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InforMetalização
Publicado pela Consultoria metalizacao.eng.br
Nº 3 - ano 2 - Outubro 2.011
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
Editorial
A METALIZAÇÃO CONTRA O DESGASTE NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
E A INTRODUÇÃO DO ROBÔ NA PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS
DE METALIZAÇÃO NO BRASIL (pg. 2)
Destaque da edição
RIJEZA
UMA EMPRESA
DE OLHO NO FUTURO
(pg. 3)
Tema da edição
A METALIZAÇÃO CONTRA
O DESGASTE NA INDÚSTRIA
DO PETRÓLEO (pg. 4/6)
Cursos
O TERCEIRO CURSO
DE METALIZAÇÃO NA ABM
JÁ ESTÁ PROGRAMADO (pg .6)
Preparação superficial
ABRASIVOS & METALIZAÇÃO
PREPARAÇÃO SUPERFICIAL
(pg. 7/8)
Artigo técnico
REVESTIMENTOS DEPOSITADOS POR ASPERSÃO TÉRMICA
HIPERSÔNICA (HVOF) COMO ALTERNATIVA AO CROMO DURO (pg. 9/11)
Qualidade
O PROCESSO PARA ENSAIO DE ABRASIVIDADE TABER,
SEGUNDO A NORMA ASTM F1978-00 (pg. 11/12)
Foto gentilmente cedida pela Rijeza Indústria Metalúrgica Ltda.
Consultoria metalizacao.eng.br - Fone/Fax: (11) 5072-9498 - Cel.: (11) 6646-7171
e-mail: [email protected]
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InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
2
EDITORIAL
A METALIZAÇÃO CONTRA O DESGASTE NA
INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E A INTRODUÇÃO
DO ROBÔ NA PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS DE
METALIZAÇÃO NO BRASIL
Eng. Luiz Cláudio O. Couto*
A última edição do InforMetalização de 2.011
está focada na Metalização utilizada na Indústria do
Petróleo.
Considerando que dados recentes, indicam que são
gastos anualmente mais de U$ 3 bilhões em
manutenção e de U$ 5 a 7 bilhões, perdidos na
inoperância
de
equipamentos
e
sistemas,
vislumbramos a grande utilidade que os processos
de Aspersão Térmica/Metalização podem oferecer
ao mercado industrial de forma geral.
Dentre os processos de metalização, um dos mais
indicados para este segmento, o processo
hipersônico HVOF, é utilizado na aplicação de
materiais compósitos como aqueles à base de
carbeto de tungstênio, que comprovadamente
possuem
características
tribológicas
completamente compatíveis com as situações de
trabalho na Indústria do Petróleo.
Em nosso artigo ressaltamos as principais
características dos materiais aplicados pelo
processo HVOF, favoráveis à sua utilização em
regiões que sofrem desgaste em partes e peças
utilizadas nos processos de extração, transporte,
armazenagem de óleo e gás, bem como do refino
do petróleo.
Agradecemos de forma especial aos colaboradores
desta edição do InforMetalização, que como
sempre, trazem em seus textos e artigos,
informações importantes sobre seus respectivos
segmentos de trabalho. Estas colaborações é que
fazem o sucesso de cada uma de nossas edições.
Contamos com a colaboração do Sr. Darlan
Geremia, Diretor Administrativo/Comercial da
Rijeza Indústria Metalúrgica, situada no Estado do
Rio Grande do Sul. É com alegria que podemos
apresentar a Rijeza como a primeira empresa, a
operacionalizar um robô, no setor de prestação de
serviço de metalização no Brasil. Embora desde a
sua criação, a Rijeza já trabalhasse com sistemas
automatizados para aplicação de revestimentos
pelo processo de metalização, a instalação do
primeiro robô em seu parque industrial, eleva o
nível de qualidade de aplicação de revestimentos
da empresa, hoje basicamente voltada a atender o
segmento de energia.
Agradecemos também ao nosso já antigo
colaborador, o Eng. José Carlos Murakami, Diretor
da Wheelabrás Ltda., que nos brinda mais uma vez
com um artigo de sua autoria, intitulado
ABRASIVOS & METALIZAÇÃO. O autor, também
professor, nos traz novamente mais um pouco de
sua experiência de 35 anos atuando na área de
jateamento, nos ajudando a entender um pouco
mais do universo da preparação superficial.
Contamos
também
nesta
edição,
com
a
colaboração de um profissional da área acadêmica.
O Eng. Antônio Takimi que juntamente com os
outros autores, Lisiane Possamai e Carlos Pérez
Bergmann, nos apresentaram o artigo técnico
intitulado REVESTIMENTOS DEPOSITADOS POR
ASPERSÃO TÉRMICA HIPERSÔNICA (HVOF) COMO
ALTERNATIVA AO CROMO DURO. Infelizmente,
devido à falta de espaço em nosso informativo, não
pudemos publicar o texto em seu formato integral,
mas apresentamos um resumo/adapatação para
esta edição, que temos certeza, será muito bem
recebido por todos.
E finalmente, abrindo espaço também para novos
talentos, convidamos o formando de 2.012, Julio
César Frantz, do Curso de Engenharia Mecânica da
Universidade de Santa Cruz do Sul - UNISC, RS.
Ele nos brinda com o texto, parte de seu trabalho
de formatura, intitulado O PROCESSO PARA
ENSAIO DE ABRASIVIDADE TABER, SEGUNDO A
NORMA ASTM F1978-00, que nos pareceu além de
interessante, muito pertinente ao assunto desta
edição de nosso informativo.
Novamente agradecemos à ABM – Associação
Brasileira de Metalurgia Materiais e Mineração,
através do Eng. Bruno Luiz Sigolo e dos Srs. Luiz
Roberto Hirschheimer e João Carmo Vendramim,
pela oportunidade de mais uma vez apresentarmos
o nosso curso: METALIZAÇÃO – DEPOSIÇÃO DE
MATERIAIS NA FABRICAÇÃO E NA MANUTENÇÃO
DE COMPONENTES MECÃNICOS E ESTRUTURAS
METÁLICAS, a ser apresentado nos dias 31 de
maio e 01 de junho de 2.012, na Sede ABM – SP.
Como pudemos notar, embora temática, esta
edição do InforMetalização está bem eclética
quanto às colaborações recebidas. Pretendemos
desta forma, fornecer ao mercado uma visão mais
abrangente das soluções propostas pelos processos
de metalização ao mercado, com destaque, nesta
oportunidade, à Indústria de Petróleo.
Esperamos atender a todos em suas expectativas,
e até a nossa próxima edição. Boa leitura!
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
3
R IJEZ A
U M A EM P R E SA D E O LH O N O F U TU R O
D arlan G erem ia*
A R IJEZ A IN D Ú STR IA M ETA LÚ R G IC A LTD A .
foi fundada em 03 de M aio de 2.002 pelos
sócios: Iv o G erem ia, Leonardo G erem ia e
D arlan G erem ia. A em presa está localizada no
m unicípio de São Leopoldo, no R io G rande do
Sul. Desde a sua fundação até hoje, a em presa
passou por div ersas m udanças, que resultaram
em seu crescim ento no cenário nacional.
O ano de 2.0 10 foi im portante para a R IJEZ A .
A em presa adquiriu o seu prim eiro robô,
tam bém o prim eiro a ser instalado num
prestador de serviços de m etalização no Brasil,
equipam ento
que
m antev e
o
padrão
de
qualidade da em presa e ainda aum entou a sua
produtividade.
A
im plantação
desse
equipam ento foi bastante com plex a por que
exigiu nov os conhecim entos que tiv eram que
ser incorporados pelos profissionais da R IJEZ A .
Algum as adaptações tiv eram que ser feitas.
O início da em presa foi com plex o, pois nenhum
dos sócios era detentor do conhecim ento da
tecnologia de aspersão térm ica. A prim eira
atividade da em presa foi realizar um a parceria
com a U niversidade Federal do Rio G rande do
Sul, visando incorporar o conhecim ento técnico
necessário para desenv olver a tecnologia.
T odos os funcionários da em presa participaram
dessa capacitação, totalm ente realizada na
U FR G S.
A R IJEZ A iniciou as suas operações em Abril de
2.004, com um equipam ento H VO F totalm ente
acionado
por
com ando
num érico.
M esm o
trabalhando com pequenas quantidades de
peças, a opção por este tipo de equipam ento foi
feita devido à qualidade do rev estim ento
produzido. O foco de atuação da R IJEZ A ,
sem pre foi a indústria petroquím ica, m ercado
bastante desenv olvido no estado do R io G rande
do Sul, com críticas exigências no que diz
respeito aos rev estim entos aplicados.
N o ano de 2.005 a R IJ EZ A iniciou o processo
de im plantação de seu Sistem a de G estão da
Q ualidade. O objetiv o deste processo, era
então,
m anter
o
foco
da
em presa
na
organização e padronização dos trabalhos. Em
2.007 a em presa conquistou a certificação da
IS O 9 001 :20 00.
