O trabalho pioneiro de Krim e Widom [Phys. Rev B 38, 12184 (1988)] revelou a origem da natureza viscosa do atrito em escala atômica gerando uma extensiva atividade teórica e experimental na área da tribologia. Em trabalho posterior, Struntz e Elmer [Phys. Rev. E 58, 1601(1998)] estudaram em detalhes o atrito não linear no modelo Frenkel-Kontorova e identificaram como origem do atrito a ressonância da velocidade de deslizamento com os modos internos de vibração da cadeia e a formação de kinks. Mais recentemente Fusco e Fasolino [Eur. Phys. J. B 31, 95(2003); Thin Solid Films 428, 34(2003)] observaram, através de simulação numérica, o mesmo fenômeno ressonante no atrito de um dímero deslizando sobre uma superfície com potencial periódico unidimensional. Gonçalves et al. [Phys. Rev B 72, 195418(2005)] estudaram mais profundamente esse modelo e descobriram o efeito de histerese no sistema. Nossa pesquisa busca ampliar o modelo unidimensional estudado nos trabalhos anteriores para um modelo bidimensional, aproximando-se assim de um modelo mais real. Para tanto, provamos primeiro a validade do modelo bidimensional, reproduzindo os resultados obtidos pelo modelo unidimensional e observando em seguida de que forma a inclusão de uma nova dimensão resulta numa dinâmica diferente frente ao modelo unidimensional. Avaliamos como a comensurabilidade afeta a dinâmica do dímero para diferentes configurações iniciais, e como resultado sempre constatamos que, para estados comensurados, o atrito é mais forte. A descoberta mais interessante foi que, ao reproduzir as curvas características obtidas pelo trabalho de Gonçalves et al., dando um giro inicial para o dímero, obtivemos mais um fenômeno ressonante, agora em relação a velocidade de rotação do dímero. Nossos resultados descrevem toda à dinâmica de um dímero deslizando sobre uma superfície bidimensional periódica e podem servir de base para elucidar os princípais fatores envolvidos na origem do atrito em objetos pequenos. / The pioneering work of Krim and Widom [Phys. Rev B 38, 12184 (1988)] unveiled the origin of the viscous nature of friction at the atomic scale generating extensive experimental and theoretical activity in the area of tribology. A posterior work by Struntz and Elmer [Phys. Rev. E 58, 1601 (1998)] aimed at the nonlinear friction of the Frenkel-Kontorova model and identified its origins in the resonance of the sliding velocity with the internal vibration modes of the chain and the formation of kinks. More recently, Fusco and Fasolino [Eur. Phys. J. B 31, 95 (2003); Thin Solid Films 428, 34( 2003)] have identified by numerical solutions the same resonance phenomenon in the friction of a dimer sliding over a unidimensional periodic substrate. Gonçalves et al. [Phys. Rev B 72, 195418(2005)] extended this model further and discovered the effects of hysteresis in the system. Our research aims at extending the unidimensional model studied in the works to a bidimensional model, approximating it thus to reality. We first proved the vality of the bidimensional model by reproducing the results of the unidimensional model, then observing how that the inclusion of a new dimension results in a new dynamic. We studied how commensurability affects the dynamics for different configurations, and as a result we verified that friction is always stronger at commensurated states. The most striking result was that, by reproducing the caracteristic curves made by Gonçalves et al. with an inicial rotation, we found one more resonance phenomenon, now conected to the rotation velocity of the dimer. Our results describe the whole dynamics of a dimer sliding on a periodic bidimensional substrate and may serve as a starting point to explain the main factors related to the origin of friction for small objects.

