desgaste abrasivo, adesivo e oxidativo. mapas de desgaste
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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.TRANSCRIPT
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Desgaste abrasivo, adesivo e oxidativoMapas de desgaste
Santiago Corujeira Gallo
SIMECS, 5-Maio-2010
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Tribologia
A ciência e tecnologia dedicada ao estudode superfícies em movimento relativo.
• Lubrificação (Reynolds, Stribeck, Goodman)
• Atrito (da Vinci, Hooke, Newton, Amontons, Coulomb)
• Desgaste
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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)
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Isenções à regraRugosidade inicial
Rugosidade final
Archard e Hirst, ‘The wear of metals under unlubricated conditions’ (1956)
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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)
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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)
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Desgaste adesivo (I)
Acumulação de deformação plástica
Trincas (dúctiles)
Delaminação eratchetting
Johnson, ‘Contact mechanics and wear of materials’ (1990)
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Desgaste adesivo (II)
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Desgaste oxidativo (I)
Hutchings, ‘Friction and wear of engineering materials’ (1992)
Temperatura + oxigênio + tempo
Formação de óxido protetor
Desgaste leve
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Desgaste oxidativo (II)
Fe3O4Fe2O3FeO
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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)
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Mapas de desgaste (II)
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
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Caso I: desgaste inicial
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
F = F .AnHo
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Caso II: Nitretação e oxidação
Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)Thelning, ‘Steel and its heat treatment’ (1984)
F = F .AnHo
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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
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Outros mapas de desgaste
Ashby, ‘Materials selection in mechanical design’ (1999)