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Palestra apresentada pelo dr. Santiago Corujeira Gallo (Plasmar Tecnologia) para um público de 50 profissionais da indústria no auditório do Simecs (Sindicato das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e de Material Elétrico de Caxias do Sul), no dia 5 de maio de 2010.
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Desgaste abrasivo, adesivo e oxidativoMapas de desgaste
Santiago Corujeira Gallo
SIMECS, 5-Maio-2010
Tribologia
A ciência e tecnologia dedicada ao estudode superfícies em movimento relativo.
• Lubrificação (Reynolds, Stribeck, Goodman)
• Atrito (da Vinci, Hooke, Newton, Amontons, Coulomb)
• Desgaste
Desgaste de materiais
Archard e Hirst(1956) Desgaste
leveDesgaste
severo
W = K .S . Ppm
W: volume desgastadoK: constante empíricaS: distância de deslizamentoP: carga aplicadapm: pressão de fluência do material
Dano superficial Dano sub-superficial
Archard e Hirst, ‘The wear of metals under unlubricated conditions’ (1956)
Isenções à regraRugosidade inicial
Rugosidade final
Archard e Hirst, ‘The wear of metals under unlubricated conditions’ (1956)
Sistema tribologicoTipo de material
Rugosidade Propriedadesmecânicas
Lubrificante
Temperatura
Carga aplicada
Velocidade dedeslizamento
Mecanismode desgaste
‘Oh, Deus! O oceano e tão grande e meu bote e tão pequeno!’ (anônimo)
Mecanismos de desgaste• Desgaste abrasivo
• Desgaste adesivo
• Desgaste oxidativo
• Desgaste erosivo
• Desgaste corrosivo
• Outros tipos de desgaste (fadiga, fretting)T.A. Stolarski: ‘Tribology in machine design’ (1990)
Desgaste adesivo (I)
Acumulação de deformação plástica
Trincas (dúctiles)
Delaminação eratchetting
Johnson, ‘Contact mechanics and wear of materials’ (1990)
Desgaste adesivo (II)
Desgaste oxidativo (I)
Hutchings, ‘Friction and wear of engineering materials’ (1992)
Temperatura + oxigênio + tempo
Formação de óxido protetor
Desgaste leve
Desgaste oxidativo (II)
Fe3O4Fe2O3FeO
Mapas de desgaste (I)
W = WAn
F = F .AnHo
v = v.ro .a
W: volume desgastado por área de contatoW: volume desgastadoAn: área aparente de contato
F: pressão nominal por durezaF: carga aplicadaAn: área aparente de contatoHo: dureza do material
v: velocidade de deslizamento por dissipaçãov: velocidade de deslizamentoro: radio da área nominal de contatoa: condutividade térmica do material
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
Mapas de desgaste (II)
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
Caso I: desgaste inicial
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
F = F .AnHo
Caso II: Nitretação e oxidação
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)Thelning, ‘Steel and its heat treatment’ (1984)
F = F .AnHo
Caso III: Testes de desgaste
Williams, ‘Wear and wear particles-some fundamentals’ (2005)
F = F .AnHo
Estudos de desgaste en condições aceleradas
v = v.ro .a
Outros mapas de desgaste
Ashby, ‘Materials selection in mechanical design’ (1999)
