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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17495
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 12-Nov-2024 |
Autor(es): | SILVA, Rute Nara de Jesus Farias da |
Primeiro(a) Orientador(a): | MACHADO, Paulo Cordeiro |
Título: | 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 |
Citar como: | SILVA, Rute Nara de Jesus Farias da. 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. Orientador: Paulo Cordeiro Machado. 2024. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Industrial) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2024. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17495 . Acesso em:. |
Resumo: | 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. |
Abstract: | Mining, as an industry with processes that include excavation, crushing, and grinding, faces high levels of wear, resulting in component failures, increased energy consumption, and operational costs. Studies indicate that global energy consumption in mining activities is significant, with a large portion used to overcome friction and replace worn parts. The present work investigates the efficiency of different materials, such as Hadfield steel with 15% Mn (Mn15) and high-chromium white cast iron (HCWCI), in resisting abrasive wear, as well as parameterizing the test equipment for the two materials. The Pin-on-Disc Abrasive Wear Test with Abrasive Fragmentation (PDFA) was used to simulate and evaluate the abrasive wear resistance of these materials. The research compares the wear micromechanisms observed in the PDFA test with those found in the jaw crusher test, aiming to identify less complex and more cost-effective ways to evaluate the studied materials. This emphasizes the importance of tests that closely replicate real operational conditions, optimizing material selection while reducing costs, energy consumption, and CO2 emissions in mining. The characterization of the worn samples was performed using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) in SE, BSE, and EDS modes. The wear rates were 0.0006 g/min for HCWCI and 0.0021 g/min for Mn15 steel. Additionally, similar micromechanisms, such as microgrooving, microcutting, and microcracking, were observed on the surfaces of both materials, comparable to those identified in fixed jaw samples tested under jaw crusher conditions. |
Palavras-chave: | Desgaste abrasivo Tribologia Pino disco com fragmentação de abrasivo. Abrasive wear Tribology Pin-on-disk with abrasive fragmentation Word 4 |
Área de Concentração: | PROJETOS INDUSTRIAIS |
Linha de Pesquisa: | MATERIAIS E PROCESSOS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Engenharia Industrial (Mestrado) - PPGEI/ITEC |
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