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Projeto, construção e validação de um equipamento de ensaio de desgaste micro-abrasivo por esfera rotativa livre para medição do coeficiente de atrito

Cozza, Ronaldo Câmara; Suzuki, Rodrigo de Souza; Schon, Claudio Geraldo
Fonte: São Paulo Publicador: São Paulo
Tipo: Artigo de Revista Científica
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O propósito deste trabalho é apresentar uma configuração de equipamento "ball-cratering" para a medição do coeficiente de atrito. Duas células de carga foram utilizadas, de forma a medir, em tempo real, as forças "normal" e "tangencial" durante os ensaios e, a partir destas, calcular o coeficiente de atrito desenvolvido. Para a validação do equipamento projetado e construído, ensaios foram conduzidos sob um corpo-de-prova de aço-ferramenta AISI H10 (temperado e revenido) junto à uma esfera de aço AISI 52100 (temperado e revenido) e solução abrasiva, composta por SiC e água destilada; diferentes valores de força normal e distância de deslizamento foram definidos. Os resultados mostraram que, devido às próprias condições de ensaio, agiu o desgaste abrasivo por rolamento e, em relação ao equipamento desenvolvido, o mesmo apresentou excelente funcionalidade e reprodutibilidade, tanto em relação à formação das calotas de desgaste quanto à medição do coeficiente de atrito.

Obtenção de revestimentos dúplex por nitretação a plasma e PVD-TiN em aços ferramenta AISI D2 e AISI H13. ; Duplex coatings on AISI H13 and AISI D2 tool steels by using plasma nitriding and TiN-PVD.

Franco Júnior, Adonias Ribeiro
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 05/08/2003 PT
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45.92%
No presente trabalho foi avaliado o efeito da microestrutura e da capacidade de suportar carregamento de camadas nitretadas produzidas em aços ferramenta AISI H13 e AISI D2 sobre a aderência e a resistência ao desgaste microabrasivo de revestimentos de TiN-PVD. Em cada um desses aços, foram produzidas camadas nitretadas de diferentes estruturas e espessuras, e foram determinadas experimentalmente as curvas potencial início de formação de camada branca, para a nitretação a 520oC. Para o aço ferramenta AISI H13, o emprego de tempos de pré-tratamento de nitretação mais prolongados ( aproximadamente 11 h) foi necessário para aprofundar a camada nitretada e, conseqüentemente, aumentar a capacidade de suportar carregamento dos revestimentos, evitando a formação de bordas que provocam o lascamento e a escamação das camadas de TiN. Observou-se que esse tipo de falha persiste se a zona de endurecimento for pouco profunda, uma vez que a transição de propriedades mecânicas da camada de TiN para o núcleo não nitretado continua abrupta e a capacidade de suportar carregamento da camada nitretada ainda é baixa. Por outro lado, curtos tempos de nitretação (aproximadamente 42 min.) foram suficientes para aumentar a aderência das camadas de TiN ao aço ferramenta D2...

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...

Desenvolvimento de elementos cerâmicos para uso em dispositivos de inspeção de dutos (PIGS)

Souza, Rodrigo Buchfink de
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
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Neste trabalho foi realizado um estudo sistemático das propriedades de diferentes materiais cerâmicos em função das técnicas de conformação e processos de sinterização utilizados para prepará-los, com o objetivo de desenvolver insertos cerâmicos para aplicação em dispositivos de inspeção de dutos de petróleo (pigs). Foram pré-selecionados cinco materiais cerâmicos de alta tecnologia: a alumina, zircônias parcialmente e totalmente estabilizadas, compósito alumina-zircônia e mulita. Foram usadas as técnicas de colagem de barbotina, prensagem uniaxial e moldagem por injeção em alta e baixa pressão. Duas rampas de sinterização foram usadas, variando-se a taxa de aquecimento e a temperatura atingida. Foram realizadas medidas de densidade, porosidade aberta e fechada, para avaliação do grau de densificação alcançados, além de ensaios de dureza, micro-abrasão esférica e desgaste na geometria pino sobre disco. Para simular com maior veracidade a situação real de uso das peças cerâmicas nos dispositivos para inspeção de dutos, foi desenvolvido um equipamento para submeter as amostras ao mesmo tipo de desgaste promovido nas hastes sensoras de pigs tipo palito pelo contato com as paredes dos dutos. Pelo contato das hastes metálicas usadas até então com as paredes dos dutos percorridos pelos pigs. Testes de campo...

