Desgaste erosivo em dois tipos de aços ferramenta utilizados em moldes e matrizes

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reduzido. Ao contrário fluxos divergentes causam prejuízos entre 20 e 40 graus de ângulo de impacto

- Resultados e discussões: - Erosion rate: Quando uma pressão de 0,69 bar foi usada nos testes com o H13, a dureza não teve um efeito significativo na resistência a erosão, se o ângulo de impacto entre 20 e 40 graus no qual o aço tratado termicamente foi colidido pelas partículas de oxido de sílica com ângulo de impacto de 20 graus mostrando a mesma resistência a erosão. A média da taxa de erosão foi 1,4 x10-4 g/g a 20 graus de impacto e seu valor não mudou significativamente quando o mesmo aço foi testado com diferentes durezas. Quando a partícula de areia se choca na superfície da peça, esta se encrua como consequência da deformação plástica. No entanto, se a dureza aumenta a ductilidade diminui. Baixa ductilidade reduz a deformação plástica e assim o material é facilmente removido. O encruamento produzido em materiais mais moles mantem a taxa de erosão constantes a 20, 30 e 40 graus no ângulo de impacto, porque a interação da partícula de areia apenas com uma camada endurecida, mesmo com a condição esferoidizada no qual o endurecimento alcançado deve ser o suficiente no estado estável e equivalente para condições de dureza para H13-1F (581 HV). No mais, quando aumenta a dureza a taxa de erosão aumenta, enquanto o teste são desenvolvidos entre 60 e 90 graus do ângulo de impacto. A taxa de erosão testada a 90 graus de impacto são 0,8x10-4 e 1,4x10-4 g/g, respectivamente, para as amostras com valores de dureza entre 196 HV e 581 HV. Para baixos valores de dureza comportamento dúctil é observado, quando para altos valores de dureza, a transição dúctil-fragil é presente. Esta transição não é bem explicada nas amostrar de H13. No aço P20 a transição entre dúctil-fragil se dá entre 303 HV e 640 HV. A taxa de transição é máxima quando as partículas de erosão no H13 estão a 40 graus. No caso do P20, taxa de erosão contra o ângulo de impacto é apresentado na FIG. 6. Um mecanismo dúctil acontece quando uma microestrutura martensitica temperada é presente. Um mecanismo de erosão frágil aumenta quando a microestrutura carbonetada esta presente. Quanto maior a dureza, mais claro é que o ângulo de impacto influencia a taxa de erosão no dois aços. Na microestrurua esferoidal no aço H13 apresenta-se um comportamento dúctil. A máxima taxa de erosão foi a 40 graus e a mínima perda de material foi a 90 graus. Quando o aço é temperado e revenido (581 HV) a taxa de erosão torna-se máxima no ângulo de impacto de 60 graus e então cai levemente com o crescimento do ângulo de impacto. No caso do P20-1C, uma erosão mais larga no ângulo de impacto de 90 graus se dá pelo comportamento erosivo frágil.

- Resultados e discussões: - rugosidade: No processo de fundição semipermamente, a rugosidade da superfície da caixa de macho é uma característica importante. Em um processo de fundição peças são solidificadas em um molde que conte alguns machos de areia. A rugosidade do fundido depende da textura do macho de areia e como conforme a caixa de macho se desgasta, esta textura pode mudar. Uma média de rugosidade inicial nas amostras de H13 é devido ao processo de eletroerosão, enquanto a dureza esta acima de 313 HV, a rugosidade média, Ra diminui devido o suavidade da superfície pelas partículas erodentes com ângulo de impacto de 30 graus. O ângulo de impacto com a o aumento Ra é 30 graus o qual é observado com a condição de dureza diminuída nas amostras de P20 e H13. Quando condições de durezas diminuídas estão presentes nas amostrar maiores sulcos são observados devido o efeito do choque de partícula. Nas amostras de P20 a rugosidade inicial é aumentada em todos os ângulos de impacto testado e a menor rugosidade inicial é devida a preparação superficial. Se comparado H13-1B (313 HV) e P20-1A (303 HV) o Ra final é similar em todos os ângulos de impacto e a 90 graus a diferença é menor do que 1 micrometro enquanto o a dureza do aço é entre 196 e 281 HV.

- Resultados e discussões: - Analise de microestrutura: A microestrutura anelada com formato de carbeto globular para amostrar H13-1A; Microestrutura martensitica não temperada de P20-1C. A superfície prejudicada das amostras de H13 com 196 HV, 581 HV e P20 com 640 HV na figura 9 (30 graus com 1,38 bar). Em casos de grooves por erosão são presentes por toda a área de impacto por partículas e maiores cavacos permanecem sobre a superfície prejudicada. Amostrar superficiais a 90 graus são sujeitos ao impacto direto causado pela deformação do material. O material é indentado pela partícula subangular e é descolado formando um lip que pode ser removido pelo impacto posterior durante o teste de erosão. A partir da figura F11, a banda de cisalhamento adiabático é evidente para ângulos superiores a 60 graus e este promove o mecanismos de perda do material por micro trincas. A banda de cisalhamento adiabático não é observada em ângulos de impacto pequeno devido a maior área de divergência.

- Resultados e discussões: - Seleção de material: A resistência a erosão é maior no H13-B e P20-1ª e isto é mais evidente em ângulos de impacto entre 60 e 90 graus. A maioria dos tubos injetores são localizados a 90 graus com referencia a caixa de macho. Amostras de aço com dureza de 303 e 313 HV tem duas vezes mais resistência a erosão a 90 graus, enquanto a pressão é aumentada de 0,69 para 1,38 bar e permanecendo a pressão de ar o menor possível para aumentar a vida útil da ferramenta.

- Conclusões: No caso do aço H13 testado entre 20 e 40 graus de ângulo de impacto, a média da taxa de erosão para o intervalo de dureza usado no presente trabalho (196-581 HV) foi aproximadamente 1,4x10-4 e 3,3x10-4 g/g em 0,69 e 1,38 bar, respectivamente. O mecanismos de desgaste do aço H13 foi dúctil quando a microestrutura