Avaliação e comparação microestrutural e das propriedades mecânicas entre um aço carbono e um aço microligado para aplicação em rodas ferroviárias

Evaluation and comparison of microstructural and mechanical properties between carbon steel and microalloyed steel for railway wheel application

RESUMO

O setor ferroviário sempre tem estado em busca de um aumento do rendimento de seus produtos envolvidos no transporte de cargas e passageiros. Uma das formas de aumentar a eficiência deste tipo de transporte se baseia no aumento da velocidade dos trens e das cargas transportadas por eixo, o que torna as ferrovias mais competitivas. No entanto, estas soluções geram elevadas tensões nas rodas ferroviárias aumentando assim a possibilidade de ocorrerem falhas por fadiga nas mesmas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar as propriedades mecânicas, incluindo fadiga, e as características microestruturais dos materiais utilizados na fabricação de rodas ferroviárias. Foram avaliados três materiais diferentes (Aço carbono – amostra fundida e forjada; Aço Microligado – amostra forjada) utilizados neste segmento através de ensaio microestrutural, tração, tenacidade à fratura e fadiga, sendo uma roda fabricada por forjamento e com aço classe “C” (0,7% C), uma fabricada por fundição com o mesmo material e outra roda forjada produzida com o aço classe “C” desgaseificado à vácuo e microligado com nióbio e molibdênio. Os resultados dos ensaios indicam que a roda forjada e microligada apresentou valores superiores das propriedades mecânicas quando comparado aos demais materiais estudados. Além disso, o processo de fabricação por forjamento apresentou melhores resultados quando comparado ao processo de fundição.

Palavras-chave
Aço Microligado; Forjamento; Fundição; Fadiga; Tenacidade à Fratura