Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-13Bitstream added on 2014-06-13T19:55:36Z : No. of bitstreams: 1 lago_df_me_ilha.pdf: 2600686 bytes, checksum: 82a754d34e90e3dd82ddaab84ab68958 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Todo sistema ou equipamento mecânico está sujeito a processos de deterioração. Esta deterioração leva ao aparecimento de defeitos que podem atrapalhar a continuidade e qualidade do serviço (produção). Uma quebra não prevista traduz-se por uma parada brusca, levando geralmente a grandes prejuízos e a perda de tempo de produção. Para evitar paradas inesperadas eficientemente e reduzir os custo de manutenção são utilizadas técnicas de manutenção preditiva. Entre todas as técnicas existentes, as mais importantes na manutenção de redutores são a análise de vibrações e a análise de partículas de desgaste. A determinação da severidade, modos e tipos de desgaste em máquinas pode ser feita pela identificação da morfologia, acabamento superficial, coloração, natureza, quantidade e tamanho das partículas encontradas em amostras de óleo ou graxas. Pela análise do sinal vibratório é possível tomar decisões de intervir ou não na operação da máquina, aumentando a disponibilidade e confiabilidade da mesma. A integração destas técnicas tem o potencial para revolucionar práticas industriais e proporcionar para as companhias um significante alívio econômico. Para estudo destas duas técnicas, neste trabalho foi construída uma bancada experimental com o propósito de se realizar a manutenção preditiva em um redutor de velocidades. O Sistema foi posto para funcionar até o limite de utilização. Foram utilizados lubrificantes recomendados pelo fabricante do redutor, lubrificantes com contaminação líquida em várias porcentagens e lubrificantes com contaminação sólida em duas porcentagens. Foram observadas que para baixas rotações a análise de partículas foi vantajosa em relação à análise de vibrações e que a contaminação por água, embora tenha ocasionado uma maior oxidação do sistema, proporcionou menor desgaste do que o lubrificante sem contaminação. / Every system or mechanical equipment is subject to deterioration processes. This deterioration takes to the apparition of defects that can disturb the continuity and quality of the service (production). One break not foreseen translates for an abrupt stop, usually taking to great damages and waste of time of production. For avoid unexpected stops efficiently and reduce the cost, predictive maintenance techniques are used. Among all the existent techniques, the most important in the maintenance of reducers are vibration analysis and wear particle analysis. The determination of the severity, wear modes and types in machines can be done through the identification of the morphology, surface finishing, coloration, nature, quantity and size of the particles found in oil samples or lubricating greases. Vibration Analysis is one of the oldest techniques in the maintenance. By vibration sign analysis it is possible to make decisions of intervening or not in the machine operation, improving its availability and reliability. The integration of these techniques has the potential to revolutionize industry practices and provide a significant industrial economic relief. For the study of these two techniques, in this work, an experimental bench was built with the purpose of doing the predictive maintenance in a reducer. The System was put to work until the limit. It was observed that for low rotations the wear particle analysis were advantageous in relation to the vibration analysis and for oil with water contamination, although causing a larger oxidation in the system, a smaller wear than the lubricant without contamination was provided.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-30Bitstream added on 2014-06-13T18:31:57Z : No. of bitstreams: 1 coldebella_cr_me_arafo.pdf: 1675435 bytes, checksum: d701cec4b032faaeb9271b9401f5dc6d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho teve como objetivo determinar a influência da excitação ultra-sônica aplicada em dois cimentos de ionômero de vidro nos momentos inicias de sua reação de presa, avaliando a rugosidade superficial e a perda de massa após ensaio de escovação. Os materiais foram o Fuji IX GP (GC Corporation) e Ketac Molar Easymix (3M ESPE), manipulados de acordo com as instruções dos fabricantes e inseridos em matriz confeccionada com dente bovino. Foram confeccionados 16 espécimes de cada material, dos quais a metade recebeu excitação com ondas de ultra-som (PROFI III BIOS - Dabi Atlante) por um período de 30 segundos. Todos os corpos foram pesados diariamente, em balança analítica (Sartoruis), até