Avaliação do reuso de areia no ensaio de desgaste abrasivo aplicado ao aço AISI 420 com diferentes durezas

Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade de reutilização da areia de sílica em ensaios de abrasão do tipo areia em roda de borracha, conforme a norma ASTM G65, para verificar o número máximo de reutilizações sem comprometer a confiabilidade dos resultados. Também se investigou a influência da dureza do aço inox martensítico AISI 420 sobre o desgaste, utilizando corpos de prova com duas durezas diferentes e estes seriam sensíveis ao reuso da areia. Os ensaios foram conduzidos em laboratório, reutilizando a mesma areia em ciclos consecutivos, permitindo analisar alterações na morfologia e distribuição de tamanho das partículas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), granulometria por peneiramento, presença de fraturas e alterações na pista de ensaio. Os efeitos da reutilização foram correlacionados com os resultados de perda de massa dos corpos de prova, rugosidade da superfície e dureza, identificando o ponto em que a eficácia do abrasivo se tornava insuficiente. A pesquisa forneceu critérios objetivos para a definição do limite de reutilizações da areia, apresentando uma perspectiva integrada entre desempenho do material, confiabilidade dos resultados e comportamento do abrasivo em ensaios tribológicos.

This work aimed to evaluate the feasibility of reusing silica sand in rubber wheel abrasion tests, according to ASTM G65, determining the maximum number of reuses without compromising the reliability of the results. The influence of the hardness of martensitic stainless steel AISI 420 on wear was also investigated, using specimens with two different hardness levels. The tests were performed in the laboratory, reusing the same sand in consecutive cycles, allowing the analysis of changes in grain morphology by scanning electron microscopy (SEM), particle size distribution by sieving, grain fracture, and wear track alterations. The effects of sand reuse were correlated with mass loss of the specimens, surface roughness, and hardness, identifying the point at which the abrasive efficiency became insufficient. The study provided objective criteria for defining the sand’s reuse limit, offering an integrated perspective on material performance, test reliability, and abrasive behavior in tribological assays.