Estudo dos efeitos do processo de refusão por laser de fibra em um aço SAE 1020 revestido com Carbeto de Tungstênio via HVOF
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIPAMPA |
Texto Completo: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4798 |
Resumo: | O desgaste é um fenômeno que ocorre devido ao contato entre superfícies, resultando em modificações e possíveis problemas ao decorrer do tempo. Esses problemas são frequentemente encontrados em componentes de máquinas agrícolas devido ao contato existente entre os grãos e as superfícies metálicas. Tendo em vista a necessidade da diminuição dos problemas causados por desgaste abrasivo em equipamentos que tem contato direto com grãos em movimento, o presente estudo tem o objetivo de avaliar os efeitos do processo de refusão por laser de fibra Yb (Itérbio) em um aço SAE 1020 com revestimento superficial de WC (Carbeto de Tungstênio) depositado via aspersão térmica através do método HVOF (High Velocity Oxygen Fuel). Esse revestimento apresenta elevada dureza, que é o principal fator para obter resistência ao desgaste abrasivo. O processo de refusão por laser de fibra aumenta a adesão do revestimento ao substrato. Assim, foram aplicados cinco parâmetros diferentes do laser, com a finalidade de obter a melhor adesão entre as camadas e a melhor resistência ao desgaste por abrasão. Através de análises metalográficas com o MEV (Microscopia Eletrônica por Varredura) e de ensaios de microdureza foi possível determinar o melhor parâmetro de aplicação do laser. Então, este parâmetro foi avaliado no ensaio de desgaste abrasivo, conforme a norma ASTM G65. Dessa forma, para o melhor parâmetro, obteve-se uma espessura de revestimento de 301,8 μm, maior valor médio de microdureza de 1308,43 HV e taxa de perda de volume média de 0,2472 mm3/min. Quando comparados com os valores bibliográficos, os resultados foram considerados satisfatórios, uma vez que ficou evidente a melhora na adesão do revestimento de WC no aço SAE 1020 e a boa resistência ao desgaste por abrasão. |
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Silveira, Thiago daRodrigues, José Marcelo Morimã Lima2020-02-26T18:53:16Z2020-02-26T18:53:16Z2019-11-25RODRIGUES, José Marcelo Morimã Lima. Estudo dos efeitos do processo de refusão por laser de fibra em um aço SAE 1020 revestido com Carbeto de Tungstênio via HVOF. Orientador: Thiago da Silveira. 2019. 57 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Mecânica, Alegrete, 2019.http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4798O desgaste é um fenômeno que ocorre devido ao contato entre superfícies, resultando em modificações e possíveis problemas ao decorrer do tempo. Esses problemas são frequentemente encontrados em componentes de máquinas agrícolas devido ao contato existente entre os grãos e as superfícies metálicas. Tendo em vista a necessidade da diminuição dos problemas causados por desgaste abrasivo em equipamentos que tem contato direto com grãos em movimento, o presente estudo tem o objetivo de avaliar os efeitos do processo de refusão por laser de fibra Yb (Itérbio) em um aço SAE 1020 com revestimento superficial de WC (Carbeto de Tungstênio) depositado via aspersão térmica através do método HVOF (High Velocity Oxygen Fuel). Esse revestimento apresenta elevada dureza, que é o principal fator para obter resistência ao desgaste abrasivo. O processo de refusão por laser de fibra aumenta a adesão do revestimento ao substrato. Assim, foram aplicados cinco parâmetros diferentes do laser, com a finalidade de obter a melhor adesão entre as camadas e a melhor resistência ao desgaste por abrasão. Através de análises metalográficas com o MEV (Microscopia Eletrônica por Varredura) e de ensaios de microdureza foi possível determinar o melhor parâmetro de aplicação do laser. Então, este parâmetro foi avaliado no ensaio de desgaste abrasivo, conforme a norma ASTM G65. Dessa forma, para o melhor parâmetro, obteve-se uma espessura de revestimento de 301,8 μm, maior valor médio de microdureza de 1308,43 HV e taxa de perda de volume média de 0,2472 mm3/min. Quando comparados com os valores bibliográficos, os resultados foram considerados satisfatórios, uma vez que ficou evidente a melhora na adesão do revestimento de WC no aço SAE 1020 e a boa resistência ao desgaste por abrasão.Wear is a phenomenon that occurs due to the contact between surfaces, resulting in modifications and possible problems over time. These problems are often found in agricultural machine components due to the contact between grains and metal surfaces. In view of the need to reduce the problems caused by abrasive wear in equipments that have direct contact with moving grains, the study aims to evaluate the effects of the Yb (Ytterbium) fiber laser remelting process on a SAE 1020 steel with WC (Tungsten Carbide) surface coating deposited