A em presa cresceu, e em 2.008 foi adquirido o
segundo equipam ento H VO F, tam bém instalado
em
um
sistem a
com
controle
num érico
com putadorizado. O foco da em presa continuou
sendo as aplicações especiais no ram o do
petróleo e gás.
N o ano de 2.009, a R IJEZ A realizou m ais um a
m udança no seu sistem a de gestão. A em presa
buscav a
a
ex celência
nos
processos
de
aspersão térm ica. O s requisitos da ISO 9 000
eram m uito bons, m as não suficientes. A
R IJEZ A
incorporou
a
esses padrões, os
requisitos do Prêm io N acional da Q ualidade,
que no R io G rande do Sul são dissem inados
pelo
Program a
G aúcho
de
Q ualidade
e
Produtividade. A gestão da em presa passou
então a ser m uito m ais participativ a, com foco
em resultados planejados pela equipe.
Em 2.011, a R IJEZ A recebeu o seu prim eiro
prêm io do PG Q P, a m edalha de bronze. É o
prim eiro prêm io, dentre aqueles oferecidos
neste program a, porém a ev olução necessária
ainda é m uito grande.
Atualm ente, a estrutura da R IJEZ A é tão
enx uta quando no início. C onta com um a
equipe
de
16
pessoas,
2
R obôs,
4
Equipam entos H VO F, 1 Plasm a, 1 Arco Elétrico
e 2 Flam e Spray . D ispõe tam bém de um C entro
de Pesquisa e T ecnologia e fortes parcerias com
U niv ersidades do R io G rande do Sul e de o utros
estados.
A R IJEZ A é hoje, um a em presa já bastante
conhecida no Brasil. T em os certeza que ainda
tem os m uito para oferecer e crescer.
A
em presa possui m uitos projetos para o futuro.
A v isão R IJEZ A é: ser reconhecida pela
confiabilidade, com prom isso com os clientes e
pela excelência nos processos. Para atingir
esses
objetiv os,
os
projetos
estão
ex trem am ente focados na qualificação interna,
das pessoas, na gestão participativ a e na
m odernização constante do parque industrial,
sem pre v oltados às aplicações especiais. Esse é
o projeto R IJEZ A para o futuro!
D arlan G erem ia é D iretor
A d m in istrativ o/ Com erc ial d a
R ijeza Ind ústr ia M etalúrg ica
Ltd a. É form ad o T écn ico em
M ecânica d e Precisão p e lo S EN A I CET EM P d e S ão Leop o ld o/RS ,
G rad uad o em A d m in istração d e
Em p resas p ela U N IS IN O S /RS e
Pós-G rad uad o em F inança s Em p resar iais p ela m esm a
U niv ersid ad e.
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
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A A SPER SÃ O TÉR M ICA / M ETA LIZA ÇÃ O
CO N TRA O DESGA STE
N A IN D Ú STR IA D O PET R Ó LEO
E n g . L u iz C lá u dio O . C o u to *
1 . A M e t a liz a ç ã o e o c o m b a t e a o d e s g a s te
n a I n d ú s t r ia d o P e t r ó le o
O s p ro c e s s o s d e A s p e rs ã o T é rm ic a , ta m b ém
c o n h e c i d o s c o m o M e t a li z a ç ã o , fo r n e c e m , a
e x e m plo d o q u e o c o rre e m
v á rio s o u tro s
se g m e n to s
i n d u s t ri a i s ,
p ro te çã o
co n tra
d e sg a ste
em
d iv e r s o s
co m p o n e n te s
e
e s t r u t u r a s d e e q u i p a m e n t o s n a In d ú s t r i a d o
P e tró le o .
A m e t a d e n o s s a C o n s u l t o ri a e m M e t a li z a ç ã o ,
n o s e t o r P e t r o lí fe r o ( Ó l e o , G á s e R e fi n o ) , b e m
c o m o n o s d e m a i s s e g m e n t o s i n d u s t ri a i s , é a
c o n s ta n te b u s c a p e lo a u m e n to d e p ro d u tiv id a de
l e v a n d o e m c o n t a a a m p li a ç ã o d a v id a ú til d o s
co m p o n e n te s,
a
c o n fi a b ili d a d e
dos
r e v e s ti m e n t o s
a p li c a d o s
p elo
p ro ce sso
de
A s p e r s ã o T é r m i c a / M e t a li z a ç ã o e a c o n s e q ü e n t e
re d u ç ã o d a s h o ra s d e m á q u in a p a ra d a .
O u t r o r a o s p r o c e s s o s d e a s p e r s ã o t é r m ic a n ã o
e r a m a c e i t o s e m t a i s s i t u a ç õ e s , p r i n c i p a l m e n te
d e v i d o à b a i x a q u a li d a d e e a l t a p o r o s i d a d e d a s
c a m a d a s e n t ã o a p li c a d a s . C o m o c o n s e q u ê n c i a ,
os
r e v e s t im e n t o s
a p re se n ta v a m
r á p id a
d e l a m i n a ç ã o e b a i x o s c o e fic i e n t e s d e c o e s ã o e
adesão.
A t u a l m e n t e , p o r é m , p r o c e s s o s m a is a v a n ç a d o s ,
c o m o o H V O F , u t ili z a n d o m a te ri a i s c o m o li g a s
d e c ro m o -n íq u e l, c a rb e to d e c ro m o e c a rb e to
d e t u n g s t ê n i o e m s u a s m ú l ti p l a s v a ri a ç õ e s ,
a l é m d e fa c ili t a r a a p li c a ç ã o , r e d u z i r a m d e
fo r m a d r á s t i c a o n í v e l d e p o r o s i d a d e d a s
cam adas
a p li c a d a s
em
peças
novas
ou
re cu p e ra d a s.
A m e l h o r i a d a q u a lid a d e d o s r e v e s ti m e n t o s ,
re s u lta n te d a a v a n ç a d a tec n o lo gia d o p ro c e s s o
HVOF,
te m
tra zid o
g ra n d e s
p ro g re sso s
à
i n d ú s t ri a
p e tro q uím ic a .
Da
m e sm a
fo r m a ,
o u tro s
se g m e n to s
i n d u s t ri a i s
com o
o
de
g e ra çã o
de
e n e rg ia ,
p ro te g e m
de
fo r m a
s e m elh a n te
tu rb in a s
h i d r á u li c a s , c o n t r a
os
d a n o s p ro p o rc io n a d o s p e la c a vitaç ã o .
E s t i m a - s e q u e o s e t o r d e Ó l e o & G á s g a s te
a n u a lm e n te
m ais
de
U$
3
b il h õ e s
em
m a n u t e n ç ã o , e q u e e n t r e U $ 5 e 7 b il h õ e s
s e ja m p e r d i d o s d e v id o à i n o p e r a b ili d a d e d e
e q u i p a m e n t o s e s i s te m a s . E s t e s c u s t o s p o d e m
s e r r e d u z i d o s a t r a v é s d o d e s e n v o lv i m e n t o e
a p li c a ç ã o
de
re v e s tim e n t o s
a p li c a d o s
por
a s p e r s ã o t é r m ic a p a r a c o m b a t e r , e n t r e o u t r o s ,
p ro ce sso s d e d e g ra d a çã o co m o a b ra sã o , e ro sã o
e co rro sã o .
A tu a lm e n te , de n tre o s div e rs o s p ro c e s s o s de
a sp e rsã o
té rm ic a
d i s p o n ív e i s ,
a q u e le
que
m e lh o r s e a d a p ta a o c o m b a te d o d es g a s te em
s u a s v a r i a d a s fo r m a s , é o p r o c e s s o h i p e r s ô n i c o ,
t a m b é m c o n h e c i d o c o m o H V O F ( H ig h V e lo c it y
O x y - F u e l) .
Os
densos
( p r a t i c a m e n te i s e n t o s d e p o r o s i d a d e ), a p lic a d o s
p o r e s te p ro c e s s o , p rin cip alm e n te a q u ele s à
base
de
ca rb e to
de
tu n g s tê n io ,
fo r a m
d e s e n v o lv i d o s
p a ra
o p e ra r
em
a m bie n tes
c r í tic o s
onde
co rro sã o ,
a b ra sã o
e
e ro sã o
o c o rre m a a lta s p re s s õ e s.
2 . V á lv u la - e s fe r a s u b m a r in a
Um
dos
co m p o n e n te s
m ais
c rí ti c o s
na
e x p l o r a ç ã o d e p e t r ó l e o é a v á lv u l a - e s fe r a
s u b m a r i n a . D e v i d o à li m it a ç ã o d e p r o fu n d i d a d e
d e 2 5 0 m e t r o s , p a r a a m a n u t e n ç ã o fe i t a p e l o s
m e rg u lh a d o re s ,
há
n e c e s sid a d e
do
e q u i p a m e n t o s u b i r à s u p e r fí c i e p a r a a s u a
execução.
D o u n i v e r s o d e t ip o s d e p a r t e s , p e ç a s e
e q u ip a m e n to s q u e p o d e m s e r p ro te gid o s p o r
e ste
p ro ce sso ,
d esta ca m o s
alg u n s ,
com o
p rin cip ais
nos
p ro cesso s
de
e x tra çã o,
tra n s p o rte , a rm a z e n a g e m d e óle o e g ás , b em
c o m o d o r e fi n o d o p e t r ó l e o .