a estabilização de sua massa, a qual foi alcançada após 20 dias da manipulação. Logo após foi realizada a leitura da rugosidade inicial (rugosímetro Surfcorder SE 1700 - Japão). Em seguida os mesmos foram submetidos ao ensaio de escovação, totalizando 30.000 ciclos. Nova leitura de rugosidade superficial e seqüência de pesagem foram realizadas. Para a análise estatística foram utilizados os testes de Análise de Variância (MANOVA) e t-Student onde a diferença estatística foi determinada por p= 0,05. Observou-se diferença estatística significante na rugosidade superficial antes e após o ensaio de escovação (p= 0,00). Porém não houve diferença estatística na rugosidade quando considerada a aplicação de ondas de ultra-som (p= 0,06). A média de rugosidade após ensaio de escovação para o Fuji IX GP foi de 0,767æm e 0,643æm com e sem a aplicação de ondas de ultra-som respectivamente e para o Ketac Molar Easymix esses valores foram de 0,759æm e 0,757æm para as mesmas condições experimentais. Na interação material, excitação ultra-sônica e ensaio de escovação foi observada diferença... Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The aim of this work was to determine the influence of ultrasonic excitation in two glass ionomer cements (GICs) evaluating the superficial roughness and mass loss after toothbrushing test. The GICs tested were Fuji IX GP (GC Corporation) and Ketac Molar Easymix (3M ESPE). The cements were manipulated according to the manufacturesþ instructions and inserted in a bovine tooth matrix. For each material 16 specimens were made. Eight specimens of them were excited with ultrasonic waves (PROFI III BIOS - Dabi Atlante) for 30s. All specimens were weighed daily in an analytical balance (Sartoruis) until their mass stabilization which was reached after twenty days. Next, the initial superficial roughness reading was performed (Surfcorder SE 1700 - Japan). After that, toothbrushing test was performed, and 30.000 cycles were applied. Soon after, a new superficial roughness reading and a sequence of weighing were performed. The statistical analysis was made through MANOVA test and t-Student where p= 0.05 determined a significant statistical difference. A difference on the superficial roughness was observed before and after toothbrushing (p=0.00). However, there was no statistical difference when the ultrasonic waves were used (p=0.06). After toothbrushing test Fuji IX GP roughness average was 0.767æm and 0.643æm with and without the use of ultrasound waves respectively while Ketac Molar Easymix showed 0.759æm and 0.757æm in the same experimental conditions. In the interaction: material, ultrasonic excitation, and toothbrushing test, a significant statistical difference was observed (p=0.004) which was due to the toothbrushing test and not to the use of ultrasonic waves. The mean of weigh loss was 0.45mg for Fuji IX GP with ultrasound excitation, and 0.61mg without this procedure; Ketac Molar Easymix showed 0.27mg and 0.16mg respectively. However, there was no statistica... (Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Luiz Leite.pdf: 5779192 bytes, checksum: 04530876418d79bd340d3b48aad64e35 (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this study is to find out ways of coatings a SAE 10B30 steel with a TiO2 film, so it may have adhesion and may be known its wear resistance. In this study were investigated three kinds of coatings of TiO2, TiO2 with one on untreated steel, duplex and two treatments: TiO2 provided with nitriding in an atmosphere of 10% nitrogen, and TiO2 prior to nitriding in an atmosphere of 80% nitrogen, and the balance hydrogen gas, and were fixed temperature, pressure, and time of nitriding. The TiO2 film was deposited by triode magnetron reactive sputtering and the nitriding were made by plasma. The samples were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), microhardness and roughness. Adherence was evaluated by the Rockwell C indentation method described in the VDI 3824 guidelines, and the images of evaluating were obtained by optical microscopy. The wear and the friction coefficient were evaluated through tests in a tribometer type pin on disc and wear surfaces evaluated trough images obtained by SEM. Of all configurations evaluated, the TiO2 duplex coating with sub layer nitrided in an atmosphere of 10% nitrogen resulted in better adhesion, and worse adhesion was observed in the sample with TiO2 deposited on steel without prior nitriding, although this is satisfactory. It was observed that the wear resistance was higher for samples with nitriding in an atmosphere of 10% nitrogen and wear performance was worst in the sample without treatment. The results showed that