Orientador: Sergio Tonini Button / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T19:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_GustavoAristidesSantana_D.pdf: 4959631 bytes, checksum: e6b7d112b2e214d6ce2dea3150d504a3 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O tipo de regime de lubrificação que ocorre na trefilação tem uma grande influencia nas condições de atrito, acabamento superficial e no desgaste da ferramenta. Este trabalho apresenta o estudo da lubrificação no tribo-sistema de trefilação a altas velocidades. É analisada a influencia da velocidade, viscosidade e da geometria da ferramenta no estabelecimento do regime de lubrificação na trefilação do aço inoxidável austenítico ABNT 304 L. Foi desenvolvido também um modelo físico-matemático para auxiliar na determinação das condições ideais para o estabelecimento da lubrificação, verificado pela análise dos resultados experimentais / Abstract: The lubrication regime which occurs in wiredrawing has a strong influence on frictional conditions, surface finish and tooling wear. This works presents a study of the lubricatio'n in wiredrawing tribo-system with high speeds. It is analyzed the influence of the drawing speed, the lubricant viscosity an the tool geometry in the formation of the lubrication regime in the wiredrawing of the austenitic stainless steel ABNT 304 L. It was also developed a physical-mathematical model to aid in the determination of the ideal conditions for the establishment of the hydrodynamic lubrication. Experimental results show the possibility of previously define the process conditions to obtain adequate lubrication / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Cecilia A. C. Zavaglia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T13:17:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Crnkovic_SergioJoao_D.pdf: 7308557 bytes, checksum: 8fb3c47f05562f325ffe65dfd17719f4 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Os aços bifásicos são aços constituídos de uma microestrutura formada basicamente de ferrita e martensita que dependem da temperatura intercrítica, tempo mantido nessa temperatura, taxa de resfriamento e microestrutura antes do tratamento intercrítico. Neste trabalho, foi produzida uma microestrutura bifásica em um aço ABNT-1020 previamente normalizado, que foi posteriormente revenido a duas temperaturas. Os estudos experimentais de atrito e desgaste destes dois aços bifásicos revenidos, foram executados contra um aço ABNT-1020 cementado em um banco de ensaio do tipo pino-disco, devidamente instrumentado. Para a análise do desgaste, utilizou-se o volume removido em metro cúbico m3 ou a taxa de desgaste em metro cúbico por metro de deslizamento m3/m, como elemento de estudo do comportamento em função da carga, percurso e velocidade de deslizamento. Do ponto de vista quantitativo, os resultados apresentados pelo coeficiente de atrito estacionário, mostraram ser influenciados pela velocidade de deslizamento e não influenciados pela carga aplicada. Os resultados apresentados pelo volume removido ou taxa de desgaste mostraram ser influenciados pela carga, percurso e velocidade de deslizamento, com diferentes comportamentos em determinadas faixas dentro da faixa de teste. Do ponto de vista do processo de desgaste atuante, verificou-se por microscopia eletrônica de varredura, que o processo de desgaste por deslocamento plástico ocorreu em baixas cargas, percursos e velocidades de deslizamento, alterando-se para um processo de desgaste adesivo quando elevou-se o percurso e a velocidade de deslizamento e para um processo de desgaste por fragilização quando elevou-se a carga. Verificou-se de uma forma geral, a alteração do processo de desgaste quando há alterações quantitativas da taxa de desgaste / Abstract: The dual-phase steels are constituted by a microstructure formed, basically by ferrite and martensite that depend on intercritical temperature, time maintained in this intercritical temperature, cooling rate and microstructure before the intercritical treatment. In this work a dual-phase microstructure was obtained in the ABNT-I020 steel annealing and then tempered in two temperatures. The friction and wear experiment studies of the two tempered dual-phase steels were executed against the ABNT-I020 steel cemented in a pin on disc test rig properly instrumented. In order to analyze the wear, the behaviour of the removed volume was utilized in cubic meter m3 as a function of the sliding distance or the wear rate in cubic meter for meter of sliding m3/m, as a function of load and sliding velocity. From a quantitative point of view, the results presented by the státionary friction coefficient proved to be influenced