L e v a n d o - s e e m c o n t a q u e v á ri a s d a s a t u a is
b a c i a s p e t r o lí fe r a s e m e x p l o r a ç ã o n o M a r d o
N o r t e e n o O c e a n o A t l â n ti c o , e n c o n t r a m - s e a
p r o fu n d i d a d e s
s u p e ri o r e s
a
3 .0 0 0
m e tro s,
to rn a -se
in v iáv el
a
execução
de
sua
m a n u te n çã o su b m e rsa .
2 . V á lv u la - e s fe r a / c o r p o e a s s e n t o s
S i t u a ç õ e s c ríti c a s d e t r a b a l h o p a r a v á lv u l a s e s fe r a
vão
desde
e x tre m a s
te m pe ra tu ra s
(p ró x im a s a 5 4 0 º C ), a té p re s s õ e s q u e p o d em
c h e g a r a 2 0 . 0 0 0 p s i . O s a n é i s d e d e s g a s te
e s t ã o s u je i t o s a l é m d o d e s g a s t e e d a c o r r o s ã o ,
ta m b é m à e ro s ã o e à c a vita ç ã o .
M esm o
com
os
avanços
a lc a n ç a d o s
p e la
e n g e n h a r i a d e s u p e r fí c i e , t é c n i c a s c o m o C V D ,
P V D e i n s e r t o s d e c a r b e t o , p r o t e g e m t a is
c o m p o n e n t e s , p o r é m , o u s ã o m u it o o n e r o s a s ,
o u a p r e s e n t a m d i fi c u l d a d e s d e a p li c a ç ã o d e v i d o
à s s u a s d i m e n s õ e s o u g e o m e t ri a s .
A t a i s p r o fu n d i d a d e s , p r e s s õ e s s u p e ri o r e s a 1 5 0
b a r s ã o c o m u n s , o q u e t o r n a i n s a t is fa t ó r i a a
u t ili z a ç ã o
de
s ela g e n s
m a cia s ,
com o
a
p o li m é ri c a . H á n e c e s s i d a d e , p o r t a n t o , d e u m a
s e la ge m
m ais
densa
com o
a q u ela
p ro p o rc io n a d a
p e lo
ca rb eto
de
tu n g s tê nio
a p li c a d o p o r H V O F .
P r a t i c a m e n te i s e n t a d e p o r o s i d a d e s , a c a m a d a
a p li c a d a p o r H V O F p o d e r e c e b e r ó ti m o s n í v e is
d e a c a b a m e n to , q u e s o m a d o s à s u a re s is tê n cia
à a b r a s ã o , o fe r e c e a o c o n ju n t o e s fe r a - s e d e , a
vedação
id e a l
aos
p ro d u to s
gasosos
em
c o n t a t o , s u b s t it u i n d o a u t ili z a ç ã o d e s e l a g e m
e n tre a m b o s.
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
5
4 . V á lv u la s -g a v e ta / c o r p o e a s s e n to - A
A s p e r s ã o T é r m ic a p o d e s e r u tili z a d a e m p e ç a s
n o v a s o u n o re c o n d icio n a m e n to d a s g a v e ta s e
das
fa c e s
do
a sse n to ,
fa z e n d o
com
que
re to rn e m à s s u a s d im e n s õ e s o rig in ais u s a n d o
r e v e s ti m e n t o s a p li c a d o s p o r H V O F . A c a m a d a
d e r e v e s ti m e n t o d u r o a u m e n t a a s u a r e s i s tê n c i a
a o d e s g a s te , a s s e g u ra a s ela g e m m e tal-m etal e
p o d e ta m b é m , a o m e sm o te m p o , p ro te g ê -las
co n tra a co rro sã o .
5 . M a n d r i s - O s r e v e s ti m e n t o s d e c a r b e t o
a p li c a d o s p o r H V O F r e s u l t a m e m a u m e n t o d a
v i d a ú til d e m a n d r i s n o v o s o u d a n i fi c a d o s .
6 . D e s e n v o l v i m e n t o e m p o n t e ir a s d e r i s e r s
F o ra m
r e a li z a d o s
e n s aio s
p a ra
a v a li a r
a p lic a d o s
por
HVOF
em
p o n t e i r a s , c u j a f u n ç ã o é c o n e c t a r o s r is e r s
(tu b o s ríg id o s re s p o n s á v eis p elo tra n s p o rte d a
p r o d u ç ã o ) e n t r e s i. U tili z a d a s n a e x p l o r a ç ã o d e
p e tró le o
o ffs h o re ,
e sta s
p o n te ira s
são
c o n s i d e r a d a s c o m p o n e n t e s c r í tic o s q u e s o f r e m
d e sg a ste e co rro sã o d u ra n te a s o p e ra çõ e s d e
c o m p le ta ç ã o e p e rfu ra ç ã o .
E m s u a fu n ç ã o b á s ic a , a s p o n te ira s d e v e m
m a n t e r a e s t a n q u e i d a d e e m t e s t e s h i d r o s t á tic o s
s o b p re s s õ e s d e a té 3 .0 0 0 p s i. C a s o o c o rra
ris c a m e n to d a p o n te ira d u ra n te u m e n c aix e
f o r ç a d o , p o d e h a v e r a n e c e s s i d a d e d a r e ti r a d a
d e to d a a c o lu n a la n ç a d a a o m a r, p a ra q u e s e ja
f e i t a a s u a s u b s ti t u i ç ã o , n u m a o p e r a ç ã o c u j o s
c u s to s p o d e m a tin g ir c e rc a d e U S $ 5 0 .0 0 0 /d ia .
D a m e s m a m a n e i r a , é im p o r t a n t e o a u m e n t o d a
v i d a ú til d e r o t o r e s d e m o t o r e s , o b ti d o q u a n d o
s e c o n s e g u e e v ita r o d e s g a s te e a c o rro s ã o
p ro p o rc io n a d o s p e la la m a d e p e rfu ra ç ã o . A
d e p o s i ç ã o a t r a v é s d e m e t a li z a ç ã o H V O F r e d u z o
d e sg a ste e m ca m p o b e m co m o o s cu sto s d e
p a rte s e p e ç a s d o s e q uip a m e n to s, tais c o m o :
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
M a n d ris d e rola m e n to
F e rra m e n ta s d e v ib ra ç ã o
F e r r a m e n t a s d e im p a c t o
E s t a b ili z a d o r e s
B ro c a s d e p e rfu ra ç ã o
B r o c a s d e p e r f u r a ç ã o p a r a t u b u l a ç ã o r is e r
A c o p la m e n to s d o e m b o lo d a b o m b a
V á lv ula s -g a v e ta
V á lv u la s -e s fe ra e a s se n to s
A tu a d o re s d e v á lv ula s
A lo ja m e n to s
L in h a s d e o b s tru ç ã o e b lo q u eio
P i s t ã o d o B O P ( B a s ic O x y g e n P r o c e s s )
P i s t õ e s h i d r á u li c o s
H a ste s
Lu v a s, h a ste s, a tu a d o re s e ro to re s d a
b o m b a d e la m a
E ix o s d e m o v im e n taç ã o
Os
e n s a io s
lev a ra m
em
co n ta
d u re za ,
m ic ro e s tru tu ra
e
p o ro s id a d e
de
alg u n s
r e v e s ti m e n t o s a p li c a d o s p o r H V O F . C o m b a s e
n a s c a r a c t e r ís ti c a s m e c â n i c a s e r e s i s tê n c i a à
co rro sã o
o b se rv a d a s,
o
W C -C o -C r
s e ri a
o
m a t e r i a l p o t e n c i a l m e n te m a i s i n d i c a d o p a r a
s u b s t it u i r o n í q u e l q u í m i c o , a t u a l m e n t e u tili z a d o
s o b re a s p o n te ira s fa b ric a d a s e m a ç o A IS I
4 1 3 0 . E s t a c a m a d a c a t ó d i c a d e n í q u e l, c a s o
s o fra ris c a m e n to o u a p re s e n te p o ro s p a s s a n te s ,
re s u lta rá n a im e d ia ta c o rro s ã o d o s u b s tra to .
Com
d u re za s
s u p e rio re s
a
1 .0 0 0
H V 0 ,3 ,
f o r m a ç ã o d e c a r b o n e t o s m i s t o s , a lt a d e n s i d a d e
d e ca m a d a e a p rese n ça d e cro m o n a su a
c o m p o s iç ã o , o e s tu d o c o n clu iu q u e o W C -C o -C r
a p li c a d o p o r H V O F é a o p ç ã o m a i s r e c o m e n d a d a
c o n tra a c o rro s ã o e o ris c a m e n to , o c o rrê n c ias
t í p ic a s e m p o n t e i r a s d e r is e r s .