the TiO2 film has no good wear resistance for none of theconditions tested, but for applications where many cycles or large distances sliding is not required, duplex TiO2 treatment with pretreatment nitrided in an atmosphere of 10 % nitrogen is the most effective, by ensuring better adherence and wear resistance over short distances, compared with the other conditions. / O objetivo deste trabalho é determinar condições para depositar um filme de TiO2 sobre um aço SAE 10B30, de modo que este tenha boa adesão e seja conhecida sua resistência ao desgaste. Neste trabalho foram investigados três tipos de recobrimentos de TiO2, uma com TiO2 sobre aço sem tratamento, e dois tratamentos dúplex: TiO2 com previa nitretação em atmosfera com 10% de nitrogênio e 90% de hidrogênio, e TiO2 com prévia nitretação em atmosfera com 80% de nitrogênio e 90% de hidrogênio, e foram fixadas a temperatura, pressão, e o tempo de nitretação. O filme de TiO2 foi depositado por tríodo magnetron sputtering reativo e as nitretações foram feitas a plasma. As amostras foram caracterizadas através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microdureza e rugosidade. A adesão foi avaliada pelo método da identação Rockwell C descrito nas diretrizes da VDI 3824, e as imagens para avaliação foram obtidas através de microscopia ótica. O desgaste e coeficiente de atrito foram avaliados através de ensaios em um tribômetro do tipo pino sobre disco, e as superfícies de desgaste avaliadas através de imagens obtidas por MEV. De todas as configurações avaliadas, o recobrimento dúplex de TiO2 com subcamada nitretada em atmosfera com 10% de nitrogênio resultou na melhor adesão, e a pior adesão foi observada na amostra com TiO2 depositado sobre o aço sem prévia nitretação, embora esta ainda seja satisfatória. Foi observado que a resistência ao desgaste é maior para as amostras com nitretação em atmosfera com 10 % de nitrogênio, e o pior desempenho em desgaste foi da amostra sem tratamento. Os resultados mostram que em nenhuma das condições testadas o filme de TiO2 possui uma boa resistência ao desgaste, mas que para aplicações onde não se exigem muitos ciclos ou grandes distâncias de deslizamento, o tratamento dúplex de TiO2 com pré-tratamento nitretado em atmosfera com 10% de nitrogênio é o mais eficiente, por garantir a melhores adesão e resistência ao desgaste em pequenas distâncias, se comparado com as outras condições.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elco da Silva.pdf: 3740304 bytes, checksum: b363ccd0dc2bdce0fadf7011311bf319 (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / On the present days much effort has been given in the improvement of the strength of materials used in the automotive industry. And it is a great challenge to machine these materials due to the high machining time cycles and tools. This motivated several studies mainly for the Compacted Graphite Iron. The objective of this work is to evaluate the machinability of compacted graphite iron class 350 compared to compacted graphite iron class 400 and 450 and the grey iron class 300. The CGI 350 is object of study to be applied in cylinder heads. In the machinability of a cylinder head, one of the most important process is milling, which was chosen to evaluate these materials. To perform the tests two types of tools (inserts) were used: carbide and CBN. There were used two cutting speeds (Vc) for the carbide tools and one for the CBN. The machinability criteria used were: maximum tool wear (VBmax), edge wear, the power consumed by the machine tool and the roughness of the surface. The result show that, with the increase of the cutting speed, there is higher tool wear. Also the compacted graphite iron presented lower machinability compared to the grey iron. It is also noted that, with higher percentage of ferrite in compacted graphite iron, there is a higher tool wear. The compacted graphite iron class 450 presented the higher power consumption during milling. This alloy has the greatest strength and hardness among the materials studied. Regarding the surface finish of the materials, the compacted graphite iron class 450 presented the best results evaluated in the beginning and at the end of tool lives for both cutting speeds. / Atualmente trabalha-se muito na melhoria da resistência mecânica dos materiais utilizados na confecção de peças automotivas. E está sendo um desafio para a usinagem realizar seu processo nesses materiais, devido ao alto tempo de usinagem e alto custo com ferramentas de corte. Esta foi uma dificuldade inicial no desenvolvimento de blocos de motor em ferro fundido vermicular, e que motivou uma série de estudos. O objetivo deste trabalho é avaliar