APLICAÇÃO DE REVESTIMENTO DURO COM OS PROCESSOS FCAW E
FCAW DUPLO ARAME
Dayana Beatriz Carmona García, dbcarmonag@gmail.com1
Daniel Dominices Baía Gomes de Souza, danieldominices@hotmail.com1
Rafael Nardon Ferraresi, ferraresirafael@hotmail.com2
Diandro Bailoni Fernandes, diandro@mecanica.ufu.br1
Louriel Oliveira Vilarinho, vilarinho@mecanica.ufu.br1
1 Universidade Federal de Uberlândia, UFU/FEMEC, Av. João Naves de Ávila 2121, Campus Santa Mônica, CEP
38.400-902, Uberlândia, MG.
2 Universidade Federal do Triângulo Mineiro, UFTM, Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas, ICTE, Campus
Univerdecidade, Av. Dr. Randolfo Borges Júnior, 1250 CEP: 38064-200, Uberaba-MG.
Resumo: O setor sucroalcooleiro brasileiro tem apresentado um expressivo crescimento nos últimos anos. Entretanto,
a manutenção de equipamentos e peças apresenta um elevado custo devido à perda de materiais por desgaste, principalmente no sistema de preparo da cana de açúcar. Assim, o objetivo deste trabalho é estudar a resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos duros aplicados por soldagem por meio dos processos FCAW (Flux-Cored Arc Welding) e FCAW Duplo Arame, misturando arame tubular autoprotegido com um arame maciço de aço inoxidável austenítico (ER308L). Foram aplicados revestimentos por soldagem (três cordões) em chapa de aço carbono SAE 1020 nas seguintes condições: aplicação do revestimento com o processo FCAW utilizando um arame autoprotegido do tipo FeCrC+Nb; aplicação do revestimento com o processo FCAW com dois arames, um energizado (FeCrC+Nb) e outro arame não energizado do tipo ER308LSi; aplicação do revestimento, FCAW Duplo Arame, sendo um arame de aço inoxidável austenítico maciço (ER308L) e o outro tubular de FeCrC+Nb. Construíram-se corpos de prova para a avaliação do desgaste em laboratório (perda de massa) com Abrasômetro Roda de Borracha de acordo com a norma ASTM G65-04 (2010). Foram realizadas também análise de dureza e microestrutura do revestimento. Os melhores resultados de resistência ao desgaste foram obtidos com a aplicação do processo FCAW com adição de arame não energizado do tipo ER308L, que apresentou também uma dureza elevada.
Palavras-chave: Revestimento duro; Processo FCAW; Processo FCAW Duplo Arame; Desgaste abrasivo
1. INTRODUÇÃO
A alta capacidade produtiva da cana de açúcar proporciona ao Brasil um forte mercado de produção e exportação de etanol e açúcar, o que faz do mesmo o maior produtor de açúcar e o segundo maior de produtor de etanol do mundo. Dentro do setor sucroalcooleiro, apesar do expressivo crescimento, apresentam diversos fatores que afetam os custos de produção, fazendo com que este varie. Um destes fatores é o custo de manutenção dos equipamentos utilizados na extração e processamento da cana de açúcar. Muitas vezes esta manutenção é realizada fora das paradas programadas, prejudicando a produtividade, além do ciclo regular de produção. Os maiores danos dos equipamentos estão relacionados aos desgastes abrasivos de seus componentes, principalmente na etapa de preparação da cana de açúcar para a moenda, que são as facas picadoras e os martelos desfibradores. Estes componentes entram em contato com a cana de açúcar sofrendo atrito e impacto devido à alta velocidade do processamento (Única, 2014).
