Efeito de partículas de desgaste no comportamento tribológico de metais

• Autor(a) principal: Oliveira Júnior, Mario Martins de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20941; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.ufu.te.2018.37
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO; Debris; Atrito; Friction; Desgaste; Wear; Tribologia; Tribology; Tamanho Relativo; Relative Size

A literatura é controversa quanto à influência de debris no comportamento tribológico. Alguns trabalhos têm mostrado que a presença deles é fundamental para a formação de tribocamadas protetoras, reduzindo o atrito e desgaste. Porém, outros trabalhos mostraram que esta presença poderia levar a aumentos no coeficiente de atrito e desgaste devido à energia gasta arrastando-os no contato. O objetivo deste trabalho é o estudo sistemático da influência de debris no comportamento tribológico de metais. Para isso, foram realizados ensaios de desgaste por deslizamento recíproco com remoção de debris (via fluxo de ar comprimido), sem remoção e com adição de partículas de óxidos de ferro e alumina. Os pré-testes realizados com remoção de debris apresentaram reduções significativas no atrito e no desgaste, porém o contato estava com contaminações afeitas ao processo de remoção dos debris. Ensaios efetuados após o tratamento do ar comprimido apresentaram resultados completamente diferentes dos anteriores. Os ensaios com adição de partículas de óxidos de ferro apresentaram uma redução no atrito (15%) e no desgaste (95%) quando adicionadas as partículas de Fe3O4 (menos duras e maiores) sugerindo que a dureza relativa em relação aos corpos em contato foi o fator determinante nesta redução. Ensaios secos em alumínio com adição de partículas de alumina promoveram um aumento no atrito e no desgaste para as menores partículas. A adição controlada de partículas de alumina contribuiu para uma queda no desgaste dos contra corpos quando as maiores partículas foram adicionadas. A adição de partículas de alumina dispersas em água destilada contribuiu para uma queda significativa no atrito, para as maiores partículas. Estas contribuíram para a formação de tribocamadas na superfície das amostras, resultando em um ganho de massa. Foi proposto um novo índice, chamado Tamanho Relativo (TR), comparando os tamanhos dos debris e a topografia dos corpos em contato. Para valores de TR menores que 1, os debris eram muito pequenos para se envolverem no contato tribológico, não afetando o atrito e o desgaste. Para maiores valores de TR, os debris participariam ativamente no contato atuando na formação de tribocamadas protetoras, reduzindo o atrito e o desgaste do sistema. O aumento na concentração de partículas de alumina adicionadas ao contato contribuiu para um aumento no atrito e no desgaste. Portanto, é benéfica a presença de debris no contato, pois a adição de partículas contribuiu, na maioria dos casos, para a redução do atrito e desgaste.