a usinabilidade do ferro fundido vermicular classe 350 comparando com o vermicular classe 400 e 450 e o cinzento classe 300. O ferro fundido vermicular classe 350 está sendo estudado para aplicação em cabeçotes de motores. Na usinagem de um cabeçote de motor o processo de fresamento é um dos principais aplicados a esta peça, foi escolhido este processo para realizar a avaliação da usinabilidade nestes materiais. Para a realização dos testes foram utilizados dois tipos de insertos para a ferramenta (fresa), o inserto de metal duro (MD) e o inserto de nitreto cúbico de Boro (CBN). Adotaram-se duas condições de cortes diferentes para o inserto de MD, com o intuito de avaliar o comportamento da usinabilidade com o aumento da velocidade de corte (Vc) e uma condição de corte para o inserto de CBN. Os testes de usinabilidade foram realizados de três formas: avaliação do desgaste de flanco máximo (VBmáx.) do inserto, a potência consumida de corte pelos eixos da máquina durante a usinagem e a avaliação do acabamento da superfície usinada (rugosidade) do corpo de prova. Os resultados mostram que com o aumento da velocidade de corte para ambos os materiais em estudo, há um aumento do desgaste da ferramenta, e que as ligas em ferro fundido vermicular foram as que apresentaram pior usinabilidade quando comparado com o ferro fundido cinzento. Observa-se também que com o aumento de ferrita na matriz das ligas em vermicular ocorreu um maior desgaste da ferramenta. O ferro fundido vermicular classe 450 foi o que causou a maior potência consumida de corte durante a usinagem, sendo esta liga a que possui o maior limite de resistência e a maior dureza entre os materiais estudados. Com relação ao acabamento da superfície usinada, o ferro fundido vermicular classe 450 foi também o que obteve o melhor resultado, tanto na avaliação de início de vida do inserto quanto no fim de vida para ambos os ensaios realizados.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 Capa Elisangela.pdf: 88134 bytes, checksum: 928630a2b7c7c224aabda5bd1bfe3ecc (MD5) Previous issue date: 2009-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, termochemical nitriding treatments (plasma nitriding, gas nitriding and solid nitriding) were performed in tool steels (AISI H13, AISI P20 and N-8550), with the objective to compare and evaluate the tribological performance and the acquired properties on these three processes and prove the solid nitriding efficiency. Wear tests were conducted in a convencional pin-on-disk apparatus, we obtained the friction coefficient and the amount of wear, with the use of a profiling equipment. The samples were transversally cut after the wear test, and then analysed through microhardness and scanning electron microscopy to verify the formation of nitriding typical layers (white layer and diffusion layer). X- Ray Difratometry proved the presence of the fases Fe4N - _´ and Fe2,3N _. The results showed that solid nitriding presented good performance, promoting the formation of a nitriding layer with compatible microhardness when compared with the other processes and the best results of wear. The higher disadvantage faced was the irregularity in the thickness of the formed layer. / Neste trabalho, tratamentos termoquímicos de nitretação (nitretação a plasma, nitretação gasosa e nitretação sólida) foram aplicados em aços ferramenta (AISI H13, AISI P20 e N-8550), com o objetivo de comparar e avaliar o desempenho tribológico e as propriedades adquiridas nos três processos e comprovar a eficiência da nitretação sólida. Testes de desgaste foram conduzidos em equipamento convencional de pino sobre disco, foram levantados o coeficiente de atrito e o volume de desgaste, esta avaliada com o auxílio de um perfilômetro. As amostras foram cortadas tranversalmente após o teste de desgaste, sendo posteriormente analisadas através de microdureza e microscopia eletrônica de varredura, para verificar a formação das camadas típicas de nitretação (camada branca e de difusão). Difratometrias de Raios X comprovaram a presença das fases Fe4N - _´ e Fe2,3N - _. Os resultados mostraram que a nitretação sólida apresentou boa performance, proporcionando a formação de uma camada nitretada com microdureza compatível à obtida nos outros processos e os melhores resultados de desgaste. A maior desvantagem encontrada foi a irregularidade da espessura da camada formada.