Ensaio para determinação de friabilidade de grãos abrasivos

em moinho de bolas

1 – Finalidade: Este ensaio determina a friabilidade relativa de grãos abrasivos de granulometria 8 a 20 e 60. É indicado para fraturar aproximadamente 50% dos grãos de óxido de alumínio, de densidade média, médio teor de titânio, semi-friável, não-temperado, bem como 50% dos grãos de alumina modificada, extra-tenazes. Se forem observadas condições apropriadas de peneiras e moinhos, outros tipos de grãos abrasivos também poderão ser ensaiados. Este ensaio é previsto apenas para controle interno. Variações na densidade aparente, na composição química, no tratamento térmico, nos tratamentos superficiais tornam difícil a interpretação de resultados de ensaios conduzidos sobre amostras de materiais concorrentes. A densidade aparente do grão abrasivo é de grande importância. Em ensaios comparativos a densidade aparente não deve apresentar variação maior que ± 0,02g/cm3. Esse ensaio no entanto, não mede a dureza do material, pois os resultados finais são também dependentes da forma, das condições superficiais e do histórico da têmpera dos grãos. 2 – Aparelhagem: 2.1. Equipamento de peneiramento “RO-TAP” e cronômetro;

2.2. Peneiras de padrão US-Standard 7, 8,10,12,14,16,18,20,25,50,60 e 70 mesh;

2.3. Balança com precisão para 0,1g e capacidade mínima de 100g;

2.4. Agitador para moinho de bolas, ajustado com contador automático de revoluções.

2.5. Recipientes de aço para moinho de bolas, construído conforme a figura _____

2.6. Meio de Moagem:

2.6.1. Bolas de aço-cromo, polidas, nos diâmetros e pesos indicados: ∅ 19,05mm (∅ ¾”) – 28,5 ± 0,5g. ∅ 12,70mm (∅ ½”) – 8,3 ± 0,5g. 2.6.2. Bolas de carbureto de tungstênio, polidas, ∅ 25,4 mm (∅ 1”) – 126 ± 2,0g. . Para Granulometria 16 a 36 - utilizar bolas ¾”, com 1 Kg e por 10 minutos.

Para Granulometria 46 a 60 - utilizar bolas ½”, com 780g e por 10 minutos.

2.7. Amostra padrão: O usuário deverá selecionar uma amostra particular para a utilização como referência em ensaios futuros 3 – Procedimento: 3.1 – Calibração do Equipamento: 3.1.1. Esse ensaio é previsto para fraturar aproximadamente 50% dos grãos de óxido de alumínio, de densidade média, médio teor de titânio, semi-friável, não-temperado, bem como 50% dos grãos de alumina modificada, extra-tenazes. Tendo em vista as diferenças existentes entre diferentes recipientes de moinhos e entre diferentes lotes de bolas é necessário calibrar o equipamento, realizando ensaios com a amostra padrão a fim de determinar o número de revoluções do moinho a ser empregado. 3.1.2. O número total de revoluções a ser empregado é aquele que ocasiona com repetibilidade a fratura de 50% ± 1% dos grãos de uma amostra de grão 16. O número nominal de total de revoluções do moinho é aquele necessário para fraturar 50% da amostra de grãos. 3.1.3. É interessante manter registros de controle dos ensaios com as amostras padrão para detectar a ocorrência de desgaste excessivo nas bolas ou nos recipientes. 3.1.4. Instruções gerais de operação: A – O desgaste do recipiente e do agitador pode ser compensado invertendo-se o sentido de rotação do moinho a cada 200 ensaios. B – Quando a massa total de bolas cair abaixo do limite indicado em 3.2.3, adicionar uma bola nova. C – Depois de quatro bolas novas terem sido adicionadas, substituir todas as bolas; D – Como cada moinho possui seu próprio comportamento, é vantajoso sempre trabalhar com o mesmo moinho usando o mesmo conjunto de bolas na mesma posição do agitador; E – Os moinhos devem ser centrados no eixo do agitador. F – Os moinhos devem ser operados a 78 ± 1 rpm. 3.2. Preparação da amostra e ensaio 3.2.1. A partir de um grão abrasivo padrão classificado, reclassificar duas amostras. Cada amostra deve ser duas vezes classificada no equipamento RO-TAP por dez minutos. É necessário uma amostra classificada de aproximadamente 250g de grãos para fornecer 100g do material para o ensaio.

Reclassificar a amostra obedecendo: Grão 8 : O que passa pela peneira 7 e fica sobre a 8. Grão 10 : O que passa pela peneira 8 e fica sobre a 10. Grão 12 : O que passa pela peneira 10 e fica sobre a 12. Grão 14 : O que passa pela peneira 12 e fica sobre a 14. Grão 16 : O que passa pela peneira 14 e fica sobre a 16. Grão 20 : O que passa pela peneira 16 e fica sobre a 18. Grão 60 : O que passa pela peneira 50 e fica sobre a 60. 3.2.2. A partir do material separado conforme 3.2.1, tomar uma amostra de 100g ± 0.1g de peso para cada jarro. 3.2.3. Moer ambas as amostras com as bolas de aço conforme indicado na tabela:

Grão Material das Bolas

∅∅∅∅ das bolas (mm)

Peso da carga (g)

Nº típico de revoluções

16 – Al2O3 Aço 19,05 2000 ± 15 850

60 – Al2O3 Aço 12,7 1560 ± 5 950

8 a 20 - Al2O3

Extra tenaz Carbureto de Tungstênio

25,4 4000 ± 65 780

NOTA: Os parâmetros acima irão variar dependendo da regulagem do moinho (Ver 3.1.1. e 3.1.2.). 3.2.4. O material que escapar dos recipientes deverá ser recolhido e adicionado à carga do moinho tão logo o ensaio estiver terminado. Se ocorrer perda maior do que 1g, a vedação dos moinhos deverá ser ajustada 3.2.5. Esvaziar o moinho através de uma peneira grossa para separar as bolas. Escovar o moinho e bolas para assegurar a completa recuperação da amostra. 3.2.6. Peneirar a amostra moída por 5 min no equipamento RO-TAP, como segue: Grão 8: utilizar peneiras 7,8 e 10. Grão 10: utilizar peneiras 8,10 e 12. Grão 12: utilizar peneiras 10,12 e 14. Grão 14: utilizar peneiras 12,14 e 16. Grão 16: utilizar peneiras 14,16 e 18. Grão 20: utilizar peneiras 16,18 e 20. Grão 60: utilizar peneiras 50,60 e 70. 3.2.7. Registrar o peso da fração que atravessa a 3ª peneira, bem como o peso total recuperado.

4 – Cálculos e relatórios: 4.1. Calcular a porcentagem da massa total recuperada que passou pela peneira mais fina. Percentagem de passagem = Peso da fração fina x 100 Peso total recuperado 4.2. Registrar a média das percentagens da passagem como índice de friabilidade.