7 . F e rra m e n ta s e o u tra s p a rte s / p e ç a s o u
e q u ip a m e n to s
A lg u n s tip o s d e fe rra m e n ta s e x ig e m g ra n d e s
e s p e s s u r a s p a r a r e s is ti r a c riti c a s j o r n a d a s d e
tra b a lh o e m m eio s ex tre m a m e n te a b ra siv o s,
o n d e a i n d a s ã o u t ili z a d o s o s p r o c e s s o s d e
s o l d a g e m o u a p li c a ç ã o d e p a s til h a s d e c a r b e t o .
C o n t u d o , a t u a l m e n t e a l g u m a s a p lic a ç õ e s o n d e
a d e p o s iç ã o d e c a rb eto d e tu n g s tê nio e m
fe rra m e n ta s
já
é
p o s s ív el,
são
r e a li z a d a s
a tra v é s d o p ro c e s s o d e a s p e rs ã o té rm ic a H V O F .
H o r a s o c i o s a s d e f e r r a m e n t a s s ã o e lim i n a d a s
q u a n d o a s u a r e c u p e r a ç ã o é r e a li z a d a e m
a lg u m a s h o ra s , a o in v é s d e s e m a n a s , c o m o
o c o rria a n te rio rm e n te.
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
6
8. Bibliografia:
(1) Bodycote Metallurgical Coatings - High
Perform ance HVOF Applied Tungsten Carbide
Coatings and Plasm a Sprayed Ceramic Coatings
http://www.offshoretechnology.com /contractors/corrosion/bodycote
-coatings/
(7) Oil & Gas Industry
http://www.acilimited.co.uk/?i=oilngas
9. Fotos
Gentilm ente cedidas
Metalúrgica Ltda.
pela
Rijeza
Indústria
(2) HVOF Applications
http://stellite.com /ProductsServices/Equipm ent
/HVOFApplications/tabid/350/Default.aspx
(3) DORFMAN, Mitchell R.
Therm al Spray
Sulzer Metco (US) Inc.
W estbury, New York
(4) FREIRE, Fabricio 1; BUSCHINELLI, Augusto
J. A. 2
Avaliação de Revestim entos Aplicados por
Aspersão Térm ica para Proteção contra o
Desgaste e Corrosão de Ponteiras de Risers de
Com pletação e Perfuração
1 CENPES/Petrobrás, Ilha do Fundão – Rio de
Janeiro, tite.ufpr@ petrobras.com.br
2 Universidade Federal de Santa Catarina,
Trindade - Florianópolis, buschi@ em c.ufsc.br
(5) Oil Tool Parts Hardfacing
http://www.astroalloys.com /oil_tool.php
(6) 2012 ITSC First Announcem ent and Call for
Papers
http://www.die-verbindungsspezialisten.de/fileadmin/user_upload/Aktuell/C
ETS1201_ITSC 2012Call__FINAL_C ontinuous_LR
.pdf
O TER CEIR O CU R SO D E M ETA LIZ A ÇÃ O N A
A B M JÁ ESTÁ P R O G R A M A D O
A p a rc e ria d a C o n s ulto ria e m M etaliz a ç ã o c o m a
A B M – A s s o c ia ç ã o B ra s ileira d e M e talu rg ia,
M a te riais e M in e ra ç ã o , c o n tin u a rá e m 2 .0 1 2 .
O n o s s o c u rs o “M E T A L IZ A Ç Ã O - D E P O S IÇ Ã O D E
M A T E R IA IS
NA
F A B R IC A Ç Ã O
E
NA
M A N U T E N Ç Ã O D E C O M P O N E N T E S M E C Ã N IC O S
E E S T R U T U R A S M E T Á L IC A S P A R A P R O T E Ç Ã O
CONTRA
D ESG ASTE,
CORROSÃO
E
PARA
R E C U P E R A Ç Ã O D IM E N S IO N A L ” a g o ra e m s u a
te rc eira e d iç ã o , já te m d a ta e lo c al p a ra
a c o n te c e r. S e rá n a s e d e d a A B M -S P , n o s d ia s
3 1 d e m a io e 0 1 d e ju n h o d e 2 .0 1 2 .
N o s s o s a g ra d e c im e n to s a o E n g . B ru n o L u iz
S ig olo , G e re n te d e E d u c a ç ã o C o n tin u a d a e
M a rk e tin g d a A B M q u e c o n tin u a n o s a p o ia n d o
d e s d e a p rim eira a p re se n ta ç ã o d o c u rs o , q u e
s o u b e e n te n d e r a n e c e s s id a d e d o m e rc a d o e m
re la ç ã o
à
d iv ulg a ç ã o
dos
p ro c e s s o s
de
m e taliz a ç ã o
e
c o n tin u a
a p o s ta n d o
n e sta
p ro p o s ta .
* O Eng. Luiz Cláud io O. Couto é
responsável pe la publicação do
periódico d igital InforM etalização.
Engenheiro M etalurgista form ado
pela FEI–Faculdade de Engenharia
Industria l e Pub licitário form ado
pela ESPM –Escola Superior de
Propaganda e M arketing.
Atua há m ais de 20 anos na área
de Engenharia de Superfícies, com
ênfase em M etalização, tendo trabalhado em algum as
prestadoras de serviço do segm ento, nas áreas de
vendas, supervisão de vendas, apoio técnico a vendas,
departam ento técnico, supervisão técnica, engenharia
de desenvolvim ento, qualidade, m arketing e
publicidade industrial. É atualm ente consultor em
M etalização, Vendas, Propaganda & M arketing e
responsável pelo s sites:
w w w .m etalizacao.eng.br
w w w .m aisqueneuronio.com .br.
E-m ail: m etalizacao@ m etalizacao.eng.br
A g ra d e c e m o s ta m b é m , m ais u m a v e z , a o s S rs.
L u iz R o b e rto H irsc h h e im e r e Jo ã o C a rm o
V e n d ra m im ,
D ireto r
e
V ic e -d ire to r,
re s p e c tiv a m e n te ,
da
D iv is ã o
T éc n ic a
de
T ra ta m e n to T é rm ic o e E n g e n h a ria d e S u p e rfície
d a A B M p e lo a p oio rec e b id o , b e m c o m o d e to d a
a s u a e q uip e , d u ra n te o s e v e n to s re aliz a d o s
a n te rio rm e n te .
A g u a rd a m o s p a ra e s ta e d iç ã o d o c u rs o , a
p a rticip a ç ã o d a s d iv e rs a s e m p re s a s q u e já
e n c a m in h a ra m o s s e u s p ro fis sio n a is, alé m d e
o u tra s q u e c e rta m e n te a in d a o s e n c a m in h a rã o ,
p a ra q u e p o s s a m c o n h e c e r u m p o u c o m a is d a
te c n o lo g ia , e q uip a m e n to s, m a te riais , v a n ta g e n s
e
a p lic a ç õ e s
dos
d iv e rs o s
p ro c e s s o s
de
A s p e rs ã o T é rm ic a /M e taliz a ç ã o d is p o nív eis n o
M e rc a d o N a cio n a l e M u n d ial.
P a ra m a io re s in fo rm a ç õ e s , c o n s u lte o site d a
A B M :w w w .a b m b ra sil.c o m .b r o u a trav é s d o lin k :
h ttp ://w w w .a b m b ra sil.c o m .b r/c u rs o s /c u rs o s _ d e
ta lh e s.a s p ? c u rs o s _ C o d _ C u rs o = 1 8 1 7
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
7
A BR A SIV O S & M ETA LIZ A ÇÃ O
PR EPA R A ÇÃ O SU PER FICIA L
E n g . Jo s é C a rlo s M u ra k a m i*
1 . I n tr o d u ç ã o
A e x c elê n cia n a s o p e ra ç õ e s d e m e taliz a ç ã o s ó o c orre
s e to d o s o s p a s s o s d o p ro c e ss o fo re m e x e c u ta d o s ,
o b e d e c e n d o a ríg id o s c rité rio s d e q u alid a d e, in c lu siv e
n a p re p a ra ç ã o d a s u p e rfíc ie a s e r re v e s tid a. A tra v é s
d a W h e e la b rá s L td a ., u tiliz am o s a n o s s a e x p e riên c ia
de 35 anos em
p ro c e s s o s d e p re p a ra ç ã o d e
s u p e rfícies
m e tálic a s
a tra v é s
do
ja te a m en to
a b ra s iv o, v o lta d o s a u m a in finid a d e d e a p lic a ç õe s ,
e n tre o u tra s , a d e p o s iç ã o d e v á rio s tip o s d e
re v e s tim e n to s
a trav é s
de
d iv e rs o s
p ro c e s so s ,
in clu siv e o d e M e taliz a ç ã o .
R e c o m e n d a ç ã o : In s ta la ç ã o d e P ré -Filtro e Filtro
P o s te rio r d o tip o C o ale s c e n te, q u e re m o v e m to d a a
im p u re z a s u b m ic ra ex is te n te n o a r, atra v é s d a
c e n trifu g a ç ã o
e
filtra g e m
em
ele m e n to s
de
b o ro s s ilic a to .
