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Estudo do comportamento do coeficiente de desgaste e dos modos de desgaste abrasivo em ensaios de desgaste micro-abrasivo.; Wear coefficient and wear mode transition study in micro-abrasive wear testing.

Cozza, Ronaldo Câmara
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 24/02/2006 PT
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Esta Dissertação tem por objetivo estudar o comportamento de diferentes materiais sob a ação de desgaste micro-abrasivo. Como parte do trabalho, foi projetada e construída uma máquina de ensaio desgaste por micro-abrasão por esfera rotativa fixa, com configuração mecânica com diferenças em relação às observadas na literatura (Gee et al., 2005). Como corpos-de-prova, foram utilizadas pastilhas intercambiáveis de metal duro (classe P20) e aço ferramenta M2. As esferas foram de aço AISI 1010 cementado e aço AISI 52100 temperado e revenido. Durante os ensaios, foi inserida entre a esfera e o corpo-de-prova uma pasta abrasiva preparada com carbeto de silício preto, com tamanho médio de partícula de 5 µm. Inicialmente, foram realizados ensaios preliminares, com a finalidade de analisar não só o comportamento do equipamento, mas também estudar a transição entre os modos de desgaste que podem ocorrer durante o desgaste micro-abrasivo. A transição entre os modos de desgaste foi estudada em função da carga normal e dos materiais utilizados durante o ensaio. Os resultados obtidos indicaram boa reprodutibilidade do equipamento e coerência com resultados da literatura. Em seguida, em ensaios denominados definitivos...

Estudo da transição do regime de desgaste moderado para o desgaste severo a seco e sob o regime de lubrificação limítrofe.; Study of the mild and severe wear transition in dry wear and boundary lubricated wear.

Rovani, Ane Cheila
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 11/06/2014 PT
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Os mecanismos do desgaste e atrito que ocorrem durante o desgaste por deslizamento, bem como, a transição do regime do desgaste moderado para o desgaste severo, são influenciados pela força aplicada, rugosidade, temperatura e umidade, sendo estas variáveis frequentemente estudadas. Entretanto, a avaliação da remoção de debris durante o deslizamento e a influência do aditivo lubrificante, em regime limítrofe/quase seco (e.g. Ácido Esteárico C18H32O2) ainda são necessários maiores entendimentos sobre os mecanismos de desgaste e também a força na qual ocorre a transição do regime do desgaste moderado para o desgaste severo durante o deslizamento. Para os testes a seco, com e sem a remoção dos debris, foram realizados ensaios tribológicos convencionais com as duas durezas de disco, 435 e 530 HV30. Os resultados mostraram que a transição do regime de desgaste é influenciada pela dureza e pela remoção dos debris. A influência da dureza é observada apenas quando os ensaios convencionais são realizados, nos quais foi observado que o aumento da dureza do contra corpo estende a transição do desgaste moderado para o severo em forças maiores. A remoção dos debris aumenta a extensão da força para ocorrer a transição moderado/severo. Para os testes lubrificados...

Usinagem a verde voltada à melhoria da distorção e acabamento superficial de cerâmicas sinterizadas

Bukvic, Gill
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 88 f. : il.
POR
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15.65%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB; A usinagem de cerâmicas avançadas geralmente é feita com o objetivo de corrigir as deformações após a etapa de sinterização, conferir precisão dimensional e qualidade superficial. Para cumprir esta tarefa é utilizada, principalmente, a retificação com rebolo de diamante sob baixas taxas de remoção de material. O torneamento com ferramenta de diamante pode ser aplicado para a maioria das cerâmicas, mas esbarram em condições limites de remoção de material, como profundidade de corte nanamétricas, que se ultrapassadas mudam o regime de remoção de dúctil para frágil. Uma alternativa é a usinagem da peça no estado verde, a qual apresenta fácil usinagem com a diminuição da introdução de defeitos prejudiciais à resistência mecânica. Após a sinterização invariavelmente ocorrem distorções devido à distribuição heterogênea de gradientes de densidade que se localizam nas porções mais externas do compactado. Na tentativa de remover estes gradientes, o presente trabalho analisou a influência da remoção de sobrematerial no estado verde na distorção da peça após a sinterização. Corpos-de-prova de alumina...

