O desgaste é responsável por um grande número de falhas em materiais, provocando a sua substituição antecipada e consequentemente diminuindo a sua vida útil. Por isso, estudos são realizados para caracterizar os limites de utilização desses materiais, evitando assim situações catastróficas. A partir das variáveis e parâmetros envolvidos no ensaio de desgaste, é possível construir mapas que tem como finalidade direcionar para uma correta escolha do material, de acordo com a aplicação desejada, além de identificar o seu comportamento frente à determinadas condições de uso. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo conhecer o comportamento de desgaste de nanocompósitos de alumina contendo 5% de inclusões nanométricas de zircônia, visando construir um diagrama de transição de desgaste entre os limites de combinação de velocidade de deslizamento e carga aplicada. Para isso, corpos de prova conformados na forma de pinos com uma das extremidades semiesféricas foram caracterizados quanto a dureza e tenacidade à fratura, submetidos ao ensaio de desgaste do tipo pino-no-disco com temperaturas e umidades ambientes, variando os parâmetros de velocidade e carga. As velocidades de deslizamento variaram de 1,2 m/s à 0,1 m/s e as cargas variaram de 2 N à 100 N. Os valores de dureza e tenacidade a fratura obtidos foram de 14,08 ± 1,22 GPa e 3,99 ± 0,14 MPa.m1/2, respectivamente. Os resultados de desgaste mostraram que a partir da caracterização e construção do diagrama de transição de regime de desgaste, com combinações de parâmetros extrínsecos de carga e velocidade de deslizamento, foi possível definir e atingir as condições limites entre o regime de desgaste moderado e a transição para o regime severo. Esse diagrama auxilia na seleção e comparação da transição entre os limites de desgaste do material estudado com outros tipos usados na engenharia. / Wear is responsible for a large number of material failures, causing them to be replaced early and consequently shortening their life-time. Therefore, studies are conducted to characterize the limits of use of these materials, thus avoiding catastrophic situations. From the variables and parameters involved in the wear test, it is possible to construct maps that aim to direct the correct choice of material according to the desired application, as well as to identify its behavior against certain conditions of use. In this context, the objective of this work was to know the wear behavior of alumina nanocomposites containing 5% nanometric zirconia inclusions in order to construct a simplified wear transition diagram between the sliding speed and applied load combination limits. For this, test pieces shaped like pins with semi-spherical tips were characterized in terms of hardness and fracture toughness, took to the wear test of the pin-on-disk with ambient temperatures and humidity, varying the speed and load parameters. Slip velocities ranged from 1.2 m/s to 0.1 m/s and loads ranged from 2 N to 100 N. The values of hardness and fracture toughness obtained were 14.08 ± 1.22 GPa and 3.99 ± 0.14 MPa.m1/2, respectively. The results of wear showed that from the characterization and construction of the wear regime transition diagram, with combinations of extrinsic load parameters and slip speed, it was possible to define and reach the boundary conditions between the moderate wear regime and the transition for the severe regime. This diagram helps in the selection and comparison of the transition between the wear limits of the studied material with other types used in engineering.

