsulcamento, microcorte e microtrincamento.