by the sliding velocity, not the applied lO?d. The results presented by volume removed or wear rate showed to be influenced by load, distance and velocity of sliding, with different behaviours in certain bands inside the band tests. From an acting wear process point of view, it was verified by a scanning electron microscopic, that the wearing processes occurs by plastic displacement in low loads, small distances and low sliding, velocities, changing to as adhesive wearing process when the distances and sliding velocity are raised and to a fragilization wearing process when the load is raised. In a general way, the wearing process alteration is verified when there are quantitative alterations on the wearing rate / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, opção Materiais e Processos de Fabrico

O presente trabalho apresenta a avaliação comparativa do comportamento ao desgaste adesivo das ligas metálicas Stellite 6 e Colmonoy 56, aplicadas como revestimento resistente ao desgaste em diferentes combinações nos pares de corpos-de-prova ensaiados em laboratório segundo a norma técnica ASTM G-77. Procurou-se assim simular a condição mais crítica de operação, a qual um mancal dianteiro de deslizamento instalado internamente em uma extrusora monorosca está submetido, ou seja, contato metal-metal sem lubrificação. Uma vez que os resultados obtidos em laboratório indicaram o par com melhor desempenho em resposta às solicitações de desgaste adesivo, foram então, revestidas as superfícies das peças de um mancal de deslizamento e instaladas em uma extrusora monorosca para execução do teste de campo em condições normais de operação. A liga Colmonoy 56 utilizada em conjunto com a liga Stellite 6 mostrou ter uma vida útil maior ao desgaste por deslizamento do que o par de ligas Stellite 6 / Stellite 6. Os resultados indicaram ainda que quando o mecanismo predominante de desgaste por deslizamento é o adesivo, a compatibilidade metalúrgica entre as ligas metálicas que se atritam é um fator que influencia fortemente a resistência ao desgaste das superfícies em contato. Assim sendo, o par Colmonoy 56 / Stellite 6 apresentou uma menor compatibilidade metalúrgica (menor solubilidade mútua) melhorando o deslizamento devido a menor adesão entre as ligas. Outro fator que pôde ser constatado como de influência para a diminuição da taxa de desgaste foi à presença de alta concentração de cristais de boretos de cromo, que possuem dureza semelhante à do diamante, e também a presença de outros constituintes duros como carbonetos de cromo distribuídos na microestrutura do Colmonoy 56. Nos testes de campo, foi confirmado um significativo aumento da durabilidade do mancal em operação substituindo o par tribológico Stellite 6 / Stellite 6 pelo par Colmonoy 56 / Stellite 6. / This work shows a comparative evaluation of the adhesive wear behavior of metallic alloys Stellite 6 and Colmonoy 56 applied as a wear resistant coating in different combinations in pairs of specimens tested in the laboratory according to technical standard ASTM G-77. We attempted to simulate then the most critical operating condition to which a sliding front bearing installed internally in a single screw extruder is subjected, i.e., metal to metal contact without lubrication. Since the results obtained in the laboratory indicated the par with the best performance in terms of response to adhesive wear were then coated surfaces of the parts of a sliding front bearing and after they were installed in a single screw extruder for run the field test in normal operation. The alloy Colmonoy 56 used in conjunction with alloy Stellite 6 proved to have a longer life than the pair of alloy Stellite 6 / Stellite 6 to sliding wear. The results also indicated that when the predominant mechanism of sliding wear is the adhesive, the metallurgical compatibility between the metal alloys that are rubbing each other is a factor that strongly influences the wear resistance of the surfaces in contact. Thus, the pair Colmonoy 56 / Stellite 6 demonstrated a lower metallurgical compatibility (mutual solubility smaller), improving the sliding between the alloys due to the lower adhesion between the alloy. Another factor found to influence to decrease the wear rate was the presence of high concentrations of crystals of borides of chromium, which have similar hardness to diamond and also the presence of other hard constituents, such as chromium carbides distributed in the microstructure of the Colmonoy 56. In field tests, it was confirmed a significant increase in the durability of the bearing under normal operation replacing the tribological pair Stellite 6 / Stellite 6 by tribological pair Colmonoy 56 / Stellite 6.