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pre-textuais.pdf: 73538 bytes, checksum: 312651a50c92e3fa74c571281d3cdc0e (MD5) Previous issue date: 2010-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / During the last years the Compacted Graphite Iron CGI has acquired a growing placein the automobilist industry. It is used to manufacture several automotive parts, such as disk brakes, exhaust manifolds and, mainly, engine cylinder heads and blocks. Its higher strength, compared to grey cast iron, makes possible the manufacturing of cylinder blocks with higher pressure in the combustion chamber, therefore, more efficient and less pollutant. Lighter engines can be manufactured because of the thinner walls required. On the other hand, the Compacted Graphite Iron brings technological challenges for obtaining cast parts and also to machine them, because they normally reduce the tool lives during machining. This work s objective is to research the machinability of different compositions in order to obtain and alloy that can be used as a feasible alternative for manufacturing cylinder heads. The work consists, fundamentally, in the machinability evaluation of three cast iron alloys, Compacted Graphite Iron classes 450 and 350, and Grey Cast Iron class 300, through drilling tests. The machinability criterion used is the tool wear. / Nos últimos anos o ferro fundido vermicular tem conquistado um crescente espaço na indústria automobilística. Destina-se à fabricação de diversas peças automotivas, tais como discos de freio, coletores de escapamento e, principalmente, cabeçotes e blocos para motores. Sua maior resistência mecânica, em relação ao ferro fundido cinzento, possibilita a fabricação de motores com maiores pressões na câmara de combustão, portanto, mais eficientes e menos poluentes. Motores mais leves podem ser fabricados, em função das menores espessuras de parede necessárias. Por outro lado, o ferro fundido vermicular traz consigo desafios tecnológicos tanto para a obtenção da peça fundida quanto para a usinagem, uma vez que, normalmente, provoca redução da vida das ferramentas de usinagem. O presente trabalho objetiva pesquisar a usinabilidade de diferentes composições a fim de obter uma liga que possa ser utilizada como uma alternativa viável para a fabricação de cabeçotes de motor. O trabalho consiste, fundamentalmente, na avaliação da usinabilidade de três ligas de ferro fundido, sendo o vermicular da classe 450, da classe 350 e o cinzento da classe 300, e para tanto foram utilizados ensaios de furação de longa duração. Como critério de usinabilidade considerado foi utilizado o desgaste da ferramenta.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo- Roberto Schopf.pdf: 68740 bytes, checksum: e924a606232a1a88be1cad5824793b1a (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Among several mechanisms of wear of materials, abrasive and adhesive wear respond for the largest contribution in tools and equipment failures at the mechanical industry. Tooling used in the manufacture of stators, known as lamella, fails due to these types of wear. The failures have origin in sliding wear and remove the enamel from the wire of the stator during the injection process. The removal of enamel results in short circuit between turns and consequent risk for the final consumer. It is common to correlate the wear resistance as a function dependent only on hardness of the involved materials in contact, however, there are other characteristics that also influence the wear such as: the type of crystalline structure and the presence of precipitates in the metal matrix, as well as the nature of them. The present study has analyzed the wear mechanisms existent in tool wear. The pin-on-disc test was used to evaluate eight different tool steels, positioning them in the same scale and comparing with the steel currently used at the process. Two groups of tool steels were evaluated, those manufactured by powder metallurgy and those obtained by conventional metallurgical method. Two types of pin-on-disc tests were performed. In the first test, as counter-face or disc, a grinding wheel made with silicon carbide was used; the main objective of this test was to evaluate the abrasive wear resistance. In the second test, the discs were manufactured using low alloy electric steel; the wear resistance predominantly adhesive was the response variable for this test. The results were correlated with some characteristics of the steels studied: hardness, the energy absorbed during Charpy impact test, density and content of alloying elements that are hard carbide formers. The results have shown a better wear resistance for steels produced by the Powder Metallurgy process. Steels with higher levels of alloying elements achieve better results, particularly in the adhesive wear test. CPM9V and Sinter 30 tool steels presented the best performances for wear resistance. Considering the application of these results in operation conditions, the CPM9V steel