Para alcançar uma resistência ao desgaste adequado são aplicados revestimentos duros nas superfícies dos martelos e das facas picadoras utilizando-se soldagem. Entre os processos utilizados destacam: o Eletrodo Revestido, pelo baixo custo do equipamento e grande versatilidade na aplicação do revestimento; o Arco Submerso, pelo custo moderado e maior nível de mecanização, mas limitado quanto à posição de soldagem; e o processo FCAW (Flux Cored Arc Welding), considerado de alta produtividade, versatilidade de materiais, custo moderado, tornando-se o favorito das indústrias sucroalcooleiras (Buchely et al., 2005).
Nesse contexto, diferentes trabalhos têm sido publicados nos últimos anos tratando da aplicação de arames tubulares na indústria em geral. De forma especial alguns autores abordam a utilização desse processo na soldagem de revestimentos protetores, como Hernandez (1997), Santos et al. (2005), Garcia e Ferraresi (2011), Lima et al. (2014), dentre outros.
A importância desses trabalhos e da continuidade do seu desenvolvimento tem sido ressaltada pelo aumento da demanda de álcool nos últimos anos, demandando que as usinas invistam cada vez mais em processos de revestimento resistente ao desgaste de melhor desempenho e maiores taxas de deposição. Além dessas características, o processo com arames tubulares tem proporcionado maior uniformidade do revestimento e redução da mão-de-obra, principalmente em processos automatizados de aplicação em camisas de moendas, facas e martelos desfibradores.
Corrêa (2006) e Garcia e Ferraresi (2011) comentam que os revestimentos devem cumprir com uma série de características, como a baixa diluição e consequentemente uma baixa penetração. Além disso, deve apresentar largura e
reforço adequado de forma a diminuir a quantidade de cordões a serem aplicados, obtendo com isto uma maior produtividade.
Uma alternativa para aumentar ainda mais a produtividade e obter revestimentos de diferentes composições químicas é utilizar o processo FCAW com dois arames, sendo um energizado e outro não energizado, depositado na mesma poça de fusão. Para isto, utiliza uma fonte convencional para a alimentação do arame energizado e um cabeçote alimentador para conduzir o arame não energizado para a poça de fusão (Cruz et al., 2009). Outra alternativa, ainda com maior taxa de fusão de arame é utilizar o processo FCAW Duplo Arame, neste caso os dois arames são energizados, sendo obtido com a utilização de duas fontes de soldagem
Lima et al. (2014) afirmam que o desempenho de um revestimento em termo de resistência ao desgaste depende da microestrutura, principalmente do tipo, tamanho e distribuição dos carbonetos na matriz. Ligas do tipo FeCrC (microestrutura rica em carboneto de cromo em uma matriz austenítica-martensítica) são bastantes usadas onde ocorre desgaste abrasivo, principalmente nas facas picadoras de cana de açúcar. Fan et al. (2006) afirmam que dependendo da composição da liga e do tratamento térmico recebido podem se apresentar distintos tipos de carbonetos, como MC, M6C,
M7C3, M23C6 e M2C3, onde M representa um ou mais tipos de átomos metálicos.
A adição de elementos de liga tais como o Nb, Ti, V, Zr, e W nas ligas hipereutéticas de alto teor de cromo melhora as propriedades de resistência ao desgaste, mantendo um volume relativamente elevado de carbonetos primários (tipo M7C3 e M23C6) com formatos mais refinados e melhor distribuídos na matriz. Com estas adições se consegue inserir
também na matriz novos carbonetos do tipo MC (NbC, TiC, VC, ZrC e WC) com durezas superiores ou iguais à dureza do carbonetos de cromo, melhorando ainda mais a resistência ao desgaste abrasivo. O Nióbio vem sendo usados por ser um elemento efetivo na formação de carbonitretos, produzindo uma precipitação de elevada dureza. As partículas duras formadas por ele se distribuem de uma forma regular na matriz além de possuir elevada dureza e ponto de fusão o que oferece ao revestimento as propriedades desejadas (Yang et al., 2008).
