FUNDAMENTOS DA EDUCAÇÃO INFANTIL FUNDAMENTOS DA EDUCAÇÃO INFANTIL.
Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o...
-
Upload
truongnguyet -
Category
Documents
-
view
232 -
download
2
Transcript of Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o...
![Page 1: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/1.jpg)
T ib l iTribologia:Aula 1: fundamentos
O que é a tribologia?
Disciplina que lida com três fenómenos interligados:• Desgasteg• Atrito • Lubrificação
O termo surge em 1966 após o Jost Report (UK): 4% do PIB inglês era “desperdiçado” devido ao fraco conhecimento dos fenómenos relacionados com atrito, desgaste
l b ifi ãe lubrificação.
Actualmente 2 a 4% do PIB de um país industrializado ócontinua a ser consumido em problemas tribológicos...
![Page 2: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/2.jpg)
A l õ d J t R t (UK 1965)As conclusões do Jost Report (UK, 1965)
![Page 3: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/3.jpg)
Algumas questões básicas:
• O que é o atrito?
O é d ?• O que é o desgaste?
• Qual a origem da força de atrito?
• O que é o coeficiente de atrito?
• Como é que desgastam os materiais?
• Como podemos reduzir o desgaste?
• O que são lubrificantes?
• Como actuam os lubrificantes?
• Como se pode actuar para minimizar o desgaste num p p g
determinado sistema?
![Page 4: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/4.jpg)
O que é o atrito o que é o desgaste eO que é o atrito, o que é o desgaste e
como se relacionam?
AtritoDissipação de energia devido ao movimento relativo de duas superfíciesDissipação de energia devido ao movimento relativo de duas superfícies
em contacto
DesgasteDesgasteRemoção de massa devido ao movimento relativo de duas superfícies
em contacto.
Se não houver atrito não há desgaste ,mas o recíproco não é
verdadeiro...verdadeiro...
e...
Tudo se passa nas superfícies...p p
![Page 5: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/6.jpg)
Tudo se passa nas superfícies...
Como é constituída uma superfície de engenharia?
![Page 7: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/7.jpg)
Como é constituída uma superfície de engenharia?
Topografia/rugosidade
Parâmetros deParâmetros de Rugosidade, ex:
Mas existem outros...
![Page 8: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/8.jpg)
At ãAtenção: a topografia superficial tem um comportamento fractal
Qual a escala que nos interessa ????
![Page 9: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/9.jpg)
Como contactam as superfícies?
Área nominal e área real de contactoÁrea nominal e área real de contacto
Em geral: A << AEm geral: Ar << An
![Page 10: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/10.jpg)
Leis de atrito: as leis de Amontons e Coulomb
Leis de atrito: as leis de Amontons e Coulomb:
A força de atrito é proporcional à força normal aplicada (definição do coeficiente de atrito);(definição do coeficiente de atrito);
A força de atrito é independente da área nominal de contactoA força de atrito é independente da área nominal de contacto (polémica);
A força de atrito é independente da velocidade (a realidade é bastante diferente em muitos sistemas) – Coulomb
![Page 11: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/11.jpg)
Contactos singulares plásticos
Contactos singulares plásticos: modelo de Tabor
Contactos singulares plásticos: modelo de Tabor
![Page 12: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/12.jpg)
Coeficiente de atrito
F τA τμ =Fat
FN
=τAr
HAr
=τH
μ é independente da força e da área real de contacto (2ª Lei de A t )Amontons).
óOu seja só depende do par em contacto, mas só se Ar for directamente proporcional a FN.p p
Será que é sempre???Será que é sempre???
![Page 13: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/13.jpg)
O modelo Greenwood e Williamson e a teoria contacto
Mas será que todas as superfícies estão sempre totalmente plastificadas quando em contacto ?
Contactos singulares elásticos: modelo de Hertz;Contactos singulares elásticos: modelo de Hertz;
Contactos múltiplos: modelo de Greenwood e Williamson
![Page 14: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/14.jpg)
Contactos singulares elásticos
Modelo de Hertz: contacto esfera-plano (não verifica a constância do coeficiente de atrito)coeficiente de atrito)
![Page 15: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/15.jpg)
O modelo Greenwood e Williamsoncontactos múltiplos
No modelo de Greenwood e Williamson (GW) independentemente do contacto ser elástico plástico oudo contacto ser elástico, plástico ou misto a área real de contacto varia sempre linearmente com a força normalnormal.
Permite encaixar asobservações deAmontons !!Amontons !!
![Page 16: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/16.jpg)
M i t áfi d d tMecanismos topográficos de desgaste
O índice de plasticidade:
Com E* o módulo de Young reduzido,H a dureza Rp=1.25Ra e ρ o raio de curvatura das asperezas.
Ψ<0.6 o contacto é elásticoΨ>0.6 o contacto é plástico: a probabilidade de ocorrerΨ>0.6 o contacto é plástico: a probabilidade de ocorrer desgaste é maior.
=> Superfícies polidas têm tendência para desgastar menos...