has advantage of a lower hardness and consequently greater toughness which is an important characteristic as well. / Entre os diversos mecanismos de desgaste, os desgastes abrasivo e adesivo são os que respondem pela maior contribuição nas falhas em equipamentos e ferramentais da indústria mecânica. Ferramentas utilizadas na fabricação de estatores, conhecidas como lamelas, falham em decorrência destes tipos de desgaste. As falhas têm procedência no desgaste por deslizamento e provocam remoção do isolante dos fios do estator durante o processo de inserção. A remoção do esmalte resulta em curto circuito entre espiras e conseqüente risco ao usuário final. É comum relacionar a resistência ao desgaste como uma função dependente apenas da dureza dos materiais envolvidos, no entanto, existem outras características que também influenciam no desgaste, tais como: o tipo de estrutura cristalina, existência de precipitados na matriz metálica e sua homogeneidade, bem como, a natureza dos mesmos. Por meio do presente estudo, analisaram-se os mecanismos presentes no desgaste de aços ferramenta utilizados na fabricação de estatores. Utilizandose o teste pino-disco, avaliou-se a resistência ao desgaste de oito diferentes aços ferramenta, classificando-os quanto à resistência ao desgaste e situando-os frente ao aço atualmente utilizado neste processo. Dois grupos de aços foram avaliados, os fabricados pela metalurgia do pó e os obtidos pelo método convencional de metalurgia. Dois tipos de ensaios pino-disco foram realizados. No primeiro teste, como contra-face ou disco, foi utilizado um rebolo de carbeto de silício; neste teste o objetivo principal foi avaliar a resistência ao desgaste abrasivo. No segundo teste, o disco foi fabricado com aço de baixa liga, neste teste, a resistência ao desgaste predominantemente adesivo foi à variável resposta. Os resultados obtidos foram correlacionados com determinadas características dos aços estudados: dureza, energia absorvida no impacto do ensaio Charpy, densidade, percentual de elementos de liga formadores de carbonetos de alta dureza e microestrutura. Os resultados mostraram que os aços fabricados pelo processo de Metalurgia do Pó apresentaram maiores resistências ao desgaste. Os aços ferramenta com teores maiores de elementos de liga obtiveram melhores resultados, sobretudo no ensaio de resistência ao desgaste adesivo. Os aços ferramenta CPM9V e Sinter 30 foram os que apresentaram maior desempenho na resistência ao desgaste. Considerando a aplicação deste resultados nas condições de operação, o aço CPM9V possui como vantagem uma menor dureza e conseqüente maior tenacidade, característica também importante para a função.

O desgaste erosivo provocado pelo impacto de partículas sólidas contra uma superfície é um fenômeno tribológico presente em muitos segmentos da indústria, como o de transporte, o aeronáutico, o de mineração, de geração de energia, entre outros. A metodologia mais usual para a determinação da taxa de desgaste é através da medição da perda de massa do material. Com o objetivo de aplicar uma técnica com potencial para a determinação da taxa de desgaste, este trabalho desenvolveu um equipamento dedicado e realizou ensaios preliminares de desgaste erosivo monitorados pela técnica de ensaio não destrutivo de emissão acústica (EA). Esta pode ser definida como uma técnica capaz de detectar ondas mecânicas geradas pela liberação de energia elástica acumulada no material. Foram realizados ensaios de desgaste erosivo com o objetivo de avaliar a capacidade do equipamento coletar os dados de EA e de correlacionar estes dados com o desgaste dos corpos de prova. Amostras de aço com baixo teor de carbono foram desgastadas pelo impacto de partículas angulares de óxido de alumínio suspensas em ar comprimido a três velocidades diferentes: 45, 57 e 67 m/s. O ângulo de impacto entre as partículas e a amostra foi ajustado em 30 graus e a temperatura de ensaio em aproximadamente 20°C. A taxa de desgaste apresentou variação com a velocidade de impacto em concordância com a energia cinética das partículas erodentes e o parâmetro RMS de EA mostrou sensibilidade à variação da velocidade de impacto das partículas e ao desgaste da amostra erodida. A taxa de sinais de EA coletados no tempo apresentou correlação com o fluxo de partículas colidindo com a amostra, bem como os parâmetros de energia, tempo de subida e duração do sinal. / The erosive wear caused by impact of solid particles against a surface is a tribological phenomenon present in many segments of the industry, such as transportation, aerospace, mining, power generation, among others. The most usual method to set the wear rate is by measuring the