Estudo da resistência à abrasão e erosão do aço ASTM A106GrB submetido a diferentes condições de tempo e temperaturas de esferoidização

Abstract

Um dos problemas verificados em trocadores de calor, fabricados em tubos de aço carbono, que trabalham em temperaturas elevadas é a degradação causada por processos erosivos e abrasivos, gerados pela ação de cinzas oriundas da queima de carvão, com aproximadamente 42% de cinzas. Um dos fatores que contribuem para a degradação do material são as mudanças microestruturais, como a esferoidização da cementita perlítica lamelar, quantidade de carbonetos e tamanho médio das partículas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da esferoidização nas temperaturas de 530°C, 630°C e 700°C nos tempos de 50h, 100h e 200h, nas condições de desgaste erosivo a quente, simulando a temperatura real de trabalho (450°C) e abrasivo no aço ASTM A106. Avaliou-se a variação do volume, as microestruturas esferoidizadas, o tamanho de grão e a resistência mecânica a partir da microdureza. As amostras com maior nível de esferoidização, obtidas nas temperaturas de 700°C em tempos de 50 horas e apresentaram maior redução de dureza, o que resultou em maiores perdas de massa. De forma geral, com o aumento da esferoidização, há redução da dureza e aumento do desgaste erosivo, porém com gradativa redução da taxa de desgaste. Isto possivelmente decorre do aumento da ductilidade/tenacidade da matriz, a qual retarda o processo de fragmentação (debris) da superfície do aço ASTM A106 durante o processo erosivo à quente.