Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 0- Capa.pdf: 52849 bytes, checksum: 052f0059aa665dd6426fbaf7c75b0a07 (MD5) Previous issue date: 2005-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this dissertation is to study the friction focusing in the forces and energies needed to initiate the movement and keep it. The surfaces textures role is analyzed in roughness, r.m.s slope and fractal dimension of the surfaces profiles. This study showed that the surface profile r.m.s. slope is the main parameter to obtain the fraction coefficient figures. This study showed that it is essential to qualify the contact before to proceed with the quantitative calculation. The best parameter found to qualify the contact behavior is the Mikic plasticity index, which is compounded by the r.m.s. slope, the reduced elasticity modulus and the Vickers hardness of the materials in contact. It were prepared Ti6Al4V