O presente trabalho apresenta a avaliação comparativa do comportamento ao desgaste adesivo das ligas metálicas Stellite 6 e Colmonoy 56, aplicadas como revestimento resistente ao desgaste em diferentes combinações nos pares de corpos-de-prova ensaiados em laboratório segundo a norma técnica ASTM G-77. Procurou-se assim simular a condição mais crítica de operação, a qual um mancal dianteiro de deslizamento instalado internamente em uma extrusora monorosca está submetido, ou seja, contato metal-metal sem lubrificação. Uma vez que os resultados obtidos em laboratório indicaram o par com melhor desempenho em resposta às solicitações de desgaste adesivo, foram então, revestidas as superfícies das peças de um mancal de deslizamento e instaladas em uma extrusora monorosca para execução do teste de campo em condições normais de operação. A liga Colmonoy 56 utilizada em conjunto com a liga Stellite 6 mostrou ter uma vida útil maior ao desgaste por deslizamento do que o par de ligas Stellite 6 / Stellite 6. Os resultados indicaram ainda que quando o mecanismo predominante de desgaste por deslizamento é o adesivo, a compatibilidade metalúrgica entre as ligas metálicas que se atritam é um fator que influencia fortemente a resistência ao desgaste das superfícies em contato. Assim sendo, o par Colmonoy 56 / Stellite 6 apresentou uma menor compatibilidade metalúrgica (menor solubilidade mútua) melhorando o deslizamento devido a menor adesão entre as ligas. Outro fator que pôde ser constatado como de influência para a diminuição da taxa de desgaste foi à presença de alta concentração de cristais de boretos de cromo, que possuem dureza semelhante à do diamante, e também a presença de outros constituintes duros como carbonetos de cromo distribuídos na microestrutura do Colmonoy 56. Nos testes de campo, foi confirmado um significativo aumento da durabilidade do mancal em operação substituindo o par tribológico Stellite 6 / Stellite 6 pelo par Colmonoy 56 / Stellite 6. / This work shows a comparative evaluation of the adhesive wear behavior of metallic alloys Stellite 6 and Colmonoy 56 applied as a wear resistant coating in different combinations in pairs of specimens tested in the laboratory according to technical standard ASTM G-77. We attempted to simulate then the most critical operating condition to which a sliding front bearing installed internally in a single screw extruder is subjected, i.e., metal to metal contact without lubrication. Since the results obtained in the laboratory indicated the par with the best performance in terms of response to adhesive wear were then coated surfaces of the parts of a sliding front bearing and after they were installed in a single screw extruder for run the field test in normal operation. The alloy Colmonoy 56 used in conjunction with alloy Stellite 6 proved to have a longer life than the pair of alloy Stellite 6 / Stellite 6 to sliding wear. The results also indicated that when the predominant mechanism of sliding wear is the adhesive, the metallurgical compatibility between the metal alloys that are rubbing each other is a factor that strongly influences the wear resistance of the surfaces in contact. Thus, the pair Colmonoy 56 / Stellite 6 demonstrated a lower metallurgical compatibility (mutual solubility smaller), improving the sliding between the alloys due to the lower adhesion between the alloy. Another factor found to influence to decrease the wear rate was the presence of high concentrations of crystals of borides of chromium, which have similar hardness to diamond and also the presence of other hard constituents, such as chromium carbides distributed in the microstructure of the Colmonoy 56. In field tests, it was confirmed a significant increase in the durability of the bearing under normal operation replacing the tribological pair Stellite 6 / Stellite 6 by tribological pair Colmonoy 56 / Stellite 6.

O presente trabalho apresenta a avaliação comparativa do comportamento ao desgaste adesivo das ligas metálicas Stellite 6 e Colmonoy 56, aplicadas como revestimento resistente ao desgaste em diferentes combinações nos pares de corpos-de-prova ensaiados em laboratório segundo a norma técnica ASTM G-77. Procurou-se assim simular a condição mais crítica de operação, a qual um mancal dianteiro de deslizamento instalado internamente em uma extrusora monorosca está submetido, ou seja, contato metal-metal sem lubrificação. Uma vez que os resultados obtidos em laboratório indicaram o par com melhor desempenho em resposta às solicitações de desgaste adesivo, foram então, revestidas as superfícies das peças de um mancal de