3 .2 . C o n tr o le d o a r c o m p r im id o
A e n e rg ia q u e im p ulsio n a o a b ra s iv o é o a r
c o m p rim id o
e
p a ra
que
possam os
m a n te r
a
q u a lid a d e s u p e rficial c o m d e te rm in a d a ru g o s id a d e
s o b c o n tro le , h á n e c e s s id a d e d e m a n te r o a r
c o m p rim id o
ou
a
sua
p re ss ã o
sob
c o n tro le.
R e c o m e n d a -s e u tiliz a r m a n ô m e tro s ele trô nic o s , q u e
c o m p e n s a m a p re s s ã o n a e n tra d a d a m á q uin a
q u a n d o e la o s c ila , o q u e é n o rm a l, m a n te n d o a
p re s s ã o d e tra b alh o c o n s ta n te e s o b c o n tro le .
2 . P r e p a r a ç ã o s u p e r fic ia l p a r a m e ta liz a ç ã o
A
p re p a ra ç ã o
da
s u p e rfície
p a ra
re c e b e r
a
M e taliz a ç ã o , a trav é s d o p ro c e s s o d e jate a m en to
a b ra s iv o, é u m a o p e ra ç ã o q u e e x ig e c o n tro le s
e s p e cífic o s .
D ife re ,
p o rta n to
de
um a
s im p les
o p e ra ç ã o d e ja te a m e n to a b ra s iv o, o n d e o o b je tiv o é
a p e n a s re a liz a r a lim p e z a o u a re m o ç ã o d e o x id aç ã o
o u c a re p a s d e la m in a ç ã o . O s a s p e cto s e s p e cífic o s
d e s te s c o n tro le s s ã o :
•
•
•
•
T ra ta m e n to e C o n tro le d o A r C o m p rim id o
C o n tro le d a G ra n u lo m e tria d o A b ra s iv o
R u g o s id a d e S u p e rficial d u ra n te o P ro c e s s o
Q u a lid a d e S u p e rficial Vis u al d o A c a b a m e n to
M a n ô m e tro E le t rô n ic o e m o p e r a ç ã o
q u e e x i g e ri g o ro s o c o n tro le d a ru g o s id a d e s u p e rfic ia l
3 . T r a ta m e n to e c o n tr o le d o a r c o m p r im id o
3 .1 . T r a ta m e n to d o a r c o m p r im id o
A q u a lid a d e d o a r c o m p rim id o é d e s u m a im p o rtân c ia
n o p ro c e s s o d e p re p a ra ç ã o d a s u p e rfíc ie m etálic a
q u e re c e b e rá a m e taliz a ç ã o . P o rta n to , q u alq u e r
in d icio
de
c o n ta m in a ç ã o ,
pode
in flu e nc ia r
d ire tam e n te n o nív el d e a d e rê n cia d a c a m a d a
m e taliz a d a .
A s c o n ta m in a ç õ e s m ais c o m u n s , q u e
e n c o n tra d a s n o a r c o m p rim id o s ã o :
podem
ser
. Á g u a C o n d e n s a d a - A tin g e o m e tal-b a se n a fo rm a
de
m ic ro -s p ra y
re s ulta n d o
em
m ic ro -o x id aç ã o
in s ta n tâ n e a , c o n h e c id a c o m o F re s h R u s t. A m icro o x id a ç ã o , a o a tin g ir o fu n d o d o v a le (o u R Z m ín im o ),
d ificilm e n te é re m o v id a e p o d e a fe ta r d ire ta m e n te a
q u a lid a d e d a s u p e rfície p re p a ra d a , g e ra n d o m icro p o n to s d e is o la m e n to e n tre o m e tal-b a se e a c a m a d a
d a m e ta liz a ç ã o. E s te s m ic ro -p o n to s s e m i-is olad o s
p o d e m s o fre r d e s p lac a m e n to s a o lo n g o d o te m p o o u
d u ra n te a s o p e ra ç õ e s , s u rg in d o m ic ro - trin c a s o u
m ic ro -á re a s d e s p la c a d a s, re s ulta n d o e m p o s sív eis
re tra b a lh o s .
. O le o s id a d e - C a u s a p re juíz o s d ireto s n a a d e rê n c ia
d a c a m a d a m e ta liz a d a n o m e tal-b a s e , ta m b é m
c o n ta m in a n d o o a b ra s iv o , o q u e d ific ulta o s e u flu x o
n o s is te m a d a m á q uin a d e ja te a m e n to .
4 . C o n tr o le d e g r a n u lo m e tr ia d o a b ra s iv o
O a b ra s iv o u tiliz a d o n o p ro c e s s o d e p re p a ra ç ã o d e
s u p e rfícies p a ra m e ta liz a ç ã o d e v e s e r d e e x c elen te
p ro c e d ê n c ia p a ra a te n d e r a s e s p e cific a ç õ e s d o
p ro c e s s o , e d u ra n te o p ro c e s s o , d ev e s o fre r u m
c o n tro le d e g ra n u lo m e tria c o n tin u a d o p a ra g a ra n tir
u n ifo rm id a d e d a ru g o sid a d e s u p e rficial e s p e cific ad a .
A ru g o s id a d e s u p e rficial é d e finid a b a sic a m e n te p e la
p re s s ã o d e tra b alh o , g ra n u lo m e tria d o a b ra siv o e a
d is tâ n cia e n tre o b ic o d o ja to e o m e tal-b a s e.
Os
fo rn e c e d o re s
de
a b ra siv o
d e fin e m
as
g ra n u lo m e tria s d e n tro d e faix a s c o m e rciais, o q u e
p o r v e z e s n ã o a te n d e à s e s p e c ific a ç õ e s d o p ro c e s s o .
L e m b ra m o s a in d a q u e o a b ra s iv o q u e b ra -s e o u
p a rtic ula -s e d u ra n te a o p e ra ç ã o d e ja te a m en to ,
re s u lta n d o e m g ra n d e s v a ria ç õ e s d o s p a râ m etro s d a
ru g o s id a d e s u p e rficial, o q u e n ã o a te n d e a a lg u n s
p ro c e s s o s e s p e cífic o s .
P a ra m a n te r u m a d e te rm in a d a faix a g ra n u lo m étric a
d u ra n te o p ro c e s s o , é im p o rta n te e n e c e s s á rio q u e a
m á q u in a d e ja te a m e n to e s te ja e q uip a d a c o m u m a
p e n e ira cla s sific a d o ra d e g ra n u lo m e tria . Is to m a n t é m
o a b ra s iv o e m c o n s ta n te c la ssific a ç ã o e d e n tro d a
fa ix a
g ra n u lo m é tric a
p ré -d e te rm in a d a ,
em
c o n fo rm id a d e c o m o p ro c e s s o .
G e ra lm e n te as p e n eira s cla s sific a d o ra s p o s s u e m trê s
d e c k s , o u te la s, s e n d o q u e n a te la in te rm e d iá ria é
re tira d o o ab ra siv o d e g ra n u lo m e tria d e s e jad a ,
d e s c a rta n d o -o d a s d e m a is tela s .
5 . R u g o s id a d e s u p e r fic ia l
A ru g o s id a d e s u p e rficial é d e finid a p ela n e c e s sid a d e
e e s p e cific a ç ã o d o p ro c e s s o d e m e ta liz a ç ã o . O s e u
m e n s u ra m e n to é re a liz a d o d a m e s m a fo rm a q u e
m e n s u ra m o s a ru g o s id a d e s u p e rficial d e p eç a s
m e tálic a s u s in a d a s. A d ife re n ç a é q u e o s e u v a lo r
g e ra lm e n te é b e m s u p e rio r, q u a n d o c o m p a ra d o
à q u e le s d e p e ç a s u sin a d a s .
F iltro T ip o C o a le s c e n te
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
8
O fator im portante, além da uniform idade, é a altura
m áxim a da rugosidade ou pico m áxim o Rz.
Letra B = G ráu B: Qualidade de Usina–Chapa e p erfil,
lam inada a quente, com pouca oxidação.
Há diversos m odelos de Rugosím etros, com o o de
Superfície, Portátil e de Contato, este últim o, o m ais
tradicionalm ente utilizado na indústria.
Im portan te: Ao citarm os e utilizarm os a Norm a SIS
05 5900 no processo de jateam ento, há necessidade
da obtenção da Norm a Original, para que am bos, o
operador e o inspetor de qualidade, possam visualizar
o padrão e o grau d o acabam ento superficial obtido.
Lem bram os
que
esta qualidade visual
não
é
m ensurável e sim com parável.
Rugo sím etro de Superfície
Rugo sím etro Po rtátil
A im agem parcial da No rm a SIS 05 – 59 00, m o strando
claram ente a qualidade superficial v isua l
Rugo sím etro de C o ntato
6. Q u alidade su perficial visu al
A qualidade superficial final é de sum a im portância
para definirm os as características de cobertura e
saturação do processo. No caso de preparação
superficial para m etalização, a qualidade pode ser ao
m etal Quase Branco (G rau A Sa 2 ½ ) ou a o M etal
Branco (G rau A Sa 3), dependendo d o m aterial e
processo a ser utilizado. D entre as norm as existentes
para preparação da superfície, a m ais usual no B rasil
é a Sueca Sw edish Standards Institution (SIS 05
5900).