mass loss of the material. In order to apply one technique with potential to determine the rate of erosion wear, this study developed a dedicated equipment and conducted preliminary erosion tests monitored by nondestructive testing known as acoustic emission technique (AE). This can be defined as a technique able to detect mechanical waves generated by the release of elastic energy accumulated in the material. Erosion testes were performed in order to evaluate the ability of equipment to collect data from AE and to correlate these data with the wear of the specimens. Samples of low carbon steel eroded by the impact of angular aluminum oxide particles suspended in air at three different velocities: 45, 57 and 67 m/s. The impact angle between the particles and the sample was set at 30 degrees and the test temperature at approximately 20°C. The wear rate has changed with the velocity in accordance with the kinetic energy of the particles and the AE parameter RMS showed sensitivity to the variation of particle impact velocity and to the wear of the sample eroded. The rate of AE signals collected over time correlated with the flow of particles striking the sample, and with the parameters of energy, rise time and duration of the signal.

O presente trabalho discute o comportamento tribológico do politetrafluoretileno (PTFE), polímero amplamente utilizado na indústria em inúmeras aplicações tribológicas sem lubrificação, de onde se pode destacar sua utilização em mancais de deslizamento. Fez-se uma revisão bibliográfica buscando entender quais os principais parâmetros que influenciam o atrito cinético e os mecanismos que operam em polímeros. Foram realizados, ensaios de longa duração, em uma máquina de atrito cinético, desenvolvida e construída no Laboratório de Superfícies e Contato (LASC) da UTFPR, na qual uma bucha polimérica desliza, sem lubrificação, sobre um eixo metálico. Esta condição simula a aplicação real do PTFE como mancal de deslizamento. Tais procedimentos experimentais são fundamentais para a completa análise das características e do desempenho dos materiais poliméricos em aplicações tribológicas, que normalmente se mostram de maneira complexa. Nos ensaios observou-se que os parâmetros de coeficiente de atrito cinético e de temperatura estabilizam após 80 minutos. Sendo que o primeiro parâmetro diminuiu com incrementos de carregamento normal. Já a temperatura manteve proporcionalidade com o produto do coeficiente de atrito cinético e da raiz quadrada da força normal aplicada. Realizaram-se análises das superfícies, antes e após ensaios, através de técnicas de Interferometria de luz branca, microscopia eletrônica de varredura, FTIR e DSC. Observou-se que os mecanismos de desgaste que operaram foram: o adesivo e o abrasivo, sendo que houve domínio do primeiro. As superfícies do aço inoxidável tiveram alterações sutis, enquanto as superfícies do PTFE sofreram modificações drásticas. Os valores da taxa de desgaste mássico média do PTFE foi proporcional à raiz quadrada da força normal aplicada e o coeficiente adimensional de desgaste de Archard para o sistema teve aproximação satisfatória com os valores disponíveis na literatura. Verificou-se que as partículas de desgaste geradas se mesclaram formando filmes multicamadas, os quais foram expulsos do contato com a sequência do ensaio. Estes filmes multicamadas apresentam aspecto translúcido, aumento do grau de cristalinidade em relação ao material original e alterações nos espectros de infravermelho. Estas alterações sugerem a ocorrência de substituições de flúor por hidrogênio na estrutura do PTFE durante os ensaios. / This work discusses the tribological behavior of polytetrafluoroethylene (PTFE), a polymer widely used in industry for many tribological applications without lubrication, from where you can highlight its use as plain bearings. A literature review was done to understand the main parameters that influence kinetic friction and wear of polymers and the wear mechanisms that operate in these materials. Long tests duration were conducted on a machine of kinetic friction, developed and built at the Laboratory for Surface and Contact (LASC) UTFPR, in which a polymer bushing slides without lubrication on a metal shaft. This condition simulates a real application of PTFE as bearing. These experimental procedures are fundamental to the complete analysis of the characteristics and performance of polymeric materials in tribological applications, which usually show a complex behavior. In the tests was observed that the parameters of kinetic friction coefficient and temperature stabilized after 80 minutes. The first parameter decreased with the normal load and the