Avaliação da resistência ao desgaste de uma resina composta odontológica nanoparticulada empregando diferentes tempos de fotopolimerização

Souza, Celso Naves de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 91f. : il.
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Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG; Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência dos tempos de fotopolimerização nas resinas odontológicas, onde quatro resinas compostas foram utilizadas, sendo três micro híbridas e uma nanoparticulada. Esses compósitos foram submetidos ao desgaste abrasivo de esfera rotativa pelo método de ball cratering. Para tal ação foi projetado e construído um dispositivo de desgaste por micro abrasão de esfera rotativa livre de três corpos. Os corpos de prova foram confeccionados e embutidos em uma matriz de alumínio, com uma profundidade de 2mm. Usam-se o aparelho LED RADII, com os tempos de exposição de 20, 30 e 40 segundos e uma esfera com 15 mm de diâmetro de aço temperada, retificada e revenida. A lama abrasiva utilizada nesse estudo foi uma solução composta por 20% de talco (USP/200) e 80% de soro fisiológico, na quantidade de 3 gotas por segundo. Para comprovação dos resultados obtidos, utilizaram-se os testes de: Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS), Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Termogravimétrica (TGA), micro dureza Vickers, ensaio de desgaste de micro abrasão por esfera rotativa pelo método de ball cratering e a análise da superfície desgastada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Esta análise foi realizada para verificar o real mecanismo de desgaste ocorrido. Os resultados obtidos comprovam que o tempo recomendado pelos fabricantes...

Microestrutura de solidificação, resistencias mecanica e ao desgaste de ligas Al-Sn e Al-Si; Solidification microstructure, mechanical and wear resitances of Al-Sn and Al-Si alloys

Kleber Augustin Sabat da Cruz
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 08/09/2008 PT
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A procura por relações funcionais correlacionando parâmetros microestruturais e o comportamento mecânico de ligas metálicas é fundamental para a pré-programação do produto final. O presente estudo pretende contribuir para o entendimento sobre a influência dos parâmetros microestruturais na resistência ao desgaste e nas propriedades mecânicas de ligas de dois sistemas binários: AI-Sn e AI-Si. Tais ligas são bastante usadas em aplicações de engenharia, tais como mancais e camisas de cilindro de motores de combustão, respectivamente. Apesar do grande uso das ligas do sistema AI-Sn como material tribológico, são escassos os estudos sobre o desenvolvimento microestrutural destas ligas na literatura. Neste estudo, quatro ligas hipoeutéticas do sistema AI-Sn e três ligas hipoeutéticas do sistema AI-Si foram submetidas a solidificação unidirecional, na direção vertical e sentido ascendente, sob condições transitórias de fluxo de calor. Os espaçamentos dendríticos primários (À1) e secundários (À2) foram medidos nas direçõe.s transversal e longitudinal dos lingotes, respectivamente, e correlacionados com as variáveis térmicas que atuaram durante a solidificação. Uma abordagem teórico-experimental foi desenvolvida para determinar quantitativamente_as variáveis térmicas...

Avaliação de revestimentos resistentes à corrosão e desgaste, aplicados por aspersão térmica ao arco

Villanueva Aguila, Jaime Fernando
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xiii, 79 f.| il., grafs., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Univesidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; Através da Aspersão Térmica (AT) aplicam-se barreiras de materiais na forma de camadas com alta resistência à abrasão e à corrosão, que envolvem partículas de alta dureza. Conforme a literatura, na proteção de ponteiras de risers, fabricadas em aço AISI 4130, sujeitas ao riscamento na montagem e à corrosão pela água do mar nas plataformas off-shore. Foram testados níquel químico e diferentes pós de metais duros, tais como: WC-Co, WC-Co-Cr, Cr3C2-NiCr, (WC-12Co) + NiCrFeSiBC diferentes pós de metais duros, tais como: WC-Co, WC-Co-Cr, Cr3C2-NiCr, (WC-12Co) + NiCrFeSiBC usando o processo AT de HVOF. Os resultados até então foram parcialmente positivos, em particular, as camadas aspergidas excessivamente duras apresentaram micro-trincas no ensaio de riscamento. O objetivo é apresentar resultados da AT por arco elétrico de arames tubulares a base de Ni com adições de B e Si e alternativamente ricos em carbonetos finos de tungstênio. Foram avaliadas a microestrutura (grau de dispersão de carbonetos e porosidade), a dureza, aderência e resistência ao desgaste dos revestimentos...