Ao observarm os a norm a, verificam os que a letra
m aiúscula que antecede a especificação define a
qualidade superficial do m etal base.
Letra A = G ráu A: Qualidade de Usina–Chapa e p erfil,
lam inada a quente, sem oxidação.
A m elhor form a de visualizar e controlar a qualidade
superficial visual é utilizar um a lupa com diam etro de
50 m m com am plitude de 10X.
* O Eng. José Carlos M urakam i é
form ado em Engenharia M ecânica e
Pós-Graduado Latu Sen su em Pro cesso
de Produção pela U n iversidade Bra z
Cubas. Ex-professor U n iversitário e
Pale strante com foco na introdução e
desenvolv im ento de novas tecnologias
para o setor de tratam ento de
superfície s em geral.
É D iretor Gera l da Em presa W HE ELABRÁS Com ércio e
Serviços Ltda.
E-m ail: m ura kam i@ w he elab ras.com .br
Site: w w w .w he elab ras.com .br
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
9
R EV ESTIM EN TO S D EPO SITA D O S PO R
A SP ER SÃ O TÉR M IC A H IP ER SÔ N IC A (H V O F)
CO M O A LTER N A TIV A A O CR O M O D U R O
( R e s u m o / A d a p ta ç ã o )
A u to ria : A n tô n io T a k im i, Lisia n e P o s s a m ai e C a rlo s
P é re z B e rg m a n n *
R e s u m o e a d a p ta ç ã o : E n g . L u iz C lá u d io O . C o u to
e s p e cialm e n te p a ra o In fo rM e ta liz a ç ã o
3 . M a te r ia is e m é to d o s
O s re v e s tim e n to s d a T a b e la 1 fo ra m d e p o sita d o s
a tra v é s d e e q u ip a m e n to P ra x a ir-T A F A JP -5 0 0 0
s o b re s u b s tra to s d e a ç o A IS I 1 0 1 0 , n a s d im e n s õ e s
d e 1 0 x 1 5 x 0 ,2 cm . S u a p re p a ra ç ã o fo i re aliz a d a
a tra v é s d e ja te a m e n to a b ra siv o , c o m g ra n alh a d e
A l2O 3
e le tro fu n d id a ,
g rã o
120,
a tin g in d o
a
ru g o s id a d e fin a l d e R a 5 µ m .
R E V E S TIM E N TO
1 . I n tr o d u ç ã o
A g e ra ç ã o d e e flu e n te s líq u id o e g as o s o c o n te n d o
c ro m o h e x a v a le n te (C r + 6 ), q u e n e c e s sita m d e
tra ta m e n to físic o -q u im ic o p a ra d e s c a rte e g ra n d e
consum o
de
e n e rg ia
e lé tric a
d u ra n te
lo n g o s
p e río d o s
de
a p lic a ç ã o ,
le v o u
à
busca
de
a lte rn a tiv a s
em
re la ç ã o
ao
c ro m o
duro
e le tro d e p o s ita d o .
O c ro m o d u ro é u tiliz a d o h á m ais d e 7 0 a n o s n a
in d ú s tria , p o ré m e s tu d o s m é d ic o s in d ic a m a s ua
a ç ã o c a rc in o g ê nic a a tra v é s d a in a laç ã o d e n é v oa s
d e c ro m o h e x a v a le n te . D e v id o a o s lim ite s d e
0 ,5 µ g /m 3 d e e x p o siç ã o im p o s to s p e lo s p aíse s
d e s e n v o lv id o s e a o s alto s c u s to s p a ra re d u ç ã o d a s
e m iss õ e s g a s o s a s e d e e flu e n te s c o n te n d o c ro m o
h e x a v a le n te , e s te p ro c e s s o to rn a -s e c a d a d ia m ais
in v iá v e l.
E m b o ra o c ro m o d u ro e le tro d e p o s itad o , ain d a s e ja
m u ito u tiliz a d o n a in d ú s tria p a ra p ro te ç ã o d e
c o m p o n e n te s m e c â n ic o s c o n tra a c o rro s ã o , d e v id o
à s u a e le v a d a d u re z a e in é rcia q uím ic a, já e s tão
d is p o nív e is n o m e rc a d o , a lg u m a s alte rn a tiv as ,
e n tre e la s re v e s tim e n to s c o m p ó s ito s d e W C -1 2 C o ,
W C -2 0 C r-7 N i, C r 2 C 3 -2 5 N iC r e lig as m e tálic a s c o m o
N i-5 0 C r e N iC rB S iF e W , a p lic a d o s p e lo p ro c e ss o d e
a s p e rs ã o té rm ic a hip e rs ô nic a H V O F (H ig h V e lo c it y
O x y -F u e l F la m e ).
A s u b s titu iç ã o d o c ro m o d u ro e le tro d e p o sita d o
p e lo s
re v e stim e n to s
a p lic a d o s
por
HVOF
é
re s u lta d o d e s e u v a s to e m p re g o , e n tre o u tra s , na
in d ú s tria a e ro n á u tic a , a e ro e s p a cial e p e tro q u ím ica ,
d e v id o à s e x c e le n te s p ro p rie d a d e s d e re sistê n cia
a o d e s g a s te , c o rro s ã o , a d e s ã o a o s u b s tra to e
re d u z id o s n ív e is d e p o ro s id a d e , q u a n d o c o m p a ra d o
a o s p ro c e s s o s d e a sp e rs ã o té rm ic a c o n v e n cio n a is .
M e s m o ain d a d e c u s to e le v a d o n o B ra sil, s o m e -se
a lg u m a s
v a n ta g e n s
ao
p ro c e s s o
HVOF,
q ue
c o m p e n s a m ta l d e fa s a g e m , c o m o p o r e x e m p lo s ua
e le v a d a
ta x a
de
d e p o siç ã o
e
a c a b a m e n to
s u p e rficial d e c o m p ó s ito s c o m o W C -1 2 % C o e W C 17% Co,
s u p e rio re s
ao
c ro m o
d u ro ,
a
n ão
n e c e s sid a d e
da
ex ecução
do
tra ta m e n to
de
d e s id ro g e n a ç ã o , a u m e n to d a v id a e m fa d ig a , a s ua
lo n g a v id a ú til (p o d e n d o c h e g a r a 5 v e z e s a
d u ra b ilid a d e
do
c ro m o
d u ro ),
re d u ç ã o
na
q u a n tid a d e d e p a ra d a s n e c e ss á rias à m a n u te n ç ã o e
o m e n o r te m p o d e a p lic a ç ã o .
C O M P O S IÇ Ã O Q U ÍM IC A
A
B
C
88W C -12C o
7 5 C r 2 C 3 - 2 0 N i- 5 C r
7 3 W C -2 0 C r-7 N i
D
N i1 5 C r 1 7 W 3 .5 F e 3 B 4 S i0 .8 C
E
N i- 5 0 C r
F A B R IC A N TE
H .C . S ta r k
P r a x a ir- T A F A
W a llC o lm o n o y
T a b e la 1 – R e v e s t im e n t o s U t iliz a d o s P a r a A v a lia ç ã o
Já a s a m o s tra s re v e s tid a s c o m c ro m o d u ro fo ra m
fo rn e c id a s p e la M e talc ro m L td a, c o m e s p e s s u ra
a p ro x im a d a d e 1 0 0 µ m . S u a p re p a ra ç ã o s u p e rficia l
fo i re aliz a d a a trav é s d e ja te a m e n to a b ra siv o, c om
g ra n a lh a d e A l 2 O 3 e le tro fu n d id a , g rã o 2 2 0 s e m a
execução
do
tra ta m e n to
té rm ic o
de
d e s id ro g e n a ç ã o .
•
C a ra c te riz aç ã o d o s re v e s tim e n to s : a tra v é s d a
a n á lis e m e talo g rá fic a d a s e ç ã o tra n s v e rs al e m
m ic ro s c ó p io
ó tic o
O ly m p u s
BX51M .
com
c â m e ra d ig ital a c o p la d a .
•
M e d id a s d e m ic ro d u re z a V ic k e rs : re aliz a d as
c o m u m m ic ro d u rô m e tro B u e h le r M ic ro m e t
2001,
c a rg a
de
in d e n ta ç ã o
de
300g,
c o n s id e ra n d o o v alo r d e d u re z a ig u a l a o v alo r
m é d io d e 1 0 m e d id a s .
•
R u g o s ím e tro : p o rtá til M y tu to y o S u rfte s t 2 1 1 .
•
C a rg a p a ra o te s te d e d e s g a s te a d e siv o e s u a
d u ra ç ã o : 8 5 N d u ra n te 3 0 m in u to s .
•
C o n tra p a rte
1020.
•
E s p e s s u ra d e c a m a d a m é d ia p a ra te ste e m
c â m a ra d e n é v o a s a lin a : 1 0 0 µ m .
•
C rité rio
de
a v alia ç ã o
a d o ta d o :
te m p o
n e c e s s á rio p a ra o s u rg im e n to d o s p rim e iros
s in ais d e c o rro s ã o d o s u b s tra to (c o rro s ã o
v e rm e lh a ).
