O desgaste por erosão é amplamente encontrado em superfície de peças dos equipamentos de Hidrelétricas, Agricultura, Siderurgia e Mineração. Ele é caracterizado, de forma geral, pela remoção de material da superfície quando esta é impactada por um fluído (líquido ou gasoso) que contém partículas sólidas.
Quando se fala em especificar um material resistente ao desgaste, é importante relembrar que nem sempre o material mais caro é aquele que vai resolver o problema. Cada material é preparado para resistir a determinadas condições e cabe a nós identificar aquele mais apropriado para a situação. Levando essa premissa em consideração, especificar materiais para resolver ou reduzir o nível de desgaste por erosão em superfícies de peças pode ser muito mais simples se conseguirmos entender de forma aprofundada o funcionamento do mecanismo de desgaste. Para facilitar o entendimento, preparamos quatro pontos que podem ajudar muito na hora de especificar o material mais adequado.
1 – Ângulo de Impacto: É o ângulo formado entre a superfície e a linha de trajetória das partículas.
Os materiais mais dúcteis, possuem uma elevação no nível de desgaste quando o ângulo de ataque for crescendo até 30º. A partir daí, o nível de desgaste começa a reduzir. Por outro lado, os materiais mais frágeis e com durezas elevadas possuem um comportamento justamente oposto. Quanto maior o ângulo de impacto, maior a taxa de erosão. Ou seja, os materiais com baixa dureza não são bons para eliminar o desgaste por erosão de uma pá de ventilador ou de uma pá de turbina de hidrelétrica, por exemplo. Nesse caso, revestimentos como o de Carboneto de Tungstênio aplicado por aspersão térmica podem ser uma excelente alternativa.
2 – Velocidade de Impacto: Quanto maior for a velocidade da partícula, maior é a energia cinética, que é fundamental para que haja a remoção do material quando a superfície é impactada. Portanto, para todos os casos, quanto maior for velocidade, mais acelerado vai ser o desgaste.
3 – Forma: O formato das partículas influencia diretamente nas deformações da superfície desgastada. As partículas podem ser pontiagudas ou arredondadas. Os materiais macios são significativamente mais desgastados com partículas pontiagudas do que com partículas arredondadas.
4 – Dureza das partículas: Quanto menor for a relação de dureza da partícula em relação a dureza da superfície, menor nível de desgaste. Os aços normalmente possuem dureza bem inferior a de muitas partículas encontradas na natureza, como a sílica, por exemplo. Nesse caso, a utilização de aços com tratamentos térmicos e revestidos com revestimentos como o de carboneto de tungstênio podem aumentar significativamente a resistência ao desgaste por erosão de componentes mecânicos.
Bibliografia – Trabalho de Diplomação em Engenharia de Materiais do aluno Andrei Locatelli
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