Dessa forma, a partir da linha temporal de estudo apresentada, o objetivo deste trabalho é estudar e comparar a resistência ao desgaste de uma liga de alto teor de cromo com adição de Nb, designada por FeCrC+Nb, com e sem adição do arame ER308L. Para isto serão utilizados três variantes do processo FCAW com finalidade de alterar a composição química do revestimento, tais como: FCAW (um arame eletrodo de composição FeCrC+Nb), FCAW com dois arames sendo um energizado (FeCrC+Nb) e o outro não energizado (ER308L) e o FCAW Duplo Arame (dois arames energizados, o FeCRC+Nb e o ER308L).
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Testes foram realizados utilizando chapas de aço ao carbono ABNT 1020 com dimensões de 12,7 x 50,8 x 250 mm, os consumíveis utilizados na soldagem dos revestimentos foram o arame tubular (designado por FeCrC+Nb) de 1,6 mm de diâmetro e o arame maciço de aço inoxidável (ER308L) de 1,2 mm de diâmetro. A Tabela (1) apresenta a composição química dos arames, fornecida pelo fabricante.
Tabela 1. Composição química dos arames utilizados fornecida pelos fabricantes
Arame Tubular % em peso
C Mn Si Cr Mo Nb Ni Cu
FeCrC+Nb 5,0 0,5 1,0 22,0 - 7,0 - -
ER308L 0,04 0,5-2,5 0,9 18-21 0,75 9-11 0,75
Para a realização das soldas utilizou-se fontes de soldagem eletrônica, multiprocesso ajustada no modo de tensão constante. Para a adição de arame não energizado foi utilizado o modelo SWM 20 da White Martins S.A. A mesa de soldagem utilizada possui um sistema automático de deslocamento com velocidade mínima de soldagem no eixo “X” é de 5 mm/s e a máxima de 60 mm/s.
A soldagem foi efetuada em camada única na posição plana com a tocha na vertical formando um ângulo de 90° com a superfície da chapa. Nos testes com o FCAW Duplo Arame foi utilizada a posição “tandem arc”, conforme Fig. (1a) com distância entre os arames energizados de 15 mm e de 30 mm. O arame da frente foi o ER308L e o outro foi o FeCrC+Nb.
Nos testes com adição de arame não energizado (ER308L), o suporte do arame adicional foi acoplado à tocha em disposição longitudinal “tandem wire” - ao longo do cordão de solda - na direção da velocidade de soldagem, onde os dois arames atuam juntos um frente ao outro. O arame adicionado forma um ângulo de 32°com a horizontal permitindo a entrada do arame adicionado diretamente na poça em formação, conforme apresentado na Fig. (1b).
(a) (b)
Figura 1. (a) Disposição dos eletrodos “Tandem Wire” e (b) Suporte acoplado ao Bocal da tocha de soldagem utilizado na adição de arame não energizado
O comprimento dos cordões de solda foi de 200 mm e cada revestimento foi feito preenchendo a chapa com três cordões de solda, conforme esquematizado na Fig. (2). Os corpos de prova para a execução do ensaio de desgaste por roda de borracha foram retirados do meio das chapas revestidas, como ilustrado na Fig. (2). As dimensões dos corpos de prova são 12,7x25x75mm e correspondem às exigidas pela norma ASTM G65-04 (2010). A superfície do corpo de prova a ser submetida ao desgaste foi retificada após o corte para obter uma superfície plana, conforme determina a referida norma.
Figura 2. Extração dos corpos de prova para o ensaio de desgaste
A Tabela 2 apresenta os parâmetros de soldagem utilizados, sendo: condição 1 – processo FCAW (único arame); condição 2 – processo FCAW com adição de arame não energizado; condição 3 – processo duplo arame com distância de 15 mm entre os arames; condição 4 – processo duplo arame com distância de 30 mm entre os arames. Esses parâmetros foram obtidos a partir de vários ensaios preliminares, devido à utilização de dois tipos de arames (tubular e maciço) e composições químicas diferentes. Procurou-se buscar condições de soldagem (revestimento) que apresentasse cordões semelhantes em termos de perfil e principalmente em termo de diluição, fator principal para a comparação de diferentes tipos de revestimento.