O objetivo deste estudo foi avaliar o desgaste à abrasão decorrente da escovação simulada de cimentos de ionômero de vidro sonificados, por análise da alteração de massa e da textura superficial. Os materiais avaliados foram: Fuji II LC (GC América), Resiglass (Biodinâmica), Vitro Fil LC (DFL), Fuji IX (GC América), Ketac Molar (3M ESPE), Vitro Molar (DFL), Bioglass (Biodinâmica), Vitro Fil (DFL), que foram manipulados conforme instruções do fabricante, constituindo-se no grupo controle, e um grupo submetido ao ultra-som EMS FT-081 DN Mini PIEZON (EMS, Nyon, Geneva, Switzerland), constituindo-se no grupo experimental. Os corpos-deprova foram confeccionados em uma matriz de dente bovino, com um orifício central com dimensões de 5mm de diâmetro e 3mm de espessura. Foram confeccionados 10 corpos-de-prova para cada material e cada grupo (experimental e controle). O teste de simulação da escovação foi realizado numa máquina automática para simulação de escovação (M.N. São Carlos - Brasil). A alteração de massa foi verificada pela diferença entre a massa inicial (antes da escovação) e final (após a escovação), em balança de precisão (cap. 210g, sens. 0,0001g mod. Mark 210A LICiT-Bel/Proc. Italian), com precisão de quatro casas decimais. A análise da rugosidade superficial em Ra foi determinada pela diferença entre as médias de cinco leituras, iniciais e finais, com um rugosímetro Hommel Tester T1000 (Hommelwerke, GmbH, Alte Tuttinger Strebe 20. D-7730 VS-Schwenningen). Os resultados obtidos foram submetidos à análise de ANOVA a dois critérios e Tukey (p<0,05). Quanto à perda de massa não houve diferença estatisticamente significante em relação à aplicação do ultra-som (p=0,403). No entanto, houve diferença estatisticamente significante para os diferentes Ionômeros estudados, onde p<0,001, mais precisamente do Resiglass e do Vitro Molar com os demais materiais. No que se refere à alteração de rugosidade houve diferença estatisticamente significante para a condição utilização ou não do ultra-som (p=0,043), mas não para os diferentes materiais estudados, onde p=0,264. A excitação ultra-sônica durante a presa inicial piora a rugosidade de superfície e não apresenta nenhuma influência na perda de peso. / The purpose of this work was to evaluate abrasion resistance, by means of weight loss, and surface roughness (SR) of GIC, using ultrasonic excitation as a command set. The materials tested were Fuji II LC and Fuji IX (GC Corporation), Ketac Molar (3M ESPE), Resiglass and Bioglass (Biodinâmica), Vitro Fil LC, Vitro Molar and Vitro Fil (DFL). Twenty specimens of each GIC brand were evaluated, being half submitted to ultrasound (US) (Piezon - EMS, Switzerland). The materials were placed in bovine tooth matrix (5mm inner diameter and 3mm of thickness). Initial weight was carried out by means of a digital balance (210A LICiT/Italian). The initial SR was quantitatively assessed by measuring the surface roughness using Hommel Tester T1000 (Hommelwerke, Germany) determined by the average of 5 random measurements in each sample. The specimens were submitted to brushing abrasion test. Weight loss and surface roughness, for each specimen were calculated based on the difference between the initial and final weight and surface roughness means, respectively. Weight loss (g) varied between 0,0001 and 0,0090 with US and 0,0001 and 0,0123 without US. Surface roughness (µm) varied between 0,0770 and 0,4330 with US and -0,0270 and 0,3520 without US. The results, analyzed by two way ANOVA and Tukey\'s test (p<0,05), presented statistically significant difference in the surface roughness when the GIC was submitted or not to US (p=0,043) while no statistical difference was observed among the GIC brands (p=0,264). The weight loss presented statistically significant difference between the tested GIC brands (p<0,010), while no influence on the weight loss by the use of US was observed (p=0,403). Ultrasonic excitation during initial cure does not improve surface roughness of GIC, and does not present any influence on weight loss.