Solidificação transitória de ligas dos sistemas monotéticos AI-Bi, AI-Pb e AI-In; Transient solidification of alloys of the monotectic AI-Bi, AI-Pb and AI-In systems

Maria Adrina Paixão de Souza da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/04/2011 PT
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25.55%
Ligas de alumínio dispersas com bismuto, chumbo e índio apresentam aplicações promissoras em componentes automotivos resistentes ao desgaste. Essas dispersões de elementos de baixa temperatura de fusão diminuem a dureza e escoam facilmente em condições de deslizamento, resultando em um comportamento tribológico favorável. Muitos estudos têm sido realizados a fim de melhor compreender as distintas morfologias obtidas pela reação monotética Algumas pesquisas assumem que a evolução do espaçamento interfásico (?) nas Iigas monotéticas ou obedece à clássica relação utilizada para eutéticos: ?2v = C, ou ainda a relação de crescimento dentrítico ?.va.Gb = C, onde v é a velocidade de solidificação e C uma constante para ambos os casos, G é o gradiente de temperatura e a e b são constantes. Tais estudos utilizaram fornos de aquecimento à resistência do tipo Bridgman para produzir a solidificação direcional de ligas monotéticas. Existe uma falta de estudos consistentes no desenvolvimento microestrutural de ligas monotéticas durante condições de fluxo de calor transitório, que são de importância primordial, uma vez que esse tipo de fluxo de calor engloba a maioria dos processes industriais e de solidificação. No presente estudo...

Estudos dos esforços de corte e vida de ferramenta no faceamento do aço inoxidável 15-5 PH utilizando fresas com insertos intercambiáveis de metal duro; Cutting forces studies and tool life in a facemilling operation of 15-5 PH stainless steel using cutters with carbide interchangeable inserts

Fabiano dos Santos Correa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/08/2013 PT
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35.75%
A vida da ferramenta juntamente com o tempo gasto para acertos quando a mesma é substituída pode representar uma significativa parcela do custo total do produto. Desta forma, a redução destes custos é de fundamental importância para o processo. Quando se utiliza ferramentas de metal duro com coberturas, ou ferramentas com geometria definida, o desgaste mais comum que determina sua vida útil é o desgaste de flanco (VB). Este trabalho tem como principais objetivos estudar os esforços existentes na usinagem de fresamento de topo com insertos intercambiáveis redondos do aço inoxidável aeronáutico 15-5 PH e relacioná-los com o tempo de vida das ferramentas testadas. Analisar estes esforços no regime do tempo e da frequência a fim de verificar as principais forças responsáveis pelas possíveis vibrações do sistema. Tais vibrações podem ter grande parcela na contribuição dos desgastes e avarias das ferramentas. Todos os ensaios deste trabalho mantiveram constante a largura fresada (ae) de 14 mm, o corte em movimento predominantemente discordante e assimétrico com ae > D/2 (diâmetro da fresa), a profundidade de corte (ap) de 1 mm e fluido de corte em abundância. Para os parâmetros que variaram tem-se a velocidade de corte (vc) de 195 m/min e 170 m/min...