Tabela 2. Parâmetros de soldagem utilizados no processo de soldagem dos revestimentos com os processos FCAW, FCAW com arame não energizado e FCAW Duplo Arame
Condição Arame Vsold [mm/min] Valim 1 [mm/min] Valim 2 [mm/min] Tensão-1 [V] Tensão-2 [V] DBCP [mm] Dist. [mm] 1 FeCrC+Nb 200 8 - 28 - 30 -
2 FeCrC+Nb com adição não
energizada do arame ER308LSi 200 8 2 28 - 30 -
3 ER308LSi(1) - FeCrC+Nb (2) 600 6 12 28 32 25 15
4 ER308LSi(1) - FeCrC+Nb (2) 600 6 12 28 32 25 30
onde: Vsold: Velocidade de soldagem; Valim 1: Velocidade de alimentação do arame energizado (arame líder); Valim2:
Velocidade de alimentação do arame não energizado ou do segundo arame no processo FCAW Duplo Arame; DBCP: Distancia do bico de contato a peça; Dist: Distância entre os arames do processo FCAW Duplo Arame.
Os ensaios de desgaste foram realizados por meio da utilização de um Abrasômetro Roda de Borracha a seco construído, conforme norma ASTM G65-04 (2010), sendo o equipamento apresentado na Fig. (3). Durante o ensaio se mantiveram as seguintes condições fixas: dimensões do disco de 12,7 x 228 mm; anel de borracha com dureza de 60 Shore A (espessura de 12,7 mm); a areia Normal Brasileira No. 100 (0,15 mm); rotação do disco de 200 RPM; tempo de ensaio de 15 min; 5 min de pré-desgaste e 10 min de desgaste. O desgaste foi avaliado em função da perda de peso dos corpos de prova pela comparação entre o peso antes e após o ensaio, através da pesagem em balança eletrônica com resolução de 10-4g. Antes da pesagem, as amostras foram cuidadosamente limpas e imersas em acetona, em equipamento de limpeza por ultrassom e em seguida, secas com ar quente.
Figura 3. Abrasômetro de roda de borracha
Para a avaliação da microestrutura foram extraídas amostras do meio do revestimento as quais foram embutidas, desbastadas com lixas e polidas com pasta de diamante de 1 µm. Posteriormente foram atacadas com reagente e levadas ao microscópio ótico para revelar os micro-constituintes.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Foram realizadas sete medidas de dureza na superfície do revestimento para determinar a dureza média e o desvio padrão, descartou-se o maior e o menor valor medido. Os resultados estão apresentados na Tab. (3) e na forma de gráfico na Fig. (4). A maior dureza (em valor médio) ocorreu com a aplicação do arame FeCrC+Nb puro, isto é, sem a adição do arame ER308L. Para as condições 3 e 4 (processo duplo arame) a dureza ficaram praticamente com os mesmos valores.
Tabela 3. Dureza medida para os revestimentos Condição de Consumível Dureza do Revestimento [HRC] Média da Dureza [HRC] DP Dureza CP CP CP CP CP 1 2 3 4 5 FeCrC+Nb 64,5 64,5 64,5 62,5 64,5 64,10 0,89
FeCrC+Nb com adição de ER308L 60,0 61,5 62,5 64,5 62,5 62,20 1,64
ER308LSi - FeCrC+Nb (15mm) 48,0 55,0 47,5 49,5 54,0 50,8 3,47
ER308LSi - FeCrC+Nb (30mm) 51,0 45,5 48,0 47,0 52,5 49,0 2,76
Onde, CP: Corpo de Prova, DP: Desvio Padrão.