Um dos principais problemas dos materiais restauradores (incluindo a resina composta) é o desgaste por abrasão. Portanto, o objetivo neste trabalho foi avaliar in vitro o desgaste abrasivo por escovação da resina composta 4Seasons, de duas cores diferentes (A3 e C4) e com fotopolimerização por dois diferentes tempos (20 e 40 s), utilizando escova Sorriso, da Colgate, e creme dentifrício Colgate Tripla Ação; também foi usado, como material de referência, o polimetil metacrilato. Assim, foram confeccionados dez corpos-de-prova, para cada um dos cinco grupos formados (PMMA, A3 20s, A3 40s, C4 20s, C4 40s). Cada espécime consistia basicamente num cilindro de cerca de 1,8 mm de altura e 8 mm de diâmetro. Cada espécime, após sua confecção, era imerso em água deionizada, a 37 ± 2 ºC, por 24 horas, quando então eram regularizados com lixa (granulação # 600 e # 1.000); após lavagem com ultrassom, voltavam a ser armazenados nas mesmas condições, até completar-se um período de uma semana. A escovação foi então efetuada numa máquina própria, que comportava dez espécimes simultaneamente, sendo de 3 N a carga de cada escova sobre o respectivo espécime; a velocidade de cada escova era de 18 cm/s, com a freqüência (ida e volta, num percurso total de 4 cm) de 4,5 ciclos/s; o período de escovação de um espécime compreendia 150. 000 ciclos. Foram efetuados cinco períodos (ou lotes) de escovação, de modo que um espécime do material de cada grupo tivesse sido submetido à ação de cada uma das posições ocupadas pelas dez escovas. A quantidade de massa perdida, para cada espécime, foi calculada por meio de pesagem (pré e pós escovação), numa balança com acuidade de milionésimo de grama. O trabalho foi também ilustrado com gráficos de rugosidade e com fotomicrografias tomadas ao MEV. A taxa média de desgaste foi de 2,8 mg para o PMMA, de 5,5 mg para o A3-20s, 4,7 mg para o A3-40 s, 5,4 para o C4-20s e 4,2 mg para o C4-40s; a respectiva análise de variância mostrou não existir diferença significante entre os grupos, para p=0,166; o coeficiente de variação entre os grupos foi bastante semelhante. Foi possível concluir que não existiu diferença da resistência ao desgaste abrasivo entre os grupos estudados. / One of the main problems of dental restorative materials (including the resin composites) is the abrasion wear. Therefore, the aim of this work was to evaluate in vitro the abrasive wear by toothbrushing of the resin composite 4Seasons, of two different colors (A3 and C4), cured by two different times (20 and 40 s), using a toothbrush (Sorriso - Colgate), and a dentifrice (Tripla Ação Colgate). Polimetil meth-acrylate was used as reference material. Ten cylindric samples (approximately 1.8 mm height and 8 mm diameter) had been prepared for each one of the five evaluated groups (PMMA, A3 20s, A3 40s, C4 20s, C4 40s). After confection, samples were immersed in deionized water, at 37 ± 2ºC, for 24 h, and then regularized by abrasive gritting with sandpaper (from #600 to # 1 000); after that, were cleaned in ultrasound bath, and restored to the same described conditions, until completing the period of one week. The toothbrushing was then conducted in a proper machine that holds 10 specimens simultaneously, with a 3 N load of each toothbrush on the respective sample. The speed of each toothbrush was of 18 cm/s, at a frequency of 4.5 cycles/s (each cycle consisting of 2 cm forward and 2 cm backward). 150. 000 cycles were applied per sample. Five periods (or lots) of toothbrushing had been performed, in a way that one sample of each group had been submitted to the brushing action at one position in the machine. The amount of weight loss for each sample was calculated by means of weighting (before and after toothbrushing), in an analytical balance with accuracy of millionth of gram. Roughness and MEV photomicrographies were also evaluated. The average rate of wear was of 2.8 mg for PMMA, 5.5 mg for A3-20s, 4.7 mg for A3-40 s, 5.4 for C4-20s, and 4,2 mg for C4-40s. One-way ANOVA showed no significant difference between groups (p = 0.166). The coefficient of variation between the groups was sufficiently similar. It was possible to conclude that difference of the resistance to the abrasive wear between the studied groups did not exist.