Tribocorrosion behaviour of zrNxOy thin films for decorative applications

Ferreira, S. C.; Ariza, E.; Rocha, L. A.; Vaz, F.; Cunha, L.; Carvalho, P.; Rebouta, L.; Alves, E.; Goudeau, Ph.; Rivière, J. P.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /06/2005 ENG
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35.64%
The main aim of this work is the investigation of the tribocorrosion behaviour of single layered zirconium oxynitride, ZrNxOy, thin films in alternative linear regime of sliding and immersed in an artificial sweat solution at room temperature. The films were produced by rf reactive magnetron sputtering, using a pure Zr target at a constant temperature of 300º C. Two different sets of samples were produced. In the first set of films the substrate bias voltage was the main variable, whereas in the second set, the flow rate of reactive gases (oxygen/nitrogen ratio) was varied. The control of the amount of oxygen allowed the film properties to be tailored from those of covalent zirconium nitride to those of the correspondent ionic oxide. During the wear test both the open circuit potential and the corrosion current were monitored. Also, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) tests were performed before and after sliding in order to evaluate, in detail, the modification of the protective character of the coating introduced by the joint action of wear and corrosion. The modifications of the coating microstructure and/or chemical composition induced by the variation of the deposition parameters was also evaluated and correlated with the corrosion mechanisms occurring in each system.

Grain size effect on self-mated CVD diamond dry tribosystems

Abreu, C. S.; Oliveira, F. J.; Belmonte, M.; Fernandes, A. J. S.; Silva, R. F.; Gomes, J. R.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2005 ENG
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25.8%
Chemical vapour deposited (CVD) diamond coatings are important for tribological applications due to their unique combination of properties. Previous work demonstrated that silicon nitride (Si3N4) excels as a substrate for diamond coatings due to its low thermal expansion coefficient mismatch relative to diamond films resulting in a significant adhesion improvement. In this study, dense Si3N4 substrates were fabricated by pressureless sintering and diamond coated by microwave plasma chemical vapour deposition (MPCVD). The deposition time varied between 1 and 10 hours in order to investigate the effect of the diamond grain size and film thickness on the tribological behaviour of self-mated CVD diamond coatings on Si3N4. Reciprocating dry sliding ball-on-flat wear tests were performed in air up to 16 hours, at room temperature, with normal applied load ranging from 10 N to 105 N. The stroke and frequency of the sliding motion were kept constant with values of 6 mm and 1 Hz, respectively. Several characterisation techniques (SEM, AFM, micro-Raman) were used to identify the prevailing surface damage mechanisms. After a very short running-in regime, with high friction coefficients, a steady-state regime is reached, characterized by extremely low friction values (f~0.03). A mild wear mode was achieved for the longer runs...

Friction, lubrication and wear of total joint replacements

Flanagan, Sarah
Fonte: University of Limerick Publicador: University of Limerick
Tipo: Doctoral thesis; all_ul_research; ul_published_reviewed; ul_theses_dissertations; none
ENG
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35.79%
peer-reviewed; The work described in this report is a contribution to ongoing research to develop more effective orthopaedic joint systems though fundamental studies of the behaviour of various novel material combinations and component configurations. Compliant layer technology, incorporating a low elastic modulus polyurethane layer for the bearing surface, has been proposed to offer prolonged longevity of artificial joints by maintaining a fluid film between the articulating surfaces thus reducing friction and wear. To ensure a complaint layer joint retains fit, form and function over its lifetime, material characterisation techniques were employed. Dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) highlighted the sensitivity of the modulus of Bionate® polyurethanes 80A and 75D to temperature; in particular for 75D it revealed the close proximity of its glass transition temperature to in vivo operating temperatures and this shows a strong need for accurate temperature control during in vitro testing. The ability of aqueous lubricants to plasticise Bionate® materials was also demonstrated through DMTA, with reductions in the moduli and damping behaviour for hydrated samples being seen. Through a series of creep experiments, the non-linear viscoelastic behaviour of Bionate® polyurethane materials was demonstrated. Creep rupture was not observed over the test periods...

