Análise da influência do reuso da areia utilizada como abrasivo em ensaio de desgaste de um aço ASTM A242

Abstract

Dentre os ensaios utilizados para classificar os materiais quanto a sua resistência ao desgaste abrasivo, o ensaio do tipo roda de borracha é bastante utilizado. A norma ASTM G65-16, 2016, abrange os procedimentos de laboratório para determinar a resistência de materiais à abrasão por meio deste ensaio, dentre as condições por ela estabelecidas não é recomendado a reutilização do material abrasivo. Este estudo busca analisar as características do material abrasivo em condições de reutilização e compará-las com o mesmo material sem utilização prévia em ensaio. Cinco amostras foram ensaiadas reutilizando a areia de ensaios anteriores já separada em cinco diferentes faixas granulométricas. São verificados os resultados dos ensaios em volume perdido pelas amostras e taxa de desgaste específico, comparando-os com dados obtidos em teste anterior com areia nova. O fator de forma dos grãos da areia foi medido para a areia antes do primeiro ensaio e após. A superfície desgastada das amostras do segundo ensaio também foi analisada, através de perfilômetro a laser. Foi constatado que no primeiro ensaio todas as amostras tiveram uma maior perda de volume se comparadas ao segundo ensaio, a impossibilidade de concluir o ensaio para a menor faixa granulométrica também indicou uma alteração nas características do material abrasivo. De uma maneira geral, tanto o fator de forma quanto o desvio padrão desta análise foi menor para a areia reutilizada. Os resultados da perfilometria a laser das superfícies desgastadas mostrou uma relação proporcional entre o tamanho dos grãos em cada faixa granulométrica e as dimensões dos picos e vales resultantes das trilhas de desgaste. Foi observado também que a diferença entre as taxas de desgaste para os ensaios, considerando as duas condições da areia (nova e reutilizada), é menor para uma das faixas granulométricas, que coincide com a faixa indicada pela norma ASTM G65-16.

Among the tests used to classify the materials for their resistance to abrasive wear, the rubber wheel test is widely used. Standard ASTM G65-16, 2016, covers laboratory procedures for determining the abrasion resistance of materials, among the conditions established by it a reuse of the abrasive material is not recommended. This study analyzes the characteristics of the abrasive material under conditions of reuse and compares them with the same material without previous test. Five samples were assayed by reusing a sand from previous assays already separated into five different size ranges. The results of the tests in samples volume loss and specific wear rate are verified, comparing them with data obtained in previous test with new sand. The form factor of the grains was measured for the sand before the first test and after. The worn surface of the samples from the second test was also analyzed through the laser profilometer. It was found that at the first test all samples had a greater volume loss compared to the second test, an impossibility of completion for a smaller particle size range also showed one of the changes on the characteristics of the abrasive material. In general, both the form factor and the standard deviation at this analysis were lower for a reused sand. The results of the laser profilometry of the worn surfaces showed a proportional relationship between grain size in each grain size range and the dimensions of the peaks and valleys resulting from the wear tracks. It was also observed that the diference between the wear rates for the tests, considering the two sand conditions (new and reused), is lower for one of the particle size ranges that coincides with the range indicated by the ASTM G65-16 standard.