Avaliação do efeito do vanádio e boro na microestrutura e na resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido indefinido (2025)
- Authors:
- Autor USP: SILVA JUNIOR, JOSÉ EDMAURO DA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: FERRO FUNDIDO; CARBONATOS; DESGASTE ABRASIVO
- Language: Português
- Abstract: As ligas Ni-Hard são amplamente empregadas em aplicações que exigem alta resistência ao desgaste, devido à presença de carbonetos duros em uma matriz martensítica. Embora o ponto de partida deste estudo tenha sido um ferro fundido indefinido com adição de vanádio, a liga obtida não apresentou grafita, caracterizandose como um Ni-Hard modificado. Neste contexto, este trabalho investigou a influência do aumento do teor de vanádio e da adição de boro na morfologia dos carbonetos, na fração de cementita e na resistência ao desgaste de ligas Ni-Hard modificadas. Foram fundidas quatro ligas com diferentes combinações de vanádio e boro. A caracterização microestrutural foi conduzida por microscopia óptica e eletrônica de varredura, enquanto a resistência ao desgaste foi avaliada por ensaio de riscamento e dureza. Os resultados indicaram que a morfologia dos carbonetos MC foi fortemente influenciada pela composição química. Sem boro, o aumento no teor de vanádio promoveu a evolução para carbonetos do tipo pétala ramificada, enquanto a adição de boro resultou em carbonetos idiomórficos e favoreceu a formação eutética divorciada. Além disso, verificou-se que o boro não apenas favoreceu a nucleação de carbonetos MC, mas também contribuiu para o aumento da fração de cementita (Fe₃(C,B)), devido à sua alta concentração e comportamento semelhante ao do carbono na liga. Os ensaios de riscamento mostraram que a profundidade e a largura dos riscos diminuíram com o aumento de teor de vanádio e da adição de boro, sendo o boro o elemento com maior contribuição para a melhoria da resistência ao desgaste. Entretanto, a liga 4V1B apresentou comportamento atípico, com desempenho inferior à 3V1B, em razão de sua maior heterogeneidade microestrutural e menor fração de precipitados disponíveis, principalmente decementita. Os resultados de dureza corroboraram essa tendência, evidenciando que o boro promoveu aumento expressivo na dureza das ligas. Conclui-se que o boro desempenha papel fundamental na otimização da microestrutura e no aprimoramento da resistência ao desgaste em ligas Ni-Hard modificadas. A combinação de boro e vanádio revelou interações complexas e dependentes da composição, reforçando a importância do ajuste fino dos teores de elementos de liga para alcançar maior desempenho. Este estudo contribui para o entendimento dos mecanismos de endurecimento em ligas resistentes ao desgaste e oferece subsídios para o desenvolvimento de novos materiais para aplicações em condições severas de abrasão.
- Imprenta:
- Data da defesa: 14.08.2025
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ABNT
SILVA JUNIOR, José Edmauro da. Avaliação do efeito do vanádio e boro na microestrutura e na resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido indefinido. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-100051/pt-br.php. Acesso em: 11 abr. 2026. -
APA
Silva Junior, J. E. da. (2025). Avaliação do efeito do vanádio e boro na microestrutura e na resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido indefinido (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-100051/pt-br.php -
NLM
Silva Junior JE da. Avaliação do efeito do vanádio e boro na microestrutura e na resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido indefinido [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-100051/pt-br.php -
Vancouver
Silva Junior JE da. Avaliação do efeito do vanádio e boro na microestrutura e na resistência ao desgaste de ligas de ferro fundido indefinido [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-100051/pt-br.php
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