On Material Removal Regimes for the Shaping of Glass Edges: Force Analysis, Surface Topography and Damage Mechanisms

DEMIRCI, Ibrahim; MEZGHANI, Sabeur; EL MANSORI, Mohamed
Fonte: SPRINGER Publicador: SPRINGER
EN
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35.82%
Glass shaping, which corresponds to the removal of the edges of a specimen, is the last finishing operation in glass manufacturing. This process has several functions on the final shaped glass including removing sharp edges, improving mechanical resistance, decreasing surface damage and giving it an aesthetical aspect. This article addresses the effects of working parameters, including grinding forces and consumed power, on surface edge finishing and damage mechanism induced during glass grinding. Microscopic observations and multi-scale analysis have also been conducted to investigate the surface edge characteristics. Experimental results show three damage regimes. The first (regime I) is a partial ductile regime with cutting action accompanied by chip formation. The second (regime II) is a crushing (or fragmentation) regime. The last (regime III) is also a partial ductile regime but by ploughing action with displaced material. The shaped surface obtained in the regime II has a better roughness than that obtained in regime I and III. However, regimes I and III include streaks and form defects which are not present in regime II. Similar to metallic materials, the evolution of force components show a linear relationship between normal and tangential forces. This implicates a constant average contact pressure and friction coefficient (l) between the flat grains and the workpiece.

Solidificação transitoria de ligas hipomonotetica e monotetica do sistema A1-Bi; Transient solidification of hypomonotectic and monotectic A1-Bi alloys

Maria Adrina Paixão de Souza da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/07/2008 PT
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25.65%
Ligas de alumínio dispersas com bismuto apresentam aplicações promissoras em componentes automotivos resistentes ao desgaste. Essas dispersões de elementos de baixa temperatura de fusão diminuem a dureza e escoam facilmente em condições de deslizamento, resultando em um comportamento tribológico favorável. Muitos estudos têm sido realizados a fim de melhor compreender as distintas morfologias obtidas pela reação monotética. Algumas pesquisas assumem que a evolução do espaçamento interfásico na liga monotética Al-Bi obedece à clássica relação utilizada para eutéticos: ?2v = C, onde v é a velocidade de solidificação e C é uma constante. Não há nenhum consenso a respeito dos valores de C encontrados. Além disso, tais estudos utilizaram fornos de aquecimento à resistência do tipo Bridgman para produzir a solidificação direcional de ligas monotéticas. Existe uma falta de estudos consistentes no desenvolvimento microestrutural de ligas monotéticas durante condições de fluxo de calor transitório, que são de importância primordial, uma vez que esse tipo de fluxo de calor engloba a maioria dos processos industriais de solidificação. No presente estudo, foram feitos experimentos de solidificação unidirecional em regime não-estacionário com as ligas hipomonotética Al-2...

Compósitos ferro-grafita para componentes de motores com propriedades tribológicas melhoradas.; Composite graphite iron components for engines with improved properties tribological.

Ogata, Paulo Henrique
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/11/2014 PT
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25.77%
A constante busca por motores com maior eficiência energética, requer a introdução de novos materiais ou inovações nas rotas de fabricação dos materiais existentes. O presente trabalho busca, a partir de rotas de tratamento térmico, soluções para minimizar o desgaste originado no contato entre corpos metálicos em componentes submetidos a altas pressões de contato em regime lubrificado. A modificação microestrutural a partir de tratamentos térmicos originou matriz martensítica relativamente dura com uma dispersão refinada de nódulos esféricos de grafita, que atuariam como lubrificantes sólidos. O estudo baseou-se em dois ferros fundidos (cinzento e branco) submetidos a tratamentos de austenitização seguidos de tempera em óleo e revenimento em diferentes tempos. Ensaios de dilatometria foram efetuados nos dois materiais para estudar a cinética de grafitização secundaria sob diferentes condições de tratamento térmico. As propriedades mecânicas foram avaliadas por medidas de dureza Vickers das amostras tratadas termicamente. Amostras de ferro fundido cinzento e de branco modificado por tratamentos térmicos foram ensaiadas em teste de desgaste por deslizamento, com intuito de avaliar a influência de modificações na superfície no coeficiente de atrito.; The constant search for engines with higher energy efficiency requires the development of new materials or manufacturing innovations on the routes of existing materials. In the present work...