Figura 4. Valores de dureza em função da condição de aplicação do revestimento
Os resultados da perda massa obtidos das três amostras revestidas com cada condição de revestimento são apresentados na Tab. (4) e na Fig. (5). Observa-se que a perda de massa das duas primeiras ligas (condição 1 e 2) da Tab. (3) (consumível FeCrC+Nb e o FeCrC+Nb com adição de arame não energizado de ER308L) apresentou valores próximos, obtendo-se o melhor resultado na liga FeCrC+Nb com adição de arame não energizado de ER308L. Foi realizada uma análise estatística da perda massa em função do arame com e sem adição de arame frio (condição 1 e 2) com um nível de significância de 5%, isto é, uma confiabilidade de 95%. Nesse caso, quando a significância estatística (p) é maior que 0,05 as variáveis são consideradas estatisticamente iguais e quando é menor, são estatisticamente diferentes. Teve-se que a condição 1 frente a condição 2 apresentou um p = 0,02 caracterizando como estatisticamente diferentes, com confiabilidade de 95%.
Os resultados de perda de massa para o FCAW Duplo Arame mostraram que a distância entre os arames energizados não interferem na resistência ao desgaste, consequentemente na perda de massa. A análise estatística apresentou um p = 0,82, caracterizando como estatisticamente iguais. A distância entre os arames energizados de 15 mm para 30 mm não alterou de forma significativa a poça de fusão, obtendo uma mistura de materiais semelhantes para os dois casos.
Os resultados mostraram que a adição do arame ER 308L na poça de fusão altera a resistência ao desgaste (perda de massa) e que dependendo do volume depositado pode melhorar a resistência ao desgaste.
Observou-se que os melhores resultados em termos de perda de massa foram obtidos com os revestimentos de maiores níveis de dureza, isto é, para a condição de FeCrC+Nb (um arame energizado) e para a condição de um arame energizado (FeCrC+Nb) e o outro não energizado (ER308LSi). Os resultados deste trabalho mostraram-se semelhantes aos obtidos por Lima e Ferraresi (2009) para materiais de adição de composição química semelhante ao utilizado neste trabalho.
Tabela 4. Perda de massa dos revestimentos e Resistência ao desgaste abrasivo das ligas utilizadas
Condição Consumível Perda de Peso
[mg] Média da Perda de Peso [mg] Desvio Padrão 1 FeCrC+Nb 53,4 47,03 6,50 47,1 40,5
2 FeCrC+Nb com adição não energizada do arame ER308LSi 39,8 33,27 5,78 28,8 31,2 3 ER308LSi - FeCrC+Nb (15mm) 92,7 72,77 23,67 79,0 46,6 4 ER308LSi - FeCrC+Nb (30mm) 99,5 67,53 27,76 53,6 49,5
Figura 5. Resultados da perda de massa de cada revestimento 3.1. Microestruturas dos Revestimentos
Para a avaliação microestrutural foram extraídas amostras das chapas soldadas com os quatros consumíveis, conforme ilustrado pela Fig. (5). As amostras de cada consumível foram lixadas e polidas e posteriormente atacadas com reagentes e analisadas no microscópio ótico.
A microestrutura resultante do revestimento construído com a liga de FeCrC+Nb é apresentada na Fig. (6a), pode-se observar a presença de carbonetos do tipo M7C3 e de carbonetos de nióbio NbC distribuídos aleatoriamente na matriz eutética. Fatos estes também observados por Hernandez (1997) e Lima et al (2014). Estes autores citam que os carbonetos massivos (Fe,Cr)7C3 ou M7C3 são os primeiros a se formarem na solidificação da poça de fusão rica em ferro, cromo e carbono. A região onde estão precipitados os carbonetos (matriz) é uma mistura de várias fases, composta principalmente de austenita.
