Desenvolvimento de recobrimentos autolubrificantes à base de carbono com teores variáveis de W e H para aplicação na indústria metalmecânica.

• Autor(a) principal: Silva, Carlos Wagner Moura e
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
• Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3236
• topic: Diamond-like carbon; Carbono; Hidrogenização; Propriedades tribológicas

Recobrimentos WC1-x/a-C:H, depositados via co-pulverização catódica de alvos de C com e sem pastilhas de W, em ambiente reativo, foram ensaiados com a técnica de deslizamento no plano tipo pino-sobre-disco (PSD) para avaliação do seu comportamento tribológico. Esses filmes foram desenvolvidos a partir da análise de recobrimentos à base de C (a-C, a-C:H e WC1-x/a-C) e otimizados em função dos teores de W e H (~10% at. e ~25% at., respectivamente). Os ensaios de PSD foram realizados sob condições previamente determinadas, buscando-se, com isso, permitir a avaliação da performance do filme hidrogenado em 3 condições: 30%, 50% e 80% de umidade relativa do ar (UR). Para tanto, foram otimizadas soluções salinas saturadas específicas para se obter os referidos valores UR e adaptações foram realizadas num equipamento convencional de ensaio PSD. Ensaios preliminares com os filmes WC1-x/a-C e a-C foram realizados para possibilitar a otimização dos parâmetros de ensaio para essa nova configuração de equipamento. Com esses ensaios de PSD em atmosfera controlada, foram estudadas tanto a influência do H e do W no comportamento friccional do filme quanto a influência da UR na resposta do recobrimento ao esforço de deslizamento. Quanto à influência do W e do H nos filmes, apesar de apresentarem valores de dureza com aproximadamente a mesma ordem de grandeza (H = 12 – 14 GPa), os filmes a-C, WC1-x/a-C e WC1-x/a-C:H apresentaram diferentes respostas friccionais quando testados em ambiente com 50% UR (0,22, 0,05 e 0,01, respectivamente). No geral, houve uma significativa diminuição do coeficiente de atrito com a hidrogenização do WC1-x/a-C ([0,01 – 0,05] contra [0,05 – 0,20] para os filmes não hidrogenados). Ensaios de espectroscopia Raman nas pistas de desgaste mostraram (para ambos os filmes) uma leve diminuição na razão ID/IG, sinalizando uma possível grafitização dos filmes nessa região de contato com o contracorpo. Foi observado também que, para os filmes com W incorporado, com o aumento da UR, houve um aumento também do coeficiente de atrito dos filmes, supostamente causado por um processo de oxidação do material de transferência (partículas do filme e do contracorpo). Análises de espectroscopia Raman do material de transferência aderido ao contracorpo (uma esfera aço) indicaram a presença de óxido de ferro nesse material.