Análise da microestrutura óptica segmentada e da topografia local em ferros fundidos alto cromo: comparativo entre ferros fundidos com diferentes graus de eutecticidade

Os ferros fundidos brancos com alto teor de cromo são amplamente utilizados em revestimentos sujeitos a desgaste abrasivo, em virtude da elevada dureza dos carbonetos M7C3 presentes em sua microestrutura e da tenacidade controlada de suas matrizes metálicas. O presente estudo analisa, em conjunto, a microestrutura óptica segmentada e a topografia local de quatro ferros fundidos alto cromo com teores de carbono crescentes, variando entre 2,57% e 3,36%. As amostras foram recebidas já submetidas ao ensaio de abrasão a três corpos do tipo roda de borracha, realizado previamente no CEFET-MG, em Belo Horizonte, conforme a norma ASTM G65. No âmbito deste trabalho, o autor realizou a aquisição das imagens das superfícies desgastadas e dos respectivos mapas de altura por microscopia confocal no equipamento Olympus DSX1000, nas instalações do SENAI, em Itaúna, MG. As micrografias ópticas de referência foram disponibilizadas previamente e utilizadas apenas como apoio para a identificação das fases. As imagens obtidas no Olympus DSX1000 forneceram a base para a segmentação dos carbonetos e para a análise topográfica. A separação entre matriz e carbonetos foi realizada por limiarização automática sobre a luminância das imagens, gerando máscaras binárias com as quais foram extraídos descritores morfológicos (área, diâmetro equivalente, circularidade, razão de aspecto e solidez). Os mapas de altura foram nivelados por regressão robusta de Huber, com escolha automática entre modelo planar e quadrático via validação cruzada espacial, isolando-se assim a variação local da superfície. A microestrutura segmentada foi, então, sobreposta ao mapa de altura nivelado. A análise qualitativa do relevo e da profundidade local revelou padrões distintos entre as quatro composições. Nas composições hipoeutéticas, o relevo residual organiza-se em escala maior que o carboneto individual, acompanhando a alternância entre colônias eutéticas e corredores de matriz proeutética. Esse arranjo indica que a fase dura e a matriz respondem como um conjunto, e não isoladamente, no campo analisado. A composição quase-eutética apresentou os sulcos mais profundos e contínuos do conjunto. A composição hipereutética exibiu carbonetos primários grandes coexistindo com regiões de menor relevo, com indícios de micro-lascamento dessas partículas. Esses comportamentos foram interpretados em conformidade com a literatura clássica sobre relação microestrutura-desgaste em ferros fundidos alto cromo.