Influência da adição de nióbio no comportamento tribológico de ferro fundido branco alto cromo ensaio pino-sobre-discocontrapinodemetalduro

Este trabalho analisou a influência da adição de nióbio (0 %, 0,5 % e 1 % em peso) sobre o coe- ficiente de atrito e a morfologia da pista de desgaste em ferro fundido branco alto cromo (FFAC) da classe ASTM A532 III A, submetido a ensaio de desgaste do tipo pino-sobre-disco conforme a norma ASTM G99. O contracorpo foi um pino de metal duro (WC-Co). Para cada uma das três ligas foram medidas: dureza Rockwell C, rugosidade Ra pré-teste, série temporal completa de coeficiente de atrito (COF) ao longo de 10 minutos de ensaio e quarenta e três imagens da pista de desgaste. As imagens foram segmentadas no ImageJ com a ferramenta Trainable Weka Segmentation em duas classes — fragmentos (FRAG) e pista contínua (PISTA). Os coeficientes de atrito em regime de running-in (0–15 s) e em regime estacionário (15–600 s) cresceram de forma uniforme com o teor de nióbio (μR2 = 0,494 → 0,565 → 0,627), com diferenças estatisti- camente significativas (ANOVA, p < 10−3). A dureza permaneceu praticamente constante (em torno de 51–52 HRC). A fração de área ocupada por fragmentos na pista quase dobrou com a adição de 0,5 % de nióbio (15 % → 29 %), e a fração de pista contínua caiu de 55 % para 43 %. A regressão linear μR2 = 0,133 · %Nb + 0,495 (R2 = 0,999; p = 0,022) descreveu a tendência. A correlação entre o coeficiente de atrito no regime estacionário e a fração de pista contínua foi de −0,82 (Pearson). Conjugando a evidência microestrutural reportada por MELO (2018) — redução da fração volumétrica de carbonetos e aumento das dendritas pró-eutéticas com Nb — e a evidência tribológica obtida neste trabalho, propõe-se que o mecanismo de desgaste domi- nante migra de adesivo/abrasivo controlado para delaminação com formação de terceiro corpo, justificando o aumento de atrito sem variação da dureza. Palavras-chave: Desgaste por deslizamento. Ferro fundido branco alto cromo. Nióbio. Pino- sobre-disco. Segmentação de imagem.