•
A c a b a m e n to d a s c a m a d a s d e re v e s tim e n to :
te s ta d o s s e m a re a liz a ç ã o d e p ro c e s s o s d e
a c a b a m e n to s u p e rficial.
•
R e s u ltad o s d a a n á lis e d a s e ç ã o tra n s v e rs al e
m ic ro d u re z a : u tiliz a d o s p a ra a a v a lia ç ã o d o s
re s u lta d o s d e d e s g a s te a d e siv o e c o rro s ã o .
do
par
trib oló g ic o :
3 .1 .
A s p e c to s
das
cam adas
( m ic r o g r a fia s a m p lia d a s 2 0 0 x )
2 . O b je tiv o
E s te
tra b alh o ,
le v a
em
c o n ta
a
a n á lis e
e
c o m p a ra ç ã o e n tre re v e s tim e n to s té rm ic a m e n te
a s p e rg id o s
e
o
c ro m o
e le tro d e p o sita d o ,
em
s itu a ç õ e s d e c o rro s ã o (c â m a ra d e n é v o a s alina
s e g u n d o a A S T M B -1 1 7 ) e d e s g a s te a d e siv o se m
lu b rific a n te (s e g u n d o a A S T M G 6 7 ). A n á lise s d e
m ic ro d u re z a e m ic ro s c o p ia ó tic a fo ra m u tiliz a d a s
p a ra c a ra c te riz aç ã o e a n á lis e d o s re s ulta d o s
F ig .2 - C ro m o d u ro
*
aço
A IS I
e n s a ia d a s
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
10
d u ro p o d e s e r v isto d e m a n e ira sim p lific a d a e m
te rm o s d o s v a lo re s d e m ic ro d u re z a . T ip ic a m e n te , a
d u re z a p o d e s e r re la c io n a d a q u a lita tiv a m e n te c om
a re sis tê n cia a o d e s g a s te a d e siv o d e m e ta is
a tra v é s d a re la ç ã o d ∝ 1 H , o n d e d é d e s g a s te e H
F ig .4 - R e v e s t im e n t o B
F ig .3 - R e v e s t im e n t o A
B
é a d u re z a d o m a te ria l. N e s te c a s o , a d u re z a d o
m a te ria l é e m p re g a d a c o m o u m in d ic a d o r d a
te n s ã o d e ru p tu ra d o m a te ria l e d o se u m ó d u lo d e
c is a lh a m e n to , já q u e o m e c a n is m o d e d e s g a ste
a d e s iv o
e n v o lv e
a
q u e b ra
de
m ic ro -ju n ç õ e s
fo rm a d a s d e v id o
à in te ra ç ã o
e n tre
a s d ua s
s u p e rfície s e m m o v im e n to re la tiv o.
A lia d o s a e s te fa to, o a u m e n to d a d u re z a e s tá
re la cio n a d o
ao
a u m e n to
do
m ó d u lo
de
c is a lh a m e n to , o q u e se tra d u z e m
m e n o re s
[8 ]
c o e ficie n te s d e a trito e m e n o r d e s g a s te
. D iv e rso s
o u tro s fa to re s in flu e n c ia m o d e s e m p e n h o d o s
m e ta is e m d e s g a ste a d e siv o , c o m o a p re s e n ç a d e
lu b rific a n te s, a c a b a m e n to s u p e rficia l, a n a tu re z a
q u ím ic a d a c o n tra p a rte , a c a rg a n o rm a l u tiliz a d a ,
m a s a re la ç ã o é v a lid a p a ra a m a io ria d o s c a s o s [9 ].
F ig .5 - R e v e s t im e n t o C
B
O d e s e m p e n h o s u p e rio r d o re v e s tim e n to D , e m
re la ç ã o a o c ro m o d u ro , n ã o p o d e s e r e x p lic a d o d e
m a n e ira
sim p lific a d a , s e n d o
n e c e ss á rio s m a is
te s te s p a ra e lu cid a r o s m e c a nis m o s e n v olv id o s no
d e s g a s te d o p a r re v e s tim e n to E c o n tra a ç o A IS I
1 0 2 0 ”.
F ig .6 - R e v e s t im e n t o D
B
F ig .7 - R e v e s t im e n t o E
B
3 .2 .
M ic r o d u r e z a s
a v a lia d o s
R EV ESTIM EN TO
dos
r e v e s tim e n to s
4 .2 . C o r r o s ã o a c e le ra d a e m n é v o a s a lin a
C o r r o s ã o A c e l e r a d a (A S T M B -1 1 7 )
> 400
M IC R O D U R E Z A (H V 300)
> 400
> 400
> 400
432
1389
1058
1313
717
300
780
384
336
Tempo (h)
A
B
C
D
E
C ro m o D u ro
T a b e la 2 - M ic ro d u re z a s V ic k e rs d o s R e v e s t im e n t o s
288
240
192
144
96
48
0
4 . R e s u lta d o s e d is c u s s õ e s
A
4 .1 . D e s g a s te a d e s iv o
N a T a b e la 3 , n o s re s u lta d o s o b tid o s a tra v é s d o
e n s a io d e d e sg a s te a d e siv o , o re v e s tim e n to E e a
a m o s tra d e c ro m o d u r o a p re s e n ta ra m u m d e s g a s te
a c e n tu a d o , te n d o a m a rc a d e ix a d a p e lo d e s g a ste
um a
p ro fu n d id a d e
s u p e rio r
à
e s p e s s u ra
dos
re v e s tim e n to s.
3
(mm )
Volume Desgastado
E n s a io d e D e s g a s t e A d e s iv o (A S T M G 7 7 -9 7 )
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
> 8
> 1 ,5
0 ,1 5
A
0 ,4 7
B
1 ,0 2
0 ,1 9
C
D
E
F
B
C
D
E
C ro m o
D u ro
R ev e s tim e nto s
F ig u ra 4 - D e s e m p e n h o d o s R e v e s t im e n t o s A v a lia d o s
e m N é v o a S a lin a
O s re v e s tim e n to s d e p o sita d o s p o r a s p e rs ã o té rm ica
H V O F p o s s u e m p o ro s id a d e e x tre m a m e n te b a ix a ,
c o m o p o d e s e r v is to n a s Fig u ra s d e 3 à 7 , e d e
a c o rd o c o m o m a te ria l e o s p a râ m e tro s u tiliz a d os ,
p o d e m s e r c o n s id e ra d o s im p e rm e á v e is.
A p e n a s o s re v e s tim e n to s A e D a p re s e n ta ra m
m a n c h a s d e c o lo ra ç ã o a z u la d a e p o n to s d e
c o rro s ã o n a s p rim e ira s 2 4 h o ra s d e e n s a io , m uito
p ro v a v e lm e n te d e v id o à fa lta d e h o m o g e n e id a d e
da
e s p e s s u ra
do
re v e s tim e n to
a p lic a d o
m a n u a lm e n te . O s re v e s tim e n to s re s ta n te s, n ã o
a p re s e n ta ra m q u a lq u e r a lte ra ç ã o n o s e u a s p e c to
v is u a l e n e m sin a is d e c o rro s ã o v e rm e lh a a p ó s 4 0 0
h o ra s d e e n s a io , o q u e in d ic a a e x c e le n te
c a p a c id a d e d e p ro te ç ã o fo rn e c id a a o s u b s tra to.
R e v e s t im e n t o s
T a b e la 3 - R e s u lt a d o s d o E n s a io d e D e s g a s t e A d e s iv o
“O
desem penho
s u p e rio r
dos
re v e s tim e n to s
d e p o s ita d o s p o r a s p e rs ã o té rm ic a fre n te a o c ro m o
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
11
4. Con clu sõe s
A m icroestrutura dos revestim entos depositados
através do processo de aspersão térm ica HVOF,
apresenta-se bastante hom ogênea, com níveis de
porosidade extrem am ente baixos, reduzido nível
de óxidos, ausência de defeitos na interface, e com
exceção do revestim ento E (voltado à proteção
contra a corrosão), com valores de m icrodureza
superiores à cam ada de crom o duro.
A capacidade de proteção ao substrato das
cam adas aplicadas pelo processo de aspersão
térm ica
HVOF,
m ostrou
ser
excelente,
apresentando desem penho em câm ara de névo a
salina, sem elhante ao do revestim ento de crom o
duro eletrodepositado.
Os revestim entos aplicados pelo processo de
aspersão
térm ica
HVOF,
apresentaram
desem penhos, levando em conta o desgaste
adesivo, consideravelm ente superiores ao do
crom o duro, com o esperado, devido aos seus
valores de m icrodureza. Contudo, m esm o o
revestim ento D, com valor de dureza próxim o ao
do crom o duro, apresentou desem penho superior
ao revestim ento eletrodepositado.