A microestrutura do revestimento feito com a liga de FeCrC+Nb com adição de arame não energizado de ER308L é mostrada na Fig. (6b), observa-se a presença de carbonetos de Nb igual que no observado na liga de FeCrC+Nb na Fig. (6a), mas a distribuição destes carbonetos não se encontra de forma uniforme e em alta quantidade. Nesta microestrutura pode-se visualizar também a presença de dendritas de austeníta observadas também por Bálsamo, Scotti e De Mello (1995) em ligas com altos teores de cromo.
A microestrutura do revestimento feito com o processo FCAW Duplo Arame (ER308L + FeCrC+Nb) para a distância entre os arames eletrodos de 15 e 30 mm são apresentadas nas Fig. (6c) e (6d), observa-se a presença de carbonetos de Nb idêntico aos observados anteriormente, mas com menor quantidade de carbonetos,visualizar também a presença de dendritas de austeníta.
Figura 6. Micorestrura com Murakami 60° por 10s, sendo: a) Revestimentos da liga FeCrC+Nb; b) Revestimentos da liga FeCrC+Nb com arame não energizado ER308L; c) Revestimento do Duplo Arame (FeCrC+Nb + ER308L) de distância de 15 mm; d) Revestimento do Duplo Arame (FeCrC+Nb + ER308L) de
distância de 30 mm 4. CONCLUSÕES
A partir dos resultados apresentados dentro do escopo experimental executado neste trabalho é possível concluir que: A melhor condição de revestimento (menor perda de massa) aplicado neste trabalho que oferece uma boa alternativa para a recuperação dos componentes submetidos ao desgaste abrasivo, como as facas picadoras das indústrias sucroalcooleiras, é a aplicação de FeCrC+Nb com adição de arame não energizado ER308L, cuja microestrutura é formada por carbonetos de cromo e de nióbio em uma matriz austenítica-martensítica;
As condições de materiais com maiores valores de dureza apresentaram também maiores valores de resistência ao desgaste (menor perda de massa) durante o ensaio de desgaste de baixa tensão em abrasômetro de roda de borracha. A condição de aplicação de revestimento com o processo duplo arame, ER308L mais o FeCrC+Nb, apresentaram menores valores de dureza, tendo como consequência menores resistência ao desgaste (maior perda de massa durante o ensaio de roda de borracha). Este fato ocorreu para as duas condições, isto é, para a distância entre os arames de 15 e de 30 mm.
5. AGRADECIMENTOS
Os autores expressam o seu agradecimento às instituições que apoiaram para realização deste trabalho, FAPEMIG, CNPq, CAPES e UFU.
6. REFERÊNCIAS
ASTM G65-04, 2010, “Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand/Rubber Wheel Apparatus”, 12p.
Bálsamo, P.S.S.; SCcotti, A.; De Mello, J.D.B., 1995, “Interpretación de la Microestrutura de Recargues Duros Depositados por Soldadura Utilizando la Superfície de Líquidus de Diagramas Fe-Cr-C”. Rev. Soldadura, 25 (4), CENIN, Madrid, p. 199-207, 1995.
Buchely, M.F., Gutierrez, León, J.C., Toro, A., 2005, “The effect of microstructure on abrasive wear of hardfacing alloys”, Wear, 259, pp 52-61.
Corrêa, C. A., 2000, “Aço Inoxidável Martensítico Aplicado em Revestimento Pelo Processo MIG Pulsado e Convercional”. 2000. Dissertação (Mestrado) - Unicamp, Campinas, SP.
Cruz Jr, L. P.; Ferraresi, V. A.; Braga, E. M., 2009, “Parâmetros Otimizados para Revestimento de Chapas de Aço Carbono pelo Processo MIG-DWOA com Arame ER 308LSI”. XXV COLSOLDA – Congresso Nacional de Soldagem. 26 a 29 de Outubro, Piracicaba-SP, Brasil.
Fan, C., Chen M., Chang, C., Wu, W., 2006, “Microstructure change caused by (Cr,Fe)23C6 carbides in high chromium
Fe–Cr–C hardfacing alloys”, Surface & Coating Technology, 201, pp 908-912.