via thermal spray by the HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) method. This coating has high hardness, which is the main factor that contributes to abrasive wear resistance. The fiber laser remelting process increases the adhesion of the coating to the substrate. Thus, five different laser parameters were applied in order to obtain the best adhesion between the layers and the best abrasion resistance. Through metallographic analysis with SEM (Scanning Electron Microscopy) and microhardness tests it was possible to determine the best laser application parameter. This parameter was then evaluated in the abrasive wear test according to ASTM G65. Thus, for the best parameter, Thus, for the best parameter, the results obtained were the following: a coating thickness of 301.8 μm, the highest average microhardness value of 1308.43 HV and an average volume loss rate of 0.2472 mm3/min. When compared to the bibliographic values, the results were considered satisfactory, since it was evident the improvement in the adhesion of the WC coating on SAE 1020 steel and the good resistance to abrasion wear.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia mecânicaDesgaste abrasivoCarbeto de tungstênioLaser de fibraMechanical engineeringAbrasive wearTungsten carbideFiber laserEstudo dos efeitos do processo de refusão por laser de fibra em um aço SAE 1020 revestido com Carbeto de Tungstênio via HVOFinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPALICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4798/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALJosé Marcelo Morimã Lima Rodrigues - 2019.pdfJosé Marcelo Morimã Lima Rodrigues - 2019.pdfapplication/pdf2896244https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4798/1/Jos%c3%a9%20Marcelo%20Morim%c3%a3%20Lima%20Rodrigues%20-%202019.pdf165a45e71b36242c324dadac51bf5030MD51TEXTJosé Marcelo Morimã Lima Rodrigues - 2019.pdf.txtJosé Marcelo Morimã Lima Rodrigues - 2019.pdf.txtExtracted texttext/plain68535https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/4798/3/Jos%c3%a9%20Marcelo%20Morim%c3%a3%20Lima%20Rodrigues%20-%202019.pdf.txtcb8eb30ecaf3d9f6f439163123d8502aMD53riu/47982020-02-27 03:04:05.216oai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/4798TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEKCkNvbSBhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvIGRlc3RhIGxpY2Vuw6dhLCB2b2PDqiAobyBhdXRvciAoZXMpIG91IG8gdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IpIGNvbmNlZGUgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIApJbnN0aXR1Y2lvbmFsIG8gZGlyZWl0byBuw6NvLWV4Y2x1c2l2byBkZSByZXByb2R1emlyLCAgdHJhZHV6aXIgKGNvbmZvcm1lIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGUvb3UgZGlzdHJpYnVpciBhIApzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIApmb3JtYXRvcyDDoXVkaW8gb3UgdsOtZGVvLgoKVm9jw6ogY29uY29yZGEgcXVlIG8gRGVwb3NpdGEgcG9kZSwgc2VtIGFsdGVyYXIgbyBjb250ZcO6ZG8sIHRyYW5zcG9yIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBwYXJhIHF1YWxxdWVyIG1laW8gb3UgZm9ybWF0byAKcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIERlcG9zaXRhIHBvZGUgbWFudGVyIG1haXMgZGUgdW1hIGPDs3BpYSBkZSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIHBhcmEgZmlucyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBiYWNrLXVwIAplIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gw6kgb3JpZ2luYWwgZSBxdWUgdm9jw6ogdGVtIG8gcG9kZXIgZGUgY29uY2VkZXIgb3MgZGlyZWl0b3MgY29udGlkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EuIApWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgCmRlIG5pbmd1w6ltLgoKQ2FzbyBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gY29udGVuaGEgbWF0ZXJpYWwgcXVlIHZvY8OqIG7Do28gcG9zc3VpIGEgdGl0dWxhcmlkYWRlIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgdm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgCm9idGV2ZSBhIHBlcm1pc3PDo28gaXJyZXN0cml0YSBkbyBkZXRlbnRvciBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgcGFyYSBjb25jZWRlciBhbyBEZXBvc2l0YSBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgCm5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLCBlIHF1ZSBlc3NlIG1hdGVyaWFsIGRlIHByb3ByaWVkYWRlIGRlIHRlcmNlaXJvcyBlc3TDoSBjbGFyYW1lbnRlIGlkZW50aWZpY2FkbyBlIHJlY29uaGVjaWRvIG5vIHRleHRvIApvdSBubyBjb250ZcO6ZG8gZGEgcHVibGljYcOnw6NvIG9yYSBkZXBvc2l0YWRhLgoKQ0FTTyBBIFBVQkxJQ0HDh8ODTyBPUkEgREVQT1NJVEFEQSBURU5IQSBTSURPIFJFU1VMVEFETyBERSBVTSBQQVRST0PDjU5JTyBPVSBBUE9JTyBERSBVTUEgQUfDik5DSUEgREUgRk9NRU5UTyBPVSBPVVRSTyAKT1JHQU5JU01PLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgCkVYSUdJREFTIFBPUiBDT05UUkFUTyBPVSBBQ09SRE8uCgpPIERlcG9zaXRhIHNlIGNvbXByb21ldGUgYSBpZGVudGlmaWNhciBjbGFyYW1lbnRlIG8gc2V1IG5vbWUgKHMpIG91IG8ocykgbm9tZShzKSBkbyhzKSBkZXRlbnRvcihlcykgZG9zIGRpcmVpdG9zIAphdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2020-02-27T06:04:05Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false |
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