![Page 17: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/17.jpg)
Em geral os contactos sãoEm geral os contactos são predominantemente elásticos ou predominantemente plásticos??
![Page 18: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/18.jpg)
Tipos de desgasteTipos de desgaste(mecanismos)
Adesivo ++Adesivo ErosivoFrettingFretting
Abrasivo ++
![Page 19: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/19.jpg)
éO que é o desgaste “adesivo”?
•Dureza dos corpos em contacto é semelhante.
•Adesão e formação de junções entre as asperezas em contacto.
•Deformação das junções e rotura por zonas diferentes da interface originalinterface original.
Mecanismos associados ao desgaste adesivoMecanismos associados ao desgaste adesivo
•Delaminação
•OxidaçãoOxidação
•Fadiga
•Gripagemp g
![Page 20: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/20.jpg)
Modelo de Archard
Taxa de desgaste - Q: volume removido por unidade de comprimento de deslizamento.
Se considerarmos que a taxa de desgaste é proporcional à área real q g p pde contacto (hipótese razoável) então:
Q = KadFN
Had H
![Page 21: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/21.jpg)
Delaminação
I II III
IV V VI
![Page 22: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/22.jpg)
Delaminação
Liga Al-Mo tratada por laser: os g pintermetálicos deformam-se junto à superfície no sentido do movimento
![Page 23: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/23.jpg)
Formação de agregados (amálgamas) de partículas na zona de contacto
![Page 24: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/24.jpg)
Transferência de material de uma superfície para outra
Ex. 1: PE alta densidade vs. Aço316L Ex. 2: Aço vs. WC
Ex. 3: Stellite 1 (CoCrC) vs. aço Mapas de composição
![Page 25: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/25.jpg)
Oxidação e fadiga
Ex. 3: Formação de filmes de Óxido (aço/aço) Ex. 3: oxidação, fractura frágil do óxido e fadiga (aço/aço)
![Page 26: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/26.jpg)
Deslizamento em polímeros (alinhamento das cadeias, fluência das junções)
Ex. 3: PE alta densidade vs. aço
![Page 27: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/27.jpg)
Mapas de desgaste (Lim e Ashby, 1987)
![Page 28: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/28.jpg)
Mapas de desgaste (Lim e Ashby, 1987)
•Ensaios tipo pino-sobre-disco
•Definição de forças e velocidades normalizadasç ç
F =FN
AnHv =
v.ro
αn
![Page 29: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/29.jpg)
Mapas de desgaste
![Page 30: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/30.jpg)
Mapas de desgaste
Exemplo: mapa de desgaste de um par tribológico aço/açop p g p g ç ç
![Page 31: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/31.jpg)
Erosão
Impacto de partículas sobre a superfície
![Page 32: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/32.jpg)
Fretting
Contacto com amplitudes de movimento baixas (1 100 μm) emovimento baixas (1-100 μm) e frequências que podem ser elevadas
•stick-slip, fadiga das superfícies
•Ocorrência:•Ocorrência:
juntas rebitadas, parafusos roscados
![Page 33: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/33.jpg)
O que é o desgaste abrasivo?
Os corpos em contacto tem durezas diferentes (diferença de durezas é superior a 20%)
Assim sendo, o mais duro indentará o mais macio
O movimento relativo das superfícies em contacto originará a formação de apara e,contacto originará a formação de apara e, consequentemente, o desgaste (perda de massa) do material mais macio.
Em geral formam-se aparas. Se a abrasão for simples ( a dois corpos) a superfície desgastada apresenta sulcos paralelos.
![Page 34: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/34.jpg)
Primeiro modelo de desgaste abrasivo(Rabinowicz, 1964)
Taxa de desgaste - Q: volume removido por unidade de comprimento de deslizamento
Q =
dVdx
= r .h = h2.tgθ
2 1
2 FN
FN = H π .r 2
2=
12
H .π .h2.tg2θ
Q =
2π .tgθ
FN
H
F Q = Kab
FN
H
R Q−1 Hê R = Q 1 ∝ HResistência ao desgaste
![Page 35: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/35.jpg)
Modelo de Rabinowicz(validação experimental)
O modelo só “funciona” para metais puros?
![Page 36: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/36.jpg)
Quais as razões dos afastamentos ao modelo de Rabinowicz ?
Nem todo o material do sulco é removido
![Page 37: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/37.jpg)
Q i õ d f t tQuais as razões dos afastamentos ao modelo de Rabinowicz ?
(K Hokirigawa and K Kato 1985)
Ou seja: a eficiência de corte pode não ser total
(K.Hokirigawa and K.Kato, 1985)
corte puro lavragem pura
Factor de eficiência ao corte
co e pu o v ge pu
Av
A2A1
fab =Av − A1 + A2( )
Av
![Page 38: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/38.jpg)
T ib l iTribologia:Aula 1: fundamentos
O que é a tribologia?