deslizamento e instaladas em uma extrusora monorosca para execução do teste de campo em condições normais de operação. A liga Colmonoy 56 utilizada em conjunto com a liga Stellite 6 mostrou ter uma vida útil maior ao desgaste por deslizamento do que o par de ligas Stellite 6 / Stellite 6. Os resultados indicaram ainda que quando o mecanismo predominante de desgaste por deslizamento é o adesivo, a compatibilidade metalúrgica entre as ligas metálicas que se atritam é um fator que influencia fortemente a resistência ao desgaste das superfícies em contato. Assim sendo, o par Colmonoy 56 / Stellite 6 apresentou uma menor compatibilidade metalúrgica (menor solubilidade mútua) melhorando o deslizamento devido a menor adesão entre as ligas. Outro fator que pôde ser constatado como de influência para a diminuição da taxa de desgaste foi à presença de alta concentração de cristais de boretos de cromo, que possuem dureza semelhante à do diamante, e também a presença de outros constituintes duros como carbonetos de cromo distribuídos na microestrutura do Colmonoy 56. Nos testes de campo, foi confirmado um significativo aumento da durabilidade do mancal em operação substituindo o par tribológico Stellite 6 / Stellite 6 pelo par Colmonoy 56 / Stellite 6. / This work shows a comparative evaluation of the adhesive wear behavior of metallic alloys Stellite 6 and Colmonoy 56 applied as a wear resistant coating in different combinations in pairs of specimens tested in the laboratory according to technical standard ASTM G-77. We attempted to simulate then the most critical operating condition to which a sliding front bearing installed internally in a single screw extruder is subjected, i.e., metal to metal contact without lubrication. Since the results obtained in the laboratory indicated the par with the best performance in terms of response to adhesive wear were then coated surfaces of the parts of a sliding front bearing and after they were installed in a single screw extruder for run the field test in normal operation. The alloy Colmonoy 56 used in conjunction with alloy Stellite 6 proved to have a longer life than the pair of alloy Stellite 6 / Stellite 6 to sliding wear. The results also indicated that when the predominant mechanism of sliding wear is the adhesive, the metallurgical compatibility between the metal alloys that are rubbing each other is a factor that strongly influences the wear resistance of the surfaces in contact. Thus, the pair Colmonoy 56 / Stellite 6 demonstrated a lower metallurgical compatibility (mutual solubility smaller), improving the sliding between the alloys due to the lower adhesion between the alloy. Another factor found to influence to decrease the wear rate was the presence of high concentrations of crystals of borides of chromium, which have similar hardness to diamond and also the presence of other hard constituents, such as chromium carbides distributed in the microstructure of the Colmonoy 56. In field tests, it was confirmed a significant increase in the durability of the bearing under normal operation replacing the tribological pair Stellite 6 / Stellite 6 by tribological pair Colmonoy 56 / Stellite 6.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11715_RUBSON MAÇÃO CAMPOREZ.pdf: 8342818 bytes, checksum: 8e7eb12d5a49bc2e39fc04ebf6dfa762 (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / O presente trabalho tem o objetivo de estudar o efeito da carga normal, da velocidade de deslizamento e do ambiente no qual as amostras estão inseridas, no comportamento do atrito e do desgaste para os materiais poliméricos (Polipropileno e Poliamida). Para realização dos ensaios foi utilizado um tribômetro com configuração pino-plano com movimento alternado. Foi utilizado três cargas, três velocidades de deslizamento e três ambientes, totalizando nove condições onde cada condição conta com cinco repetições somando 45 ensaios, devido a severidade de um tribossistema a distância de deslizamento alternou-se entre 540 m e 108 m. Ao trabalhar com materiais poliméricos, algumas dificuldades são encontradas quanto mensurar o seu desgaste, pois são materiais com maior sensibilidade à temperatura e a presença de umidade, deste modo foi desenvolvida uma metodologia específica em relação à temperatura e tempo de secagem em estufa. O comportamento do atrito e do desgaste foi realizado através da análise dos dados obtidos no tribômetro, pelo microscópio ótico e pela microscopia eletrônica de varredura, este último foi utilizado para identificação dos mecanismos de desgaste. Foi observado que para a variação da carga não encontrou-se transição de severidade de desgaste e a alteração do lubrificante não ocasiounou diferença sigficativa entre as taxas de desgaste para o polipropileno, porém a mudança de velocidade proporcionou uma mudança de severidade do desgaste sendo observado claramente essa transição, já para a poliamida a taxa de desgaste foi inconclusiva. Palavras chave: polipropileno, poliamida, desgaste, atrito, tribologia de polímeros

