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.

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Desgaste abrasivo, adesivo e oxidativo. Mapas de desgaste

  1. 1. Desgaste abrasivo, adesivo e oxidativo Mapas de desgaste Santiago Corujeira Gallo SIMECS, 5-Maio-2010 santiago@plasmartecnologia.com
  2. 2. Tribologia A ciência e tecnologia dedicada ao estudo de superfícies em movimento relativo. • Atrito (da Vinci, Hooke, Newton, Amontons, Coulomb) • Lubrificação (Reynolds, Stribeck, Goodman) • Desgaste
  3. 3. Desgaste de materiais Archard e Hirst Desgaste (1956) Desgaste leve severo Dano superficial Dano sub- W = K .S . P superficial pm W: volume desgastado K: constante empírica S: distância de deslizamento P: carga aplicada pm: pressão de fluência do material Archard e Hirst, ‘The wear of metals under unlubricated conditions’ (1956)
  4. 4. Isenções à regra Rugosidade inicial Rugosidade final Archard e Hirst, ‘The wear of metals under unlubricated conditions’ (1956)
  5. 5. Sistema tribologico Tipo de material Propriedades Rugosidade mecânicas Carga Mecanismo Lubrificante aplicada de desgaste Temperatura Velocidade de deslizamento ‘Oh, Deus! O oceano e tão grande e meu bote e tão pequeno!’ (anônimo)
  6. 6. 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)
  7. 7. Desgaste adesivo (I) Acumulação de deformação plástica Trincas (dúctiles) Delaminação e ratchetting Johnson, ‘Contact mechanics and wear of materials’ (1990)
  8. 8. Desgaste adesivo (II)
  9. 9. Desgaste oxidativo (I) Temperatura + oxigênio + tempo Formação de óxido protetor Desgaste leve Hutchings, ‘Friction and wear of engineering materials’ (1992)
  10. 10. Desgaste oxidativo (II) Fe3O4 Fe2O3 FeO
  11. 11. Mapas de desgaste (I) W: volume desgastado por área de W=W contato An W: volume desgastado An: área aparente de contato F: pressão nominal por dureza F= F . F: carga aplicada AnHo An: área aparente de contato Ho: dureza do material v: velocidade de deslizamento por v.ro v= . dissipação a v: velocidade de deslizamento ro: radio da área nominal de contato a: condutividade térmica do material Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
  12. 12. Mapas de desgaste (II) Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
  13. 13. Caso I: desgaste inicial F= F . AnHo Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
  14. 14. Caso II: Nitretação e oxidação F= F . An H o Thelning, ‘Steel and its heat treatment’ (1984) Lim and Ashby, ‘Wear-mechanism maps’ (1986)
  15. 15. Caso III: Testes de desgaste Estudos de desgaste en condições aceleradas F= F . AnHo v.ro v= . a Williams, ‘Wear and wear particles-some fundamentals’ (2005)
  16. 16. Outros mapas de desgaste Ashby, ‘Materials selection in mechanical design’ (1999)
  17. 17. Muito obrigado pela atenção! santiago@plasmartecnologia.com

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