* TAK IM I, Antô nio (1); P OSS AM A I, Lisiane (2);
BERG M AN N ,Carlos Pérez (1)
Revestim entos D epositados por Aspersão Térm ica
Hipersônica (HVOF) com o Alternativa ao Crom o
D uro (texto original)
(1)
Laboratório
de
M ateriais
Cerâm icos
–
Universidade Federal do Rio G rande D o Sul
(2) M W M International M otores
O PR O CESSO PA R A EN SA IO D E
A BR A SIV ID A D E TA BER ,
SEG UN D O A N O RM A ASTM F19 78-00
O m é to d o d e e n s aio d e A b ra siv id a d e T a b e r,
fo rn e c e m e io s p a ra a v alia r a re sis tê n cia d as
p a rtíc ula s d e rev e s tim e n to s d e p o sita d o s p o r
a s p e rs ã o té rm ic a. P o d e s e r u tiliz a d o p a ra
a v a lia r o s e feito s d e v a riáv eis d e p ro c e s s o d e
a s p e rs ã o , tais c o m o : p re p a ra ç ã o d o s u b s tra to
a n te s d a a p lic a ç ã o d o re v e s tim e n to , te x tu ra s d e
s u p e rfícies ,
c a rac te rís tic as
m e c â nic a s
do
re v e s tim e n to e tra ta m e n to n o s re v e s tim e n to s .
Os
c o rp o s
de
p ro v a
são
de
fo rm a to
p a d ro n iz a d o , d e v e m
p o s s uir 1 0 0
mm
de
d iâ m etro e o m ín im o d e 1 ,6 m m d e e s p e s s u ra,
p a ra e v ita r o e m p e n a m e n to n a a p lic a ç ã o d o
re v e s tim e n to a s p e rg id o te rm ic a m e n te. P a ra
fix a ç ã o d o c o rp o d e p ro v a n a b a s e g irató ria d o
e q u ip a m e n to
de
a b ra siv id ad e
T a b e r,
é
n e c e s s á rio re aliz a r u m fu ro d e 6 ,4 m m d e
d iâ m etro n o c e n tro d o c o rp o d e p ro v a. O
re v e s tim e n to p o d e s e r a p lic a d o d e u m a m a n eira
re p re s e n ta tiv a
nos
c o rp o s
de
p ro v a,
o b s e rv a n d o -s e
apenas
a
n e c e ssid a d e
de
p o s te rio r p re p a ra ç ã o s u p e rficial a tra v é s d o
p ro c e s s o
de
p re p a ra ç ã o
m e talo g rá fic a
e
o p e ra ç õ e s d e lix a m e n to .
O e q u ip a m e n to u tiliz a d o é o A b ra s ím e tro T a b e r,
c o n s tituíd o d e d u a s ro d a s a b ra siv a s c alib ra d a s,
q u e a tra v é s d e m o v im e n to s d e ro ta ç ã o d a s
ro d a s e d e u m d is c o , g e ra m u m a c o m b in a ç ã o
d e ro ta ç ã o e a trito, c a u s a n d o o d e s g a s te n a
s u p e rfície d o re v e s tim e n to . O p ro c e d im e n to d o
te s te é to ta lm e n te n o rm a liz a d o p ela A S T M
F 1 9 7 8 -0 0 , S ta n d a rd T e s t M e th o d fo r M e a s u rin g
A b ra s io n R e s is ta n c e o f M e ta llic T h e rm a l S p ra y
C o a tin g s b y U s in g th e T a b e r A b ra s e r.
O s m a te riais e eq u ip a m e n to s u tiliz a d o s n o te s te
s ã o : A b ra s ím e tro T a b e r m o d elo 5 1 5 0 ; D u a s
ro d a s C a lib ra d a s H 2 2 T a b e r, o u e q u iv ale n te,
c o m c a b e ç a a b ra s iv a d e 2 5 0 g s e m p e s o s
a d icio n ais ;
U n id a d e
de
Vácuo;
Roda
de
re a fia m e n to T a b e r m o d elo 2 5 0 ; M á q u in a d e
lim p e z a
U ltra -s ô n ic a ;
F o rn o
de
secagem ,
c a p a c id ad e d e o p e ra ç ã o 1 0 0 º C ± 2 º C ; B a la n ç a
a n a lític a, p re cis ã o d e 0 ,0 0 0 1 g ; C o rp o s d e
P ro v a d e a c o rd o c o m a n o rm a A S T M F 1 9 7 8 - 0 0 .
Jú lio C é s a r F ra n tz *
5. Bibliografia
In ic ia -s e o e n s aio d e a b ra siv id a d e s e p a ra n d o -s e
u m c o rp o d e p ro v a , d e n o m in a d o b la n k , c o m o
o b je tiv o d e d e te rm in a r o p e s o p e rd id o n a
lim p e z a ultra -s ô n ic a. O c o rp o d e p ro v a b la n k é
p e s a d o p o r trê s v e z e s , re aliz a d a a m é d ia d a s
trê s m e d iç õ e s e a s u a a n o ta ç ã o e m u m a ta b ela.
A lim p e z a u ltra -s ô n ic a é ex e c u ta d a d u ra n te 1 0
m in u to s , e e m s e g uid a p ro m o v id a a s e c a g em
d o s c o rp o s d e p ro v a n a e s tu fa à te m p e ra tu ra d e
1 0 0 º C , ta m b é m d u ra n te 1 0 m in u to s .
*
InforMetalização
nº3 - ano 2 - Nov./Dez. 2.011
12
Os corpos de prova são então resfriados à
tem peratura am biente, pesados por três vezes
e
calculada
a
m édia
dos
pesos.
Este
procedim ento é repetido, até que a m esm a
m assa dos corpos de prova blank seja an otada
por duas lim pezas consecutivas. O núm ero total
de lim pezas ultra-sônicas é anotado para que
se possa determ inar o tem po de lim peza
necessário para a obtenção da m assa estável
dos corpos de prova, calculada pela Equação 1.
T M etaestável = 10 x (n-1)
Sendo: n =
determ inado
núm ero
(Equ ação 1)
total
de
lim pezas
O abrasím etro Taber é regulado para o núm ero
de ciclos apropriados (2, 5, 10 ou 1 00). O
vácuo é regulado, pressionando a chave
“vacuum suction level”, inserindo o valor 100. O
tem po de início do vácuo é regulado para 5
segundos, perm itindo que o vácuo alcance a
força m áxim a antes do botão “start” ser
pressionado.
Após o teste, são realizadas as operações de
lim peza, secagem e resfriam ento, pesando as
am ostras
na
m esm a
sequência
citada
anteriorm ente.
A cada intervalo de teste é necessário realizar o
reafiam ento das rodas abrasivas, utilizando-se
o equipam ento de reafiam ento Taber m odelo
250. Os testes devem seguir até a conclusão de
todos os corpos de prova. Outro tipo de corpo
de prova não deve ser testado utilizando-se a
m esm a roda abrasiva.
O resultado final do teste é a diferença de
m assa calculada através da Equação 2.
∆ wn = wo - wn
Em seguida, continuando os ensaios, realiza-se
a lim peza dos corpos de prova na m áquina de
lim peza
ultra-sônica
durante
o
tem po
determ inado na Equação 1. D epois, é realizada
a secagem dos corpos de prova em um a estufa
a 10 0ºC durante 10 m inutos. Realiza-se a
pesagem dos corpos de prova à tem peratura
am biente, anotando-se os valores em um a
tabela.
(Equação 2)
onde:
n = núm ero de ciclos acum ulados;
∆ w n = m assa perdida para o ciclo n;
w o = m édia das três m assas calculadas das
am ostras lim pas;
w n = m edia das três m assas calculadas depois
dos ciclos
Assim a taxa de desgaste em m m 3 será a razão
do volum e perdido pela densidade do m aterial
do revestim ento.
∆ w n (g)___
x 100 0 = Perda de Vo lum e (m m ³)
D ensidade (g/cm ³)
O ensaio de abrasão é realizado de m odo
com parativo, por exem plo, para determ inar a
taxa de desgaste de um revestim ento de aço
inoxidável, devem os com pará-la a um a peça
fabricada em Aço SAE 1 010 -1 020, desta fo rm a
avaliando a resistência a abrasão dos dois tipos
de m ateriais. Este teste, inclusive, pode auxiliar
na determ inação da vida útil da peça em
situações de trabalho.
Após a lim peza ultra-sônica, os corpos de prova
podem
ser m ontados sobre o disco do
abrasím etro Taber, com o revestim ento para o
lado de cim a. As rodas abrasivas são m ontadas
de acordo com a indicação “Left”, esquerda e
“Right”, direita. Caso durante o teste, o
diâm etro das rodas abrasivas sofra redução,
além da etiqueta indicativa, os corpos de prova
devem ser descartados, e um novo teste
iniciado. As rodas abrasivas são baixadas
lentam ente sobre a superfície do revestim ento,
iniciando-se em seguida o vácuo.
Júlio César Frantz é form ando do Curso de Engenharia
M ecânica (2.01 2) da U niversidade de
santa Cruz do Su l - U NISC, RS.
Iniciou sua s ativ idades profissiona is
nos laboratório s do Curso de
Engenharia M ecânica e Produ ção da
U NISC. Atualm ente é Trainee na
área de M anutenção Industria l de
um a Indústria de Bebida s no
m unicípio de Santa M aria, RS.
*

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