Em tribossistemas pode ser necessário o controle do atrito e a minimização do desgaste dos materiais. Dentre as soluções propostas, se encontram tratamentos térmicos e termoquímicos, deposição de filmes finos e formação de revestimentos duplex. O objetivo desse trabalho é entender e comparar como variam a microestrutura, as propriedades mecânicas, o desempenho tribológico e os mecanismos de desgaste em um aço inoxidável martensítico AISI 440B após os tratamentos de i) têmpera e ii) nitretação a plasma pulsada. A caracterização da microestrutura consistiu na identificação das fases por difração de raios - X, observação por microscopia ótica e por MEV-FEG. A caracterização das propriedades mecânicas consistiu em medições de dureza Rockwell C e microdureza Vickers (carga de 100gf). Por fim, o desempenho tribológico e os mecanismos de desgaste foram avaliados através de: a) determinação dos parâmetros de rugosidade por rugosimetria e AFM; b) levantamento das curvas de coeficiente de atrito vs. tempo através do ensaio de desgaste linear cíclico (SRV) sem lubrificação; c) perda de massa dos discos e esferas; d) observação das trilhas de desgaste e das calotas de desgaste por meio de MEV-FEG/EDS; e) levantamento do perfil topográfico da superfície dos discos desgastados e f) profundidade das trilhas através de interferometria ótica. Obteve-se microestrutura da camada nitretada constituída de martensita revenida e nitretos ?\', ? e CrN. A camada nitretada apresentou dureza máxima de 1340 HV0,1 e profundidade de camada NHT de ~100µm. Durante a nitretação a matriz martensítica sofreu revenimento que diminuiu a dureza de 54 HRC (temperado) para 50 HRC. Constatou-se que no tribossistema \"deslizamento a seco entre esfera de AISI 52100 e disco de AISI 440B Temperado\", ocorreram no corpo: i) deformação plástica, ii) abrasão de 3 corpos nas extremidades das trilhas, iii) desgaste oxidativo e iv) delaminação (arrancamento do filme óxido). Já no contra-corpo: i) abrasão suave e ii) adesão de debris óxidos. No tribossistema \"deslizamento a seco de esfera de AISI 52100 contra disco de AISI 440B Nitretado\" ocorreram no corpo: i) microcutting, ii) desgaste oxidativo e iii) delaminação (arrancamento de asperezas e/ou de filme óxido). Já no contra-corpo: i) abrasão severa e ii) adesão de debris óxidos. / In tribosystems to control friction and wear is necessary. Several solutions have been developed over the last few years, such as heat treatments, thermo-chemical treatments, thin films deposition and duplex coatings. The purpose of the present work is to understand how the microstructure, mechanical and tribological properties of AISI 440B vary after being subjected to the following treatments i) quenching, ii) plasma nitriding. The approach to study AISI 440B microstructure consisted of XRD (X-Ray Diffraction), optical microscopy and SEM (Scanning electron microscopy). The approach to study AISI 440B mechanical properties consisted of Rockwell C hardness and Vickers microhardness. Finally, the approach to study AISI 440B tribological performance was: a) surface and roughness observations through contact rugosimetry and AFM, b) friction coefficient vs. time curves through unlubricated reciprocating tribological test (ASTM G133-05), c) disc and sphere mass loss, d) wear track and wear cap observations through SEM-FEG/EDS, e) surface profile and wear track depth through optical interferomety. The nitrided layer presented tempered martensite as well as ?, ? and CrN nitrides. The maximum surface hardness was 1340 HV 0,1 and a case depth of ~100 µm was found. Regarding the wear mechanisms, in the \"dry sliding of AISI 52100 sphere against as-quenched AISI 440B discs\" tribosystem, the wear mechanisms acting in the body were: severe wear with i) severe plastic deformation, ii) 3-body abrasion at the ends of the wear tracks, iii) oxidation, and iv) mild delamination (oxide pull-out). Regarding the counterbody, it was found: i) mild abrasion and ii) oxide adhesion. In the \"dry sliding plasma nitrided AISI 440B against AISI 52100 spheres\" tribosystem the body suffered mild wear with i) oxidation and ii) delamination. The counterbody suffered i) strong abrasion and ii) oxide adhesion.

