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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.1998.tde-21022024-102601
Document
Author
Full name
Giuseppe Pintaúde
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1998
Supervisor
Committee
Sinatora, Amilton (President)
Albertin, Eduardo
Lima, Jose Renato Baptista de
Title in Portuguese
Estudo do regime transiente em desgaste abrasivo: ensaios em britador de mandíbulas.
Keywords in Portuguese
Aço fundido
Engenharia mecânica
Abstract in Portuguese
No presente trabalho foram avaliadas taxas de desgaste de mandíbulas de aço fundido 2Cr-1, 5Si-0,5Mo em britador de laboratório, utilizando-se granito como abrasivo. Os ensaios foram realizados em duas condições de ensaios: granito de 19mm com aberturas entre mandíbulas na posição de saída de 0 e 3mm, e granito de 13mm com abertura entre mandíbulas zero, parâmetros estes que influenciam a redução de tamanho do material britado, bem como os esforços atuantes. As perdas de massas das mandíbulas foram determinadas até a britagem de 150 kg de granito, em bateladas de 30 kg. As taxas de desgaste foram decrescentes até o final do ensaio, apresentando queda mais acentuada entre a primeira e a segunda batelada, o que foi atribuído à remoção de heterogeneidades e ao encruamento da superfície do aço. As taxas de desgaste atingiram um patamar entre a segunda e a quarta batelada, tornando a decrescer entre a quarta e a quinta batelada. Este comportamento deve-se ao maior desgaste na parte inferior das mandíbulas, o que leva a mudança de geometria e conseqüentemente na alteração dos parâmetros de ensaio. Neste caso a estabilização das taxas de desgaste, que é utilizada para caraterizar o período de running-in, passa a não ser um bom indicador do término deste processo. Na condição de ensaio com granito de 19mm e abertura zero, observou-se as maiores taxas de desgaste. Em todas as condições de ensaio, as mandíbulas fixas foram as que apresentaram taxas de desgaste. O mecanismo de desgaste observado nas mandíbulas fixas foi por microcorte com intensa deformação plástica. Já nas mandíbulas móveis, embora tenha-se observado desgaste, não foi possível caracterizar o mecanismo envolvido. O mecanismo predominante por microcorte das mandíbulas fixas foi devido ao tipo de movimento relativo do granito na câmara de britagem, que favoreceu o granito atingir a superfície da mandíbula com ângulo favorável ao corte. O encruamento foi ) avaliado por meio de medidas de microdureza dinâmica. Os valores de microdureza na superfície das mandíbulas, após ensaios de desgaste, foram 40% superiores ao inicial e permaneceram inalterados até o final dos ensaios. A microdureza decresce de forma contínua com a profundidade, estabilizando-se numa espessura da ordem de 1mm, que não é modificada para maiores quantidades de granito britado. A avaliação conjunta de taxas de desgaste, do encruamento, da alteração geométrica das mandíbulas e da dispersão de resultados entre ensaios, confirmou informações da literatura para o critério de final do running-in com a britagem de 90kg de granito, correspondente a 3 bateladas deste trabalho.
Title in English
Untitled in english
Keywords in English
Cast steel
Mechanical engineering
Abstract in English
In the presente work, wear rates of 2Cr-1.5Si-0Mo cast steel jaws were tested in laboratory crusher, using granite as abrasive. Tests were carried out in two testing conditions: one with granite size of 19mm with discharge aperture of jaws in closed position equals to zero and 3mm, and the other, with 13mm size granite with opening equals to zero. These parameters changes the crushed material size reduction and the applied stresses to the jaw during crusing process. The jaws mass loss was measured with 150kg of granite crushing, in 30kg batches. Wear rates continuously decreases to the end of testing presenting more intense decrease between first and second batches, attributed to the surfasse heterogeneity removal and work hardening of material. Between second and fourth batches the wear rates reaches a plateau, and starts to decrease between fourht and fifth run, This behavior can be ascribed to more intense wear of lower portion of jaws, which changes the jaw geometry causing changes on crushing parameters. Therefore, the wear rate stabilization is not a good parameter to express the end of running-in period. Bigger wear rates were observed with 19mm granite size and zero opening between jaws. Fixed jaws presented greater wear rates in all tests. Microcutting wear mechanism of fixed jaws was observed with intense plastic deformation. On the other hand, the wear micromechanism of mobile jaws is not clearly defined, although they presented mass loss. The predominant microcutting mechanism of fixed jaws was attributed to relative movement of abrasive in crushing compartment, due to the higher probability of granite to hit fixed jawssurface at more favorable angles. The work-hardening effect was determined by mean of dynamics microhardness. The surface microhardness reached 40% value greater than bulk hardness after first batch, remaining constant to the end of tests. The subsurface microhardness decreases continuously with depth, stabilizing circa 1mm deep to end of tests. The concurrent analysis of wear rates, geometry change, surfasse work-hardening and tests results scattering confirmed the 90kg crushing criteria proposed in literature to designate running-in process of jaws material, corresponding to three batches of 30 kg each in the presente work.
 
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Publishing Date
2024-02-21
 
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