Influência da deposição de filmes finos de TiN e ZrN multicamadas na resistência ao desgaste microabrasivo da liga Ti-40Zr obtida por metalurgia do pó

Dias, Felipe da Cruz
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Tese
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46.06%
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014.; Titânio e suas ligas são conhecidos por apresentarem excelentes propriedades mecânicas e inúmeras possibilidades de utilização de acordo com sua composição. Entretanto a baixa resistência ao desgaste restringe o uso de ligas de titânio em atividades que envolvam abrasão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da deposição de filmes finos de TiN e ZrN multicamadas na resistência ao desgaste microabrasivo da liga Ti-40Zr obtida por metalurgia do pó. Os filmes foram obtidos por deposição física de vapores por feixe de elétrons, com três diferentes configurações: Ti/TiN, Ti/TiN/ZrN e Ti/TiN/ZrN/TiN. Ensaios de desgaste microabrasivo por esfera livre foram realizados com duas diferentes suspensões abrasivas: uma à base de carbeto de silício, com concentração volumétrica de 0,20 e outra à base de sílica, com concentração volumétrica de 0,23. Foram estudados também 5 diferentes modelos de equações de desgaste com intuito de verificar o que melhor se ajusta com os resultados obtidos experimentalmente, a partir dos coeficientes de determinação e correlação. Foram realizadas caracterizações por meio de ensaio de riscamento...

Contribuição ao estudo do desgaste erosivo e abrasivo de poliuretanos utilizados na indústria mineradora e petrolífera; Contribution to study of erosive and abrasive wear of polyurethane used in petroleum and mining industry

Oliveira, Hermes Paulo Santos de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
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Em maio, de 2011, teve início a produção de petróleo na área de Tupi, é uma das jazidas do pré-sal que pode mudar o perfil das reservas da PETROBRAS. O transporte do petróleo é realizado por dutos flexíveis compostos de multicamadas de materiais metálicos e poliméricos, os quais ligam o poço de exploração à plataforma. Esta tubulação, ao tocar o solo marítimo na região do TDP, experimenta um processo de desgaste severo. Uma tecnologia, adotada pela companhia nos últimos anos, é a proteção dos dutos flexíveis na região do TDP por calhas bipartidas de elastoméricos de poliuretanos. Este trabalho tem como objetivo avaliar e classificar elastômeros de poliuretanos ao desgaste abrasivo e erosivo comuns nas indústrias petrolíferas e de mineração. A avaliação ao desgaste abrasivo e erosivo foi realizada através de nove formulações de poliuretanos com diferentes matérias primas, póliois e isocianato. Os corpos de provas foram submetidos ao teste de dureza para a caracterização e, concluiu-se que não houve divergências das amostras de trabalhos anteriores realizados pos SANTOS em 2007, os quais possuíam as mesmas formulações químicas. O ensaio de desgaste erosivo foi realizado no equipamento Jato...

Caracterização mecânica e análise da resistência à corrosão em diferentes solos, de aços inoxidáveis duplex

Pinho, Elsa Marina Campos Tavares Monteiro de
Fonte: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto Publicador: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2012 POR
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O aço inoxidável é um material de alta durabilidade e resistência, utilizado nos mais diversos setores comerciais. O conhecimento das suas características e propriedades é essencial para uma escolha mais seletiva e vantajosa. Pretende‐se com este trabalho, estudar as propriedades mecânicas, a resistência ao desgaste e o comportamento, em ambientes mais agressivos de três tipos de aços inoxidáveis duplex, produzidos pela OUTOKUMPU e comercialmente conhecidos pelas designações LDX 2101, SAF 2507 e o SAF 2205. Para tal efeito foram realizados ensaios de Dureza Vickers, antes e após dobragem; ensaios de tracção em duas diferentes situações: seguindo a norma NP EN 10002‐ 1:2006 e após a realização de alguns ciclos de carga e descarga; ensaio de Impacto à temperatura ambiente e após arrefecimento criogénico; ensaio de resistência à corrosão. Também foi feito o estudo de resistência ao desgaste com base na técnica de micro‐abrasão por esfera rotativa e o estudo metalográfico. Foi também objetivo deste trabalho, relacionar o uso dos referidos aços duplex e as consequências que esse uso tem para o meio ambiente, bem como o seu comportamento quando exposto a condições extremas. Para tal...