Em tribossistemas pode ser necessário o controle do atrito e a minimização do desgaste dos materiais. Dentre as soluções propostas, se encontram tratamentos térmicos e termoquímicos, deposição de filmes finos e formação de revestimentos duplex. O objetivo desse trabalho é entender e comparar como variam a microestrutura, as propriedades mecânicas, o desempenho tribológico e os mecanismos de desgaste em um aço inoxidável martensítico AISI 440B após os tratamentos de i) têmpera e ii) nitretação a plasma pulsada. A caracterização da microestrutura consistiu na identificação das fases por difração de raios - X, observação por microscopia ótica e por MEV-FEG. A caracterização das propriedades mecânicas consistiu em medições de dureza Rockwell C e microdureza Vickers (carga de 100gf). Por fim, o desempenho tribológico e os mecanismos de desgaste foram avaliados através de: a) determinação dos parâmetros de rugosidade por rugosimetria e AFM; b) levantamento das curvas de coeficiente de atrito vs. tempo através do ensaio de desgaste linear cíclico (SRV) sem lubrificação; c) perda de massa dos discos e esferas; d) observação das trilhas de desgaste e das calotas de desgaste por meio de MEV-FEG/EDS; e) levantamento do perfil topográfico da superfície dos discos desgastados e f) profundidade das trilhas através de interferometria ótica. Obteve-se microestrutura da camada nitretada constituída de martensita revenida e nitretos ?\', ? e CrN. A camada nitretada apresentou dureza máxima de 1340 HV0,1 e profundidade de camada NHT de ~100µm. Durante a nitretação a matriz martensítica sofreu revenimento que diminuiu a dureza de 54 HRC (temperado) para 50 HRC. Constatou-se que no tribossistema \"deslizamento a seco entre esfera de AISI 52100 e disco de AISI 440B Temperado\", ocorreram no corpo: i) deformação plástica, ii) abrasão de 3 corpos nas extremidades das trilhas, iii) desgaste oxidativo e iv) delaminação (arrancamento do filme óxido). Já no contra-corpo: i) abrasão suave e ii) adesão de debris óxidos. No tribossistema \"deslizamento a seco de esfera de AISI 52100 contra disco de AISI 440B Nitretado\" ocorreram no corpo: i) microcutting, ii) desgaste oxidativo e iii) delaminação (arrancamento de asperezas e/ou de filme óxido). Já no contra-corpo: i) abrasão severa e ii) adesão de debris óxidos. / In tribosystems to control friction and wear is necessary. Several solutions have been developed over the last few years, such as heat treatments, thermo-chemical treatments, thin films deposition and duplex coatings. The purpose of the present work is to understand how the microstructure, mechanical and tribological properties of AISI 440B vary after being subjected to the following treatments i) quenching, ii) plasma nitriding. The approach to study AISI 440B microstructure consisted of XRD (X-Ray Diffraction), optical microscopy and SEM (Scanning electron microscopy). The approach to study AISI 440B mechanical properties consisted of Rockwell C hardness and Vickers microhardness. Finally, the approach to study AISI 440B tribological performance was: a) surface and roughness observations through contact rugosimetry and AFM, b) friction coefficient vs. time curves through unlubricated reciprocating tribological test (ASTM G133-05), c) disc and sphere mass loss, d) wear track and wear cap observations through SEM-FEG/EDS, e) surface profile and wear track depth through optical interferomety. The nitrided layer presented tempered martensite as well as ?, ? and CrN nitrides. The maximum surface hardness was 1340 HV 0,1 and a case depth of ~100 µm was found. Regarding the wear mechanisms, in the \"dry sliding of AISI 52100 sphere against as-quenched AISI 440B discs\" tribosystem, the wear mechanisms acting in the body were: severe wear with i) severe plastic deformation, ii) 3-body abrasion at the ends of the wear tracks, iii) oxidation, and iv) mild delamination (oxide pull-out). Regarding the counterbody, it was found: i) mild abrasion and ii) oxide adhesion. In the \"dry sliding plasma nitrided AISI 440B against AISI 52100 spheres\" tribosystem the body suffered mild wear with i) oxidation and ii) delamination. The counterbody suffered i) strong abrasion and ii) oxide adhesion.