Efeito da adição de vanádio no desgaste por rolamento com deslizamento em rodas ferroviárias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Amorim, Gabriel Araújo, 1990-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635896
Resumo: Orientador: Paulo Roberto Mei
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spelling Efeito da adição de vanádio no desgaste por rolamento com deslizamento em rodas ferroviáriasEffect of vanadium addition in rolling/sliding contact fatigue in railway wheelsVanádioMateriais - FadigaResistência ao rolamentoVanadiumMaterials - FatigueRolling resistanceOrientador: Paulo Roberto MeiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: A indústria ferroviária busca aumentar o volume de carga transportada para reduzir os custos relacionados ao transporte. O aumento do volume de carga aumentam as tensões aplicadas no sistema roda/trilho, causando mais danos aos componentes, o que eleva os custos de manutenção, seja por reparo ou por reposição de peças. O presente trabalho aborda a adição de vanádio ao aço das rodas ferroviárias e busca avaliar e comparar a resistência ao desgaste por rolamento com deslizamento do aço microligado com vanádio com os aços normalmente utilizados nas rodas ferroviárias de classe C da AAR (American Associantion Railroads). Desse modo foi utilizada uma máquina disco-contra-disco para simular o contato entre roda e trilho e quantificar o desgaste por rolamento com deslizamento em rodas ferroviárias. A carga é aplicada sobre os discos por meio de um servomotor conectado a um fuso e monitorada por uma célula de carga. Medidores de temperatura e velocidade fazem a aquisição dos dados em tempo real, os quais são armazenados em um computador. O aço utilizado para a realização dos ensaios (disco-contra-disco) foi um aço 0,7 %C com (7V) e sem (7C) a adição de 0,13% vanádio. As características dos discos ensaiados foram analisadas por medidas de perda de massa, rugosidade e dureza. A integridade das pistas de rolamento e da região subsuperficial foi analisada por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e perfilometria ótica. Constatou-se que o aço 7V (microligado) apresentou menor perda de massa e que presença de debris acelera o desgaste, atuando principalmente o mecanismo de delaminação/escamação, com formação de debris em lamelas. O aço 7V sem presença de debris apresentou principalmente trincas superficiais e ondulações suaves, enquanto que o aço 7C apresentou trincas superficiais, delaminação e ondulações mais acentuadas. A máquina disco-contra-disco atuou de forma eficiente e eficaz nos parâmetros testados, proporcionando confiabilidade aos resultadosAbstract: The railway industry seeks to increase the volume transported to reduce transport-related costs. Increasing the load's volume, increases the stress applied to the wheel / rail system, causing further damage to the components, which increases maintenance costs, whether for repair or replacement. The present work deals with the addition of vanadium to the steel of the railway wheels and tries to evaluate the wear resistance by rolling contact fatigue of the microalloyed steel with vanadium, comparing with the steels normally used in the class railroads wheels of AAR (American Association Railroads). In this way, a disc-on-disk machine was used to simulate wheel-rail contact and to quantify rolling wear with sliding on railway wheels. The load is applied to the disks by a servomotor connected to a spindle and monitored by a load cell. Temperature and speed meters make the acquisition of data in real time, which is stored on a computer. The steel used to perform the tests (disc-on-disc) was 0.7% C steel with (7V) and without (7C) the addition of 0.13% vanadium. The characteristics of the discs tested were analyzed by measures of mass loss, surface roughness and hardness. The integrity of the discs surface and subsurface was analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and optical profilometry. It was verified that the 7V (microalloyed) steel showed lower mass loss and that the presence of debris accelerates the wear, acting mainly on the delamination/shelling mechanism, with formation of lamellar debris. 7C steel without debris showed mainly surface cracks and soft undulations, while 7C steel showed more surface cracks, delamination and undulations. The disc-to-disc machine acted efficiently and effectively on the tested parameters, providing reliability to the resultsMestradoMateriais e Processos de FabricaçãoMestre em Engenharia MecânicaCAPES33003017[s.n.]Mei, Paulo Roberto, 1953-Farina, Paula Fernanda da SilvaFranco, Luiz Alberto Pereira das NevesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAmorim, Gabriel Araújo, 1990-20182018-11-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (99 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635896AMORIM, Gabriel Araújo. Efeito da adição de vanádio no desgaste por rolamento com deslizamento em rodas ferroviárias. 2018. 1 recurso online (99 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635896. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1082454Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-04-26T16:06:31Zoai::1082454Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-04-26T16:06:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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