Garcia, D. B. C., Ferraresi, V.A., 2011, “Influence of welding technique and the type of filler metal in the wear resistance of hardfacing weld deposits”. 21st Brazilian Congress of Mechanical Engineering. ABCM, October 24-28, Natal, RN,
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Hernández, O. J. S., 1997, “Otimização do Consumível na Solda de Revestimento Aplicada na Indústria Sucroalcooleira”. Universidade Federal de São Carlos. Dissertação de Mestrado. 102 p.
Lima, A. C., Ferraresi, V. A., 2009, “Análise da microestrutura e da Resistência ao Desgaste de Revestimento duro Utilizado pela Indústria sucroalcooleira”, Soldagem & Inspeção, SP, Vol. 14, pp 140-150.
Lima, A. C., Ferraresi, V. A., Reis R. P., 2014, “Performance analysis of weld hardfacings used in the sugar/alcohol industry”. Journal Materials Engineering and Performance, Vol. 23, N.5.
Santos, A. S.; Franco. A. A.; Almeida, D. M. e Perticarrari, M., 2005, “Soldagem na Indústria Sucroalcooleira”. Revista da Soldagem. Ano I, n. 7, p. 20-26.
Única, 2014, União da Indústria da Cana de Açúcar, 2014, www.unica.com.br.
Yang, K., Yu, S., Li, Y. and Li, C., 2008, “Effect of carbonitride precipitates on the abrasive wear behaviour of hardfacing alloy”, Aplied Surface Science, 254, pp 5023-5027.
7. DIREITOS AUTORAIS
Os autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo do material impresso incluídos no seu trabalho.
FCAW AND FCAW DOUBLE WIRE PROCESSES HARDFACING
APPLICATION
Dayana Beatriz Carmona García, dbcarmonag@gmail.com1
Daniel Dominices Baía Gomes de Souza, danieldominices@hotmail.com1
Rafael Nardon Ferraresi, ferraresirafael@hotmail.com2
Diandro Bailoni Fernandes, diandro@mecanica.ufu.br1
Louriel Oliveira Vilarinho, vilarinho@mecanica.ufu.br1
1 Universidade Federal de Uberlândia, UFU/FEMEC, Av. João Naves de Ávila 2121, Campus Santa Mônica, CEP
38.400-902, Uberlândia, MG.
2 Universidade Federal do Triângulo Mineiro, UFTM, Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas, ICTE, Campus
Univerdecidade, Av. Dr. Randolfo Borges Júnior, 1250 CEP: 38064-200, Uberaba-MG.
Abstract: The Brazilian sugar and ethanol industry has shown significant growth in recent years. However, the
maintenance of industries has high cost due to loss of wear materials, mainly in preparation system of sugar cane. Thus, the objective of this work is to study the abrasive wear resistance of hardfacing coatings applied by welding processes through FCAW (Flux Cored Arc Welding) and FCAW Double Wire, mixing self-shielded cored wire with a solid wire of austenitic stainless steel (ER308L). Hardfacing were applied by welding (three weld bead) in a carbon steel plate SAE 1020 as follows: application of the hardfacing with the FCAW process using self-shielded wire type FeCrC + Nb; application of the hardfacing with the FCAW process with two wires, one energized (FeCrC + Nb) and other non-energized wire type ER308LSi; application of the hardfacing, FCAW Double Wire, with stainless steel wire solid austenitic (ER308L) and the other tubular FeCrC + Nb. Specimens were fabricated for laboratory evaluation of wear (weight loss) with abrasive Rubber Wheel according to ASTM G65-04 (2010). Analysis of hardness and microstructure of hardfacing were also carried out. The best wear resistance results were obtained with the application of FCAW process with the addition of wire-energized the ER308L type, which also showed a high hardness.