![Page 39: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/39.jpg)
Mecanismos de desgaste abrasivo(Zum-Gahr 1986)
![Page 40: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/40.jpg)
Influência da microestrutura na resposta do material
Aço AISI 420: Fe-0.5%C-13%Cr
M t ít b tMartensíte e carbonetos
Austenite residualAustenite residual
Força normal (N)
![Page 41: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/41.jpg)
Variação da dureza após desgaste(Zum-Gahr, Wear 1988)
Dureza das partículas de debris
![Page 42: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/42.jpg)
abrasão a 2 corpos/ abrasão a 3 corpos
Abrasão a 2 corpos Abrasão a 3 corpos
![Page 43: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/43.jpg)
abrasão a 2 corpos/ abrasão a 3 corpos
2 corpos 3 corposTransiçãop 3 corposç
Microestrutura monofásica Microestrutura bifásica
![Page 44: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/44.jpg)
Identificação dos mecanismos de desgasteIdentificação dos mecanismos de desgaste
(Ex. Material bifásico, matriz tenaz + particulas duras)
Riscagem da matriz e do reforço
cratera
remoção sem fractura das partículas de reforço f t d tí l d f
(normalmente por rotura na interface entre a partícula e a matriz)
fractura das partículas de reforço
![Page 45: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/45.jpg)
Efeitos de escala na medição de dureza
NanodurezaFN = 70 μN
MicrodurezaFN = 1 N
Ni 2424 MPa 1198 MPa
Co 3777 MPa 2276 MPa
Ni+30%Co 2527 MPa 1376 MPa
A dureza tende a aumentar quando as cargas aplicadas são menores
Porquê?
-Indentation size effect
-Efeito da energia de superfície
-Filmes de óxidos superficiaisFilmes de óxidos superficiais
![Page 46: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/46.jpg)
Exemplo 3: Efeitos de escala na medição de dureza
1) Strain hardening
Nix and Gao model (W. D. Nix, H. Gao, J. Mech Phys. Solids, 46(3), 411-425, 1998)
H = Ho 1+h*
h⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
1/ 2
h* =3tg2θ2bρs
h*Co=52nm
NanodurezasAFM
À medida que a escala da deformaçãodiminui poderão não existir
h*Ni=62nm
h Co 52nm
MicrodurezasVickers
diminui poderão não existirdeslocações em quantidade suficienteno volume deformado para acomodar adeformação…
NiDaí resultará uma maior resistência àdeformação e um aumento da dureza.
![Page 47: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/47.jpg)
Exemplo 3: Efeitos de escala na medição de dureza
2) Surface Free Energy (SFE)
Samples:
Jäger’s model (I. L. Jäger: Surf. Sci. Vol. 565 (2004), p. 173) extended to the DNISP nanoindentation tip:
ΦΦ –– Effect of SFEEffect of SFE on the measured hardnesson the measured hardnessHH∞∞ –– Bulk hardnessBulk hardnessFFss –– Surface free energySurface free energyhh –– Indentation depthIndentation depth
- Samples:Ni; Co; Ni-30% Co
- Property data:H∞ (Ni) = 1198 MPaH∞ (Ni-30%Co) = 1376 MPa
Φ =Hsfe
H∞
≈2.569 ⋅ Fs
H∞
⋅1h h h Indentation depthIndentation depthH∞ (Co) = 2276 MPa
Fs ≈ 2,2 J/m2
1000
Ni Ni-30%Co Co ? = 10%
10
100
? (%
)
1
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100h (nm)
![Page 48: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/48.jpg)
Exemplo 3: Efeitos de escala na medição de dureza
2) N ti id l 100
Oxigen Nickel
2) Native oxide layer
- Samples: Ni; Co30405060708090
100
% a
t.
- Auger depth profile chemical analysis:Ar+ beamDiameter = 700 μmV = 3 keV
01020
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Depth (nm)
J = 0,4 – 0,5 μA.cm -2
θinc = 30ºP = 5 x 10-8 mbarSputter rate (FeO) = 0,33 nm/s
![Page 49: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/49.jpg)
Lubrificação
A curva de Stribeck: μ vs. Parâmetro de Sommerfeld
NFVS η
=
μ
NF
Os regimes de lubrificação:g ç•Boundary (camada limite)•Mixed (mista) / •Elasto-hidrodinâmica•Hidrodinâmica
NFVS η
=
![Page 50: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/50.jpg)
A visão integrada do desgaste e lubrificação proposta por Koji Kato
(K. Kato, 2000)
![Page 51: Tib l iTribologia: Aula 1: fundamentos · Aula 1: fundamentos ... parafusos roscados. O que é o desgaste abrasivo? Os corpos em contacto tem durezas diferentes ... 0 2 4 6 8 1012](https://reader030.fdocumentos.tips/reader030/viewer/2022020216/5bed57ef09d3f26e698bafda/html5/thumbnails/51.jpg)
Conclusões
O atrito e o desgaste não são propriedades dos materiais: são propriedades do sistema.
Dependem de:Dependem de:•Par tribológico;•Força; e das... propriedades dos materiaisForça;•Velocidade;•Meio;
p p
•Topografia da superfície