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Dissertação de Mestrado:
Caracterização de Revestimento Metálico à Base de Ferro-cromo-nióbio Obtido Por Aspersão Térmica Para Tubos de Caldeiras Que Operam a Carvão Mineral
Márcio Mesquita Cossenza
- PPGEM
- Orientador Profa. Marília Garcia Diniz , D.Sc., COPPE/UFRJ - Metalurgia e Materiais -
- Banca * Profa. Marília Garcia Diniz , D.Sc., COPPE/UFRJ - Metalurgia e Materiais -
- Data - hora da defesa
- 19/12/2018
- Resumo
- No processo de geração de energia, as centrais termelétricas brasileiras utilizam o carvão mineral. As usinas empregam o carvão com baixa granulometria para obtenção de melhor rendimento na queima. Entretanto, a qualidade do carvão brasileiro gera muitos resíduos, e os tubos das caldeiras ficam expostos ao impacto de partículas de cinzas com elevada dureza. Para evitar o desgaste prematuro das tubulações, revestimentos que apresentem elevada resistência ao desgaste, alta difusividade térmica, grande adesão ao substrato, e elevada resistência à corrosão, podem ser aplicados. Neste trabalho, um revestimento metálico aplicado por processo de aspersão térmica a arco elétrico sobre um substrato de aço foi avaliado. Os ensaios para caracterização do revestimento avaliaram sua resistência ao desgaste abrasivo, a difusividade térmica, a adesão ao substrato, e sua integridade em altas temperaturas. No ensaio de desgaste por jateamento, partículas abrasivas com 50 μm foram projetadas nas amostras com os ângulos de 90, 60, 45 e 30 graus, resultando em taxas de erosão de 0,027, 0,021, 0,018 e 0,017 mg/g, e partículas com 125 μm foram projetadas a 90 e 45 graus, com taxas de 0,022 e 0,014 mg/g. A difusividade térmica foi medida em quatro amostras de paredes compostas por substrato e revestimento, onde foi obtido o valor médio de 3,9 mm2/s. Os testes de adesão do revestimento ao substrato chegaram a uma tensão média de 13,3 MPa, de onde foi concluído na análise da ruptura que trabalhos futuros deverão utilizar um outro adesivo que possa fornecer melhores resultados. A simulação térmica a 550°C mostrou que o revestimento não sofreu perda de integridade, bem como a simulação a 800°C mostrou pouca modificação na microdureza Vickers, de 1115 HV para 1042 HV. Os resultados indicaram que o revestimento teve desempenho satisfatório, estando apto para uso em caldeiras aquatubulares. Palavras-chave: caldeiras, revestimentos, aspersão térmica a arco elétrico, desgaste erosivo, difusividade térmica, força de adesão, simulação térmica
* Prof. José Roberto Moraes D'almeida , Doutor em Ciência dos Materiais e Metalurgia -
k* Bruno Reis Cardoso, Dr. - CEPEL
* Heloísa Cunha Furtado, Drª. - CEPEL