Desgaste por deslizamento - parte 2

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Aula 3, parte 2, do curso Introdução ao estudo do atrito e do desgaste. Realizado por INES, UCS e Simecs, na UCS em junho de 2009.

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Desgaste por deslizamento - parte 2

  1. 1. <ul><li>Escopo -Nomenclatura – Ensaios </li></ul><ul><li>Equação de ARCHARD </li></ul><ul><li>Regimes de desgaste </li></ul><ul><ul><li>Moderado 2 > Severo (T1)‏ </li></ul></ul><ul><ul><li>Severo> Moderado 2 (T2)‏ </li></ul></ul><ul><li>Mecanismos </li></ul>03 – Desgaste por deslizamento
  2. 4. 03 – Desgaste por deslizamento Mecanismo de atrito Figueroa
  3. 5. 03 – Desgaste por deslizamento Tomando todos os pontos ou apenas os 4 últimos (“regime permanente” notar que elevando-se o tempo de nitretação diminuiu a taxa de desgaste 2*10 -5 ,K<7*10 -5 Moderado - Transição
  4. 6. 03 – Desgaste por deslizamento
  5. 7. 03 – Desgaste por deslizamento Os componentes do coeficiente de atrito são: deformação plástica, adesão e resistência devida ao tribo-filme. 3 componentes da força de atrito. Modelo de atrito
  6. 8. <ul><li>Transição = f (tensões mecânicas, temperatura, oxidação = f (carga, velocidade)) ‏ </li></ul><ul><li>Tensões mecânicas </li></ul><ul><ul><li>Carga normal  desgaste por fadiga de contato </li></ul></ul><ul><ul><li>tensão de cisalhamento = </li></ul></ul><ul><ul><li>f (coeficiente de atrito (  ) ) ‏ </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>oxidação </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>lubrificação </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>deformação plástica </li></ul></ul></ul><ul><li>Oxidação </li></ul><ul><ul><li>f = (temperatura) ‏ </li></ul></ul><ul><ul><li>provoca transformação de fase </li></ul></ul>03 – Desgaste por deslizamento
  7. 9. <ul><li>Grãos F e G </li></ul><ul><li>Inicia-se a deformação plástica </li></ul><ul><li>Deformação é maior no contato </li></ul><ul><li>Fratura do grão F en X,Y ou Z </li></ul><ul><li>Fractura do grão G en G’ e G’’ </li></ul><ul><li>Remoção e transferência </li></ul>Mecanismo de desgaste dominado pela deformação plástica 03 – Desgaste por deslizamento
  8. 10. <ul><li>Delaminação, (Suh, 1973) ‏ </li></ul><ul><ul><li>Deformação plástica da superfície - movimentação das discordâncias </li></ul></ul><ul><ul><li>Formação e propagação de trincas paralelas à superfície </li></ul></ul><ul><ul><li>Partículas de desgaste laminares </li></ul></ul>03 – Desgaste por deslizamento Mecanismo de desgaste dominado pela deformação plástica
  9. 11. <ul><li>Kayaba (1979) ‏ </li></ul><ul><ul><li>Formação e crescimento de junções </li></ul></ul><ul><ul><li>Escorregamento sucessivo de material </li></ul></ul><ul><ul><li>Formação e crescimento de trincas </li></ul></ul><ul><ul><li>Transferência do material destacado </li></ul></ul><ul><ul><li>Fragmentos de desgaste em forma de lâminas empilhadas </li></ul></ul>Mecanismo de desgaste dominado pela deformação plástica 03 – Desgaste por deslizamento
  10. 12. Kayaba, 1979 03 – Desgaste por deslizamento Mecanismo de desgaste dominado pela deformação plástica
  11. 13. 03 – Desgaste por deslizamento <ul><li>Sasada, 1979 </li></ul><ul><ul><li>Comportamento dos “fragmentos de transferência” </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>adesão </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>junção </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>crescimento </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>encruamento </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>oxidação </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>destacamento </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Partículas laminares e irregulares </li></ul></ul></ul>
  12. 14. regiões sub-superficiais Rice, Wert 1989?! 03 – Desgaste por deslizamento 200 X Camada fina, muito deformada Região não deformada
  13. 15. Leite O sulcamento do disco 570 ± 6 HV 0,1 . pelo pino 255 ± 4 HV 0,1 e identificado no disco por WDR, requer encruamento do material do pino (deformação plástica). 03 – Desgaste por deslizamento Mecanismo de desgaste dominado pela deformação plástica
  14. 16. sulcamento O sulcamento do disco pelo pino foi eliminado lixando-se o pino a cada duas voltas de ensaio Disco
  15. 17. Mecanismo de desgaste dominado pela deformação plástica Sem sulcamento!
  16. 18. 950°C -e 1200°C T. F. J. Quinn; W. O. Winer :An Experimental Study of the “Hot-Spots” Occurring During the Oxidational Wear of Tool Steel on Sapphire (propriedades elásticas e térmicas similares a do aço) ‏ Mecanismo de desgaste dominado pela oxidação Moderado I x Moderado II Fig. A - Superfície do pino 2 s. Ponto 100 µm Fig. B - Superfície do pino 10 min. aço AISI M2 x aço AISI M2 Bernardes
  17. 19. Número das áreas super- aquecidas formadas durante o “ desgaste oxidativo ” Mecanismo de desgaste dominado pela oxidação
  18. 20. Referências MENDES, M.A. R. S. Estudo do desgaste de ferramentas com e sem revestimentos de filmes finos utilizadas em operações de estampagem. Exame de qualificação para mestrado. 2009 FARIAS, M.C.M., SOUZA, R.M., SINATORA, A. TANAKA, D.K. The influence of applied load,sliding velocity and martensitic transformation on the unlubricated sliding wear of austenitic stainless steels. Wear 263 (2007) 773-781 VIÁFRA.C.C, SINATORA, A. Influence of hardness of the harder body on wear regime transition in a sliding pair of steels. Wear 267 (2009) 425-432 LEITE, M.V., SINATORA, A. Método para caracterização tribológica do aço ABNT H 13 com topografia estruturada em condições de deslizamento a seco. 45º Seminário de Laminação, Processos e Produtos Laminados e Revestidos. 2008. LEITE, M.V., FIGUEROA, C.A. BASSO, R.L.O. MEI, P.R. BAUMVOL, I.J.R. SINATORA, A. Wear mechanisms and microstruture relationship of AISI H 13 tool steel pulsed plasma nitriding 2009. 03 - Desgaste por deslizamento

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