temperature, in its turn, kept proportional with the product of kinetic coefficient of friction and the square root of the applied normal force. Analyses were performed on the surfaces, before and after tests, using techniques of white light interferometry, scanning electron microscopy, FTIR and DSC. It was found that the wear mechanisms which operated were: adhesive and abrasive, and the first one was dominant. The stainless steel surfaces had subtle changes, while the PTFE surfaces had drastic changes. The values for the PTFE mass wear rate were proportional to the square root of the applied normal force and the dimensionless coefficient of wear for the system had satisfactory approximation to the values available in the literature. It was found that the wear particles merged in multilayer films. These multilayer films were expelled from contact with the test sequence and exhibit translucent appearance, increasing the degree of crystallinity than the material and changes in the infrared spectra. These changes suggest the substitutions occurrence of fluorine for hydrogen in the structure of PTFE during tests.

Capes / Neste trabalho estudou-se a influência de parâmetros de rugosidade e propriedades mecânicas de um aço AISI H13 no coeficiente de atrito estático, ensaiado no sistema plano inclinado. Como contra corpo foi utilizado um recobrimento de cromo duro, considerado idealmente liso. O coeficiente de atrito foi relacionado com a área real de contato, tendo como dados de entrada parâmetros de rugosidade bidimensionais. A rotina de cálculo proposta por McCool (1987) foi aplicada para obtenção de uma estimativa de área de contato, utilizando os parâmetros Rq (rugosidade média quadrática) e RDq (inclinação média quadrática). Foram estudados três conjuntos de amostras, com acabamento superficial produzido por retificação plana e durezas distintas, produzidas por tratamentos térmicos aos corpos de prova. A variação da dureza foi obtida por meio de diferentes temperaturas de duplo revenimento: 540, 600 e 640 °C. Os ensaios de plano inclinado foram conduzidos em uma velocidade de 0,33°/s e uma carga aplicada produzida pelo peso próprio da amostra. Um sensor de movimento é acoplado ao equipamento para detectar o início do deslizamento e permitir a medida de ângulo neste instante. Para análise dos resultados, cada conjunto de amostras foi considerado como sendo diferente em função do tratamento térmico. Além disso, subconjuntos de amostras foram distinguidos em função do parâmetro Rq, por se tratar de um parâmetro médio e que é utilizado diretamente no cálculo da área real de contato. Dessa forma, para cada condição metalúrgica, pode-se verificar a variação do coeficiente de atrito estático com as propriedades mecânicas e superficiais. Foi verificado que, a dureza não apresentou influência no coeficiente de atrito estático, porem, a combinação das propriedades mecânicas e superficiais representada pelo índice de plasticidade apresenta uma relação direta. / In this work was studied the influence of roughness parameters and mechanical properties of the steel AISI H13 in the coefficient of static friction tested in the inclined plane method. The counterbody used was a coating of hard chrome, considered ideally smooth. The coefficient of friction was related to the real area of contact, taking as input bi-dimensional roughness parameters. The routine calculation proposed by McCool (1987) was applied to obtain an estimate of contact area, using the parameters Rq (root mean square roughness) and Rdq (mean square slope). Three sets of samples were studied, with surface finish produced by grinding flat and different hardness, produced by heat treatments to the samples. The variation of hardness was obtained by different double tempering temperatures: 540, 600 and 640 ° C. The inclined plane tests were conducted at a speed of 0.33 °/s and an applied load produced by the self weight of the body. A motion sensor is attached to the equipment to detect the onset of slip and allow the measure of angle instantly. To analyze the results, each set of samples was considered different depending on the heat treatment. In addition, subsets of samples were distinguished in accordance with Rq parameter, because it is an average parameter and it is used directly to calculate the real area of contact. Thus, for each metallurgical condition was possible to see, the variation of the coefficient of static friction with mechanical and surface properties. It was verified that the hardness had no effect on the coefficient of static friction, however, the combination of mechanical and surface properties represented by the plasticity index has a direct relationship.