Análise Topográfica dos Corpos-de-prova Após o Ensaio de Cavitação

Após os testes de cavitação acelerada por gerador ultrassônico, as amostras foram submetidas à análise por interferômetro a laser, o qual foi realizado semelhante para as amostras iniciais, mapeou uma área de 2 mm X 2 mm na região central e apresentou as topografias 2D e 3D assim como as análises de superfície e de rugosidade.

A Figura 6.30(a) e 6.30(b) mostram as topografias em 3D dos revestimentos de 309LSi com e sem amanteigamento, Liga A e D, respectivamente. Nota-se que a Liga A apresenta-se mais erodida em comparação com a Liga D, a deposição sobre a camada de amanteigamento resultou numa maior perda de material em decorrência da alta taxa de erosão (como apresentado anteriormente) em relação à Liga A, aproximadamente 3 vezes maior.

Figura 6.30(a) – Topografia em 3D das Ligas: A - 309LSi por GMAW com amanteigamento

Figura 6.30(b) – Topografia em 3D das Ligas D – 309LSi por GMAW sem amanteigamento As Ligas B, E e C e F, mostradas nas Figuras 6.31(a), 6.31(b) e 6.32, quando comparadas pelas mesmas qualidade dos depósitos, apresentaram comportamento similar aos encontrados nas Ligas A e D, ou seja, com influencia da camada de amanteigamento do substrato, os revestimentos aplicados sobre o substrato sem a camada de amanteigamento tiveram menor perda de massa devido a presença de do alto teor de ferro no metal que compõe a superfície.

Figura 6.31(a) _{– Topografia em 3D das Ligas B, 309LSi com Stellite 21 por GMAW-CW, com} amanteigamento

Figura 6.31(b) – Topografia em 3D das Ligas E, 309LSi com Stellite 21 por GMAW-CW, sem amanteigamento

Figura 6.32 – Topografia em 3D das Ligas C e F, 309LSi com Stellite 6 por GMAW-CW, com e sem amanteigamento, respectivamente

Os resultados das rugosidades da superfície e linear são apresentados na Figura 6.33 em forma de gráfico de colunas mostrando todas as Ligas de 309LSi de A a F pelos processos GMAW e GMAW-CW. Assim como na análise do perfil topográfico em 3D, são notórias a maior resistência ao desgaste para os materiais sem a camada de amanteigamento do substrato. As rugosidades da superfície (Sa e Sq) apresentam maiores respostas do que a rugosidade linear (Ra), esses resultados são obtido a partir de análise estatística pelo próprio analisador auxiliar ao interferômetro.

Figura 6.33 – Rugosidade das ligas confeccionadas por 309LSi por GMAW (A e D) e GMAW-CW (B, C, E e F), com e sem amanteigamento, onde Sa é a rugosidade média da área, Sq a rugosidade quadrática da área e Ra a rugosidade média linear

Na análise das imagens do perfil topográfico da superfície das ligas de Stellite 21, conforme mostrado nas Figuras 6.34(a, b, c e d), observa-se uma menor deformidade da superfície por erosão e perda de massa em comparação as ligas de 309LSi. Verifica-se que a alta concentração de cobalto nas ligas facilitou a transformação de fase reduzindo a erosão. Já o efeito da camada de amanteigamento se mostrou com menor resistência ao comparar as ligas Stellite 21 por GMAW com e sem amanteigamento, ou seja, este revestimento sem o recobrimento com 309 apresentou menor perda de massa na superfície.

Figura 6.34(a) _{– Perfil topográfico em 3D da Liga G confeccionadas por Stellite 21 por} GMAW com amanteigamento

Figura 6.34(b) – Perfil topográfico em 3D da Liga H confeccionadas por Stellite 21 com 309LSi por GMAW-CW e com amanteigamento

Figura 6.34(c) – Perfil topográfico em 3D da Liga I confeccionadas por Stellite 21 com Stellite 6 por GMAW-CW e com amanteigamento

A topografia da amostra da Liga J é referente ao revestimento depositado sobre o substrato sem a camada de amanteigamento. Sendo observada a boa qualidade dessa superfície com baixas irregularidades decorrentes da erosão por cavitação.

Figura 6.34(d) _{– Perfil topográfico em 3D da Liga J confeccionadas por Stellite 21 por} GMAW sem amanteigamento

As Figuras 6.35(a, b, c e d) mostram os perfis topográficos dos revestimentos confeccionados com o arame eletrodo de cobalto Stellite 6 (CoCrW) pelos processos de soldagem GMAW e GMAW-CW, os quais apresentaram deformações menos acentuadas na superfície analisada decorrentes da erosão por cavitação com retirada de material em determinadas regiões de desgaste preferencial de irregularidade na superfície.

Figura 6.35(a) _{– Perfil topográfico em 3D da Liga L confeccionadas por Stellite 6 por GMAW} com amanteigamento

Figura 6.35(a) – Perfil topográfico em 3D da Liga M confeccionada por Stellite 6 com 309LSi por GMAW-CW e com amanteigamento

Figura 6.35(a) _{– Perfil topográfico em 3D das ligas confeccionadas por Stellite 6 por GMAW} (L e O) e GMAW-CW (M e N), com e sem amanteigamento

Na Figura 6.35(d) é mostrada a topografia em 3D para a Liga O revestimento este confeccionado pelo processo GMAW-CW deposita sobre o substrato sem amanteigamento do metal de base.

Figura 6.35(a) – Perfil topográfico em 3D das ligas confeccionadas por Stellite 6 por GMAW (L e O) e GMAW-CW (M e N), com e sem amanteigamento

Ainda com a superfície deformada, a Liga O, CoCrW sem amanteigamento, apresentou-se com melhor qualidade topográfica e o recobrimento com maior resistência ao desgaste em comparação as Ligas de CoCrW nas outras situações de igual comportamento com a Liga CoCrMo discutida anteriormente.

Na Figura 6.36 são apresentados os resultados em organograma das rugosidades analisadas para as Ligas de cobalto, Stellite 21 e Stellite 6, nesses observa-se as rugosidades foram maiores para as Ligas de CoCrW (L, M, N e O) ratificando o paragrafo anterior. Com a introdução de Mo na poça de fusão, como arame frio na Liga N, promoveu menores valores de rugosidade.

Figura 6.36 _{– Rugosidade das ligas de cobalto Stellite 21 e Stellite 6 confeccionadas por} GMAW (G, J, L e O) e GMAW-CW (H, I, M e N), com e sem amanteigamento

Num comparativo geral das Ligas de cobalto correlacionadas com a rugosidade, verifica-se as Ligas de Stellite 6 (CoCrW) essas apresentaram maior deformidade na superfície, no entanto, a perda de massa deste material apresentou maior resistência ao desgaste erosivo. Isto nos induz a reafirmar que no caso do Co e W não se aplica a regra de maior rugosidade maior a perda de massa.

No geral, as ligas de cobalto tiveram os menores valores de rugosidade, sendo as ligas Stellite 21 com menor valor. No entanto, as ligas de Stellite 6 mesmo com altos resultados das rugosidades apresentaram as menores taxas de erosão por cavitação.