Análise tribológica do contato entre insertos de WC/Co e amostras de concreto de diferentes resistências à compressão uniaxial

• Autor(a) principal: Vallim, André de Lima
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30399
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO; Tribologia; Indústria mineral; Desgaste mecânico; Brocas (Ferramenta); Adesão; Materiais - Testes; Aspereza de superfície; Tribology; Mineral industries; Mechanical wear; Bits (Drilling and boring); Adhesion; Materials - Testing; Surface roughness; Engenharia Mecânica

A necessidade de se entender o sistema tribológico associado ao contato entre insertos de brocas de mineração compostas por metal duro e substratos rochosos vem da crescente preocupação da indústria com processos de desgaste e suas perdas associadas e de seu interesse em otimizar o processo de mineração através do aumento de taxas de penetração. O presente estudo visa simular o sistema tribológico formado por insertos de mineração e substratos rochosos através de ensaios em amostras de concreto, buscando avaliar a variação do desgaste e das taxas de penetração associadas ao sistema através da variação da resistência a compressão uniaxial do concreto e das velocidades tangenciais de corte com o intuito de simular diferentes categorias de rocha sob diferentes regimes de corte e avaliar a influência da variação destes fatores nos parâmetros analisados. Foram realizados ensaios em tribômetro e avaliados parâmetros como força de atrito, taxa de penetração, parâmetros de rugosidade, área de contato afetada e composição superficial para cada configuração de ensaio, estes valores foram então comparados e para avaliar a significância da variação da resistência a compressão e da velocidade tangencial de operação foram realizadas análises de variância em cada um dos parâmetros analisados. Foram observadas variações para a maioria dos parâmetros ao comparar as configurações de ensaio, porém as análises de variância não identificaram variações significativas que justificassem a influência dos fatores variados nos resultados obtidos, as análises de desgaste e composição superficial identificaram mecanismos de desgaste do metal duro já conhecidos, como remoção da matriz de cobalto e o aparecimento de fissuras intragranulares, foram identificadas também variações decrescentes da área de contato com o aumento da resistência a compressão uniaxial. As configurações de ensaio utilizadas não apresentaram variações significativas entre seus parâmetros. Pode-se concluir que, para as configurações utilizadas e apesar de serem fatores relevantes para se identificar variações nas áreas de contato de inserto afetadas e na composição superficial destes insertos, resistência a compressão e velocidade de operação do inserto não são fatores relevantes para se avaliar coeficiente de atrito e taxas de penetração, tornando-se necessária a utilização de outros métodos para comparação destes parâmetros entre amostras de concreto que visem simular diferentes formações rochosas.