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A viabilização do conceito de manufatura enxuta depende da redução da necessidade de intervenções do operador no processo. Na usinagem dos metais, uma das principais situações onde está a intervenção se faz necessária é a determinação da condição de fim de vida das ferramentas de corte, a qual é muitas vezes subjetiva e não pode ser prescrita com segurança. Sendo a emissão acústica (EA) um sinal gerado pelos principais fenômenos envolvidos na usinagem, um sistema de monitoramento de desgaste de ferramentas baseado neste tipo de sinal foi avaliado em operação de torneamento de eixo de saída de transmissão mecânica caracterizado por geometria complexa. Verificou-se que há uma relação entre a trajetória da ferramenta e a \"assinatura\" do processo (tensão RMS plotada contra o tempo). Além disso, há uma forte correlação destes mais a adesão de material da peça à ferramenta determinaram pequena diferença de amplitude do sinal entre os estágios iniciais e finais de vida das ferramentas. Além disso, a influência do sistema de fixação na EA mostrou-se diversas vezes maior que a influência do desgaste. Portanto, um sistema de monitoramento de desgaste baseado apenas em emissão acústica não seria adequado para a situação estudada. / The Lean Manufacturing concept depends on the reduction of the necessity of interventions in the process by the operators. ln metal machining, one situation where these interventions are necessary is the determination of tool life, which is subjective. Besides that, the toollife prediction is not reliable. Acoustic emission signals are generated by many activities involved in machining. Therefore an acoustic emission based tool wear monitoring system was evaluated in a turning operation of a mechanical transmission main shaft characterised by complex geometry. lt was found that there is a relationship between the tool track and the AE \"signature\" of the process (RMS voltage plotted versus time). Furthermore, there is a strong correlation between crater and flank tool wear and the AE signal, but the combination of them plus adhesion phenomena determine low amplitudes between initial and final stages of the tool life. Besides that, the influence of the fixture system was found to be several times higher than the influence of the wear. Therefore, a tool wear monitoring system based on acoustic emission only would not be adequate for this application.

As características tribológicas do poli-éter-éter-cetona (PEEK) contendo de 0% a 40% de fibra de carbono, sob deslizamento em ambiente lubrificado com óleo, foram estudadas para diferentes acabamentos superficiais da contrapeça. Os quatro acabamentos escolhidos, comumente usados na indústria automobilística, foram o torneamento, a retífica, o brunimento e o polimento. O sistema de teste usado foi o tri-pino-disco, com o pino em PEEK e a contrapeça em aço, sendo totalmente imersos no óleo ATF Dexron VI. Alguns parâmetros de teste foram mantidos constantes como a pressão aparente de 2 MPa, a velocidade linear de deslizamento de 2 m/s e a temperatura do óleo em 85°C. Analisou-se o efeito do tempo de deslizamento na taxa de desgaste e no atrito para o PEEK com 30% de fibra de carbono contra disco acabado por torneamento, estudou-se o efeito do acabamento do disco no atrito e desgaste do PEEK natural e do PEEK com 30% de fibra de carbono, avaliou-se o efeito da adição da fibra de carbono na taxa de desgaste e atrito em acabamento torneado e foi definido o regime de lubrificação para os acabamentos de polimento e torneamento para o PEEK natural e para os acabamentos de polimento, brunimento, retífica e torneamento para o PEEK com 30% de fibra de carbono nas condições de 2 MPa e 2 m/s. Constatou-se que o regime permanente de desgaste ocorreu a partir de 60 minutos após a estabilização da taxa de desgaste e coeficiente de atrito. O atrito e o desgaste do PEEK e seus compósitos se mostraram sensíveis ao acabamento da contrapeça, pois este foi o principal fator que definiu os regimes de lubrificação. Nas condições de teste supracitadas o polimento operou em regime hidrodinâmico, o torneamento e a retífica em regime limítrofe, e o brunimento em regime misto. Foi levantada a curva de Stribeck para o PEEK com 30% de fibra de carbono deslizando contra o disco com acabamento de brunimento para a faixa de pressão de 1 MPa a 14 MPa. Nestas condições foram observados os três principais regimes de lubrificação, tornando possível gerar um mapa que relaciona o regime de lubrificação com pressão, velocidade e coeficiente de atrito. / The sliding tribological properties of poly-ether-ether-ketone (PEEK) containing from 0 to 40% of carbon fiber were studied within oil lubricated environment for different surface finishing of the counterpart. Four different finishing processes commonly used in the automotive industry were chosen for this study: turning, grinding, honing and polishing. The test system used was three pin-on-disc with pins made of PEEK and counterpart made of steel, they were fully immersed in the Dexron VI ATF oil. Some test parameters were held constant as the apparent pressure of 2 MPa, the linear velocity of 2 m/s and the oil temperature at 85 °C. It was analyzed the effect of the sliding time on friction and wear of PEEK with 30% of carbon fiber on turning disk, studied the effect of disc finishing on friction and wear of natural PEEK and PEEK with 30% of carbon fiber, evaluated the effect of carbon fiber on wear rate and friction for turning counterbody finishing and the lubrication regime was for polishing and turning finishes for natural PEEK and polishing, honing, grinding and turning for PEEK with 30% of carbon fiber under 2 MPa and 2 m/s. It was found that steady state of wear occurred from 60 minutes of test after wear rate and friction coefficient stabilization. The friction and wear of PEEK and its composites were sensitive to the counterbody finishing; it was the main factor which defined the lubrication regimes. In the above test conditions polishing operated in hydrodynamic regime, turning and grinding on boundary condition and honing in mixed regime. The Stribeck curve was raised for PEEK with 30% carbon fiber by sliding against the honing finishing disk under 1 MPa to 14 MPa of apparent pressure range. Under these conditions the three main lubrication regimes were observed and it was possible to create a map that relates lubrication regime with pressure, speed and coefficient of friction.

Este trabalho dedica-se ao estudo dos mecanismos de desgaste de ferramentas utilizadas em processos de conformação a frio, como punções e matrizes. O texto se inicia por uma discussão que há na literatura a respeito do esfolamento (tradução da palavra galling) que é o principal ao mecanismo de desgaste encontrado na conformação a frio. Em seguida apresenta-se uma breve análise do desempenho tribológico de punções usados industrialmente em operações de estampagem. Tornos CNC foram utilizados para a realização de alguns ensaios de desgaste por deslizamento, sem repetição de trilha, com materiais normalmente utilizados em conformação a frio. Ferramentas de aço AISI M2 com e sem revestimentos por filmes finos de TiN e AlTiCrN foram deslizadas contra aços AISI 1045. Resultados de força de atrito e observações das superfícies via microscopia foram obtidos para qualificar as diferentes condições ensaiadas. Ambas as condições de ferramentas revestidas apresentaram desempenho tribológico superior à ferramenta sem revestimento e uma inversão de desempenho foi observada entre as ferramentas revestidas: a ferramenta revestida com o filme de AlTiCrN apresentou um melhor desempenho quando a situação de ensaio foi mais branda. Quando os esforços foram mais severos, o melhor desempenho foi obtido com o revestimento de TiN. A essa inversão de desempenho foi atribuído o acabamento superficial dos filmes finos. / This work is devoted to the study of wear mechanisms in cold forming tools, such as punches and dies. The text begins with a discussion on the galling phenomenon, which is the main wear mechanism that takes place in cold forming operations. A brief analysis of the tribological behavior of punches that have operated in industrial conditions is then presented. Tests of sliding wear without repetition of the wear track were conducted in CNC lathes, considering the contact of materials normally used in cold forming operations. AISI M2 tool steels with and without TiN and AlTiCrN coatings were slided against AISI 1045 steel. Friction force results and microscopic surface observations were analyzed in order to qualify different tests conditions. Both coated tools conditions presented a better tribology performance than the uncoated ones and an inversion in performance was observed between the coated tools: the AlTiCrN coated tool had a better performance in milder conditions, while the TiN coated tool presented a better performance in more severe conditions. This inversion in performance was attributed to the surface finish of the coatings.

Esta Dissertação de Mestrado tem como Objetivo estudar a influência da tangente delta, envelhecimento termomecânico e força no comportamento de uma borracha de polibutadieno baixo cis perante o desgaste abrasivo através de experimentos em roda de borracha, utilizando planejamento fatorial completo em dois níveis (DOE 2k). A literatura possui muitas informações em relação à força indicando uma relação exponencial com a taxa de desgaste, todavia em relação à tangente delta e ao envelhecimento termomecânico quase não há dados. Ao final do trabalho foi possível verificar que todos os fatores estudados são significativos com relação ao desgaste da borracha, sendo a força a variável com maior influência, seguida pelo envelhecimento. A histerese medida pela tangente delta, apesar de ser um fator importante, só exerce influência no desgaste quando a borracha se encontra no estado envelhecido. Além disto, este trabalho também apresenta informações complementares sobre propriedades que são características da borracha e pouco difundidos, como o smearing, características de ondas de abrasão (abrasion pattern), comprimento de onda (Schallamach wavelength) e ondas de destacamento (waves of detachment). / This goal of this Master thesis is the study the influence of loss factor, thermomechanical aging and applied load to the abrasion behavior of low cis polibutadiene rubber through rubber wheel testing machine experiments using 2k factorial experiment design in two levels (DOE 2k). The literature has many information involving action of force showing exponential relationship between wear rate with applied load, almost no data related to the influence of loss factor and the thermomechanical aging. It was observed that all the studied factors are significant to the wear of rubber, the force being the variable with the greatest influence, followed by aging. The loss factor, despite being an important factor, only influences the wear behavior of aged rubber. In addition, this work presents some information regarding to the typical properties only for rubber and rubber products, such as smearing, abrasion pattern and Schallamach wavelength.

A otimização da formulação do óleo lubrificante empregado em motores de combustão interna é uma importante maneira de se reduzir o atrito e assim aumentar a eficiência energética. É também uma forma de assegurar proteção ao sistema, mantendo a taxa de desgaste em um nível adequado. O óleo de motor é uma mistura de óleos básicos selecionados com aditivos, entre os quais podem ser encontrados os modificadores de atrito, que são compostos com capacidade de aderir às superfícies metálicas, proporcionando melhoria da lubrificação em condições mista e limítrofe. O dialquilditiocarbamato de molibdênio (MoDTC) está entre os mais importantes redutores de atrito empregados em óleos lubrificantes. Ésteres sintéticos podem ser usados como óleos básicos em algumas formulações. Visto que ésteres são mais polares que hidrocarbonetos, essas moléculas podem atuar modificando propriedades do óleo na região próxima à superfície metálica. Podem também interferir com filmes adsorvidos, limitando sua efetividade. O objetivo do trabalho é a comparação dos efeitos do MoDTC em diferentes misturas contendo hidrocarboneto e éster. Para isso, formulações lubrificantes contendo uma polialfaolefina, um diéster e um aditivo à base de MoDTC foram preparadas, caracterizadas e ensaiadas em tribômetro oscilatório SRV usando configuração esfera-­disco. Foram empregadas esferas de aço AISI 52100 e discos de aço AISI H13. Foi estudada a influência da variação da temperatura e da força normal aplicada. Empregando-­se mistura de hidrocarboneto e éster como lubrificante, o aumento da temperatura causou leve aumento do coeficiente de atrito. Em ausência de MoDTC, a presença de éster aumentou a capacidade de suportação de carga das formulações. Os testes com óleos contendo MoDTC foram marcados pela ocorrência de dois fenômenos: ativação e depleção do aditivo. Estes fenômenos se mostraram dependentes da carga normal e da composição do óleo. O efeito de redução do atrito pelo MoDTC tende a ser menos duradouro com óleos mais ricos em éster e em condições de carregamento mais severo. O comportamento tribológico do éster em mistura com polialfaolefina, medido através do coeficiente de atrito, seguiu a isoterma de adsorção de Frumkin, com alguma atração entre as moléculas do éster, e energia livre da ordem de -­4 kJ/mol, típica de fisissorção. Óleos envelhecidos artificialmente foram testados e não apresentaram diferenças significativas com relação aos mesmos óleos novos. A adição de etanol aos óleos envelhecidos causou uma leve diminuição no coeficiente de atrito a 40 °C; tal efeito não foi perceptível em temperaturas mais altas, provavelmente devido à perda por evaporação do álcool. / The optimization of the lubricant oil formulation used in internal combustion engines is an important way of reducing friction, thus increasing energetic efficiency. It is also a way of protecting the system, maintaining wear rate in an adequate level. The engine oil is a blend of selected base oils with additives, amongst which are the friction modifiers substances able to adhere to the metal surfaces, thus providing better lubrication at the mixed and boundary regimes. Molybdenum dialkyldithiocarbamate (MoDTC) is amongst the most important friction reducers used in lubricant oils. Synthetic esters may be employed as base oils in some formulations as well. Given that esters are more polar than hydrocarbons, these molecules can actuate by modifying oil properties in the near-­surface region. They can also interfere with adsorbed films, preventing their effectiveness. The objective of this work is the comparison of the effects of MoDTC in different mixtures containing hydrocarbon and ester. With this aim, lubricating formulations containing a polyalphaolefin, a diester and a MoDTC-­based additive were prepared, characterized and tested in a reciprocating SRV tribometer using ball-­on-­disc configuration. AISI 52100 steel balls and AISI H13 steel discs were employed. The influences of the temperature and of the normal load were both studied. Employing a mixture of hydrocarbon and ester as lubricant, a higher temperature caused a slightly higher coefficient of friction in the lubricant free of additive. In the absence of MoDTC, the ester increased the load-­carrying capacity of the lubricant formulations. Tests with MoDTC-­containing oils were characterized by two phenomena: activation and depletion of the additive. These phenomena showed to be dependent on the normal load and on the oil composition. The MoDTC friction reducing effect tends to be less sustainable with higher ester concentrations and at higher loads. The tribological behavior of the ester in the presence of polyalphaolefin, as measured by the coefficient of friction, followed the Frumkin adsorption isotherm, with some attraction between ester molecules, and free energy in the order of -­4 kJ/mol, typical of physisorption. Artificially aged oils were tested and did not show differences when compared with the results of the fresh oils. Adding ethanol to the aged oils caused a slightly reduction in the coefficient of friction at 40 °C, but this effect was not observed at higher temperatures, probably due to evaporation loss of the alcohol.

O desgaste abrasivo de dois aços austeníticos ao manganês, materiais com grande utilização na mineração, foi estudado empregando metodologia multiescala (escalas: macro, meso e micro). Na macroescala foram estudados os mecanismos de dano e de desgaste de revestimento de britador utilizado em campo. Na mesoescala foram realizados ensaios de britador de mandíbula e de esclerometria linear. Na microescala o ensaio de esclerometria linear foi utilizado para avaliar os efeitos da camada encruada em campo e da orientação cristalográfica dos grãos austeníticos dos aços com 12 %Mn e 20 %Mn. As técnicas de caracterização utilizadas nesta pesquisa foram: macro e microdureza, nanodureza instrumentada, MO, MEV, DRX, EBSD, FIB e MET. A pesquisa foi dividida em três Capítulos, intitulados: \"Desgaste abrasivo dos aços austeníticos com 12 %Mn e 20 %Mn via ensaio de britador de mandíbula\"; \"Efeito do encruamento e da orientação cristalográfica no desgaste por riscamento dos aços austeníticos 12 %Mn e 20 %Mn\"; e \"Microestrutura da subsuperfície do aço austenítico com 12 %Mn deformado por desgaste abrasivo\". O primeiro Capítulo mostrou, a partir do ensaio de britador de mandíbulas (mesoescala), que o aço com 20 %Mn tem tendência de maior resistência ao desgaste que o aço com 12 %Mn. Este resultado foi obtido para a mandíbula fixa do britador, na qual a severidade de desgaste foi superior a mandíbula móvel, por apresentar microcorte e microsulcamento como micromecanismos predominantes, enquanto na mandíbula móvel o micromecanismo predominante foi a microendentação. No segundo Capítulo observou-se que o desgaste por riscamento (mesoescala e microescala) não depende do perfil de encruamento gerado em campo. Entretanto, foi identificado o efeito da orientação cristalográfica, planos (001), (111) e (101), no desgaste por riscamento dos aços com 12 %Mn e 20 %Mn. No último Capítulo a análise multiescala mostrou que a microestrutura deformada na subsuperfície sofre alterações semelhantes em diferentes intensidades. Nas três escalas de análise foram observadas uma camada com grãos ultrafinos (nanométricos), na subsuperfície, e uma de transição com maclas de deformação. A formação dos grãos ultrafinos foi associada à recristalização dinâmica por deformação plástica, na qual faz parte do mecanismo de auto reparação superficial. Além dos resultados apresentados, o desenvolvimento desta pesquisa de doutorado permitiu a elaboração de duas metodologias: i. análise do efeito da orientação cristalográfica no desgaste por microesclerometria; e ii. análise de microestrutura revelada por ataque iônico - FIB. / The abrasive wear of two manganese austenitic steels, materials broadly used in mining industry, was studied using multiscale methodology (scales: macro, meso and micro). In the macroscale the mechanisms of damage and wear of in-service crusher liner were studied. In the mesoscale, jaw crusher and linear scratch tests were performed. In the microscale the linear scratch test was used to evaluate the effects of the hardening layer and the crystallographic orientation of the austenitic grains of steels with 12 %Mn and 20 %Mn. The characterization techniques used in this research were: macro and microhardness, instrumented nanohardness, OM, MEV, DRX, EBSD, FIB and TEM. The research was divided into three chapters, entitled: \"Abrasive wear of steels with 12 %Mn and 20 %Mn via jaw crusher test\"; \"The effect of the in-service workhardening and crystallographic orientation on the micro-scratch wear of austenitic steels with 12 %Mn and 20 %Mn\"; and \"Subsurface microstructure of the deformed austenitic steel with 12 %Mn by abrasive wear\". The first chapter showed, from the jaw crusher tests (i.e. mesoscale), that the steel with 20 %Mn tends to be more wear resistant than the steel with 12 %Mn. This result was obtained to the fixed jaw crusher, in which the wear severity was superior to the movable jaw, since it presents microcutting and microploughing as predominant micromechanisms, whereas in the mobile jaw the predominant micromechanism was microendentation. In the second chapter, it was observed that scratch wear (i.e. meso and microscale) does not depend on the in-service work-hardening profile. However, it was identified the effect of crystallographic orientation, (001), (111) and (101) planes, on the scratch wear of the steels with 12% Mn and 20% Mn. In the last chapter, the multiscale analysis showed that the subsurface deformed microstructure changes with different intensities. At the three analysis scales, a layer with ultrafine grains was observed in the subsurface and mechanical twins. The formation of this layer, with nanometric grains, was associated with dynamic recrystallization by plastic deformation, in which it is part of the self healing effect. In addition to the results found, the development of this doctoral research allowed for the elaboration of two methodologies: i. Analysis of the effect of crystallographic orientation on the scratch wear; and ii. Microstructure analysis revealed by ion etching - FIB.