TRIBOCORROSÃO DE METAIS DUROS EM MEIOS ÁCIDOS
Nome: DANIELA NUNES OLIVEIRA
Data de publicação: 27/08/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| CHERLIO SCANDIAN | Presidente |
| JOSÉ DANIEL BIASOLI DE MELLO | Coorientador |
| JULIANE RIBEIRO DA CRUZ ALVES | Examinador Externo |
| NATHAN FANTECELLE STREY | Examinador Interno |
Resumo: Os metais duros são compósitos amplamente utilizados em aplicações industriais que exigem alta resistência ao desgaste. Entre eles, o WC–Co, formado por carbonetos de tungstênio em matriz de cobalto, é o mais comum, sendo empregado em ferramentas
de usinagem e em componentes dos setores de mineração e petróleo. Apesar da elevada resistência ao desgaste, seu desempenho em serviço pode ser comprometido em ambientes corrosivos, onde a interação entre desgaste e corrosão acelera a degradação, tornando o estudo da tribocorrosão essencial. Desse modo, este trabalho investigou o comportamento tribocorrosivo de compósitos WC–Co com diferentes teores de cobalto (9%, 10% e 16%) e tamanhos de grão de carboneto (1,2 m, 1,3 m e 2,5 m) em meios ácidos, visando compreender a interação entre desgaste por deslizamento e corrosão e seus efeitos sobre a integridade do material. Os compósitos foram caracterizados por análise química, difração de raios-X, tamanho de grão, dureza e densidade. Foram realizados ensaios de desgaste por deslizamento em água deionizada, corrosão e tribocorrosão, sendo estes últimos conduzidos em soluções de H2SO4 nas concentrações de 0,01 N e 1 N. Como contracorpo, empregou-se
uma esfera de hematita sintética, escolhida por visar reproduzir condições típicas de aplicações práticas, especialmente no beneficiamento de minério de ferro. As análises incluíram determinação do coeficiente de atrito, triboscopia, parâmetros eletroquímicos, perda de massa, e caracterização das superfícies por microscopia óptica, MEV e EDS. Nos ensaios de deslizamento, o coeficiente de atrito apresentou comportamento estável (0,21–0,33) e as taxas de desgaste foram da ordem de 104 mm3/m para as amostras e 106–105 mm3/m para as esferas, sem danos mecânicos relevantes, como fratura
ou destacamento de grãos. Na corrosão, verificou-se dissolução seletiva do ligante em 0,01 N, com perdas de massa médias em torno de 0,07 mg/min para todas as amostras. Em 1 N, a 09Co12 e a 10Co13 apresentaram perdas de massa médias de 0,08 mg/min, enquanto a 16Co25 exibiu valor significativamente maior, 0,17 mg/min, indicando menor resistência à corrosão para a amostra com maior teor de cobalto. Durante a tribocorrosão, o coeficiente de atrito variou com a polarização, e novamente a amostra com maior teor de cobalto apresentou as maiores taxas de desgaste (102 mm3/m). Imagens de MEV evidenciaram a dissolução seletiva do ligante e a formação de uma camada de óxido de tungstênio pseudopassiva, com profundidade de dissolução menor do que na corrosão isolada, sugerindo selamento parcial pelos produtos de corrosão.
Palavras-chave: tribocorrosão; WC–Co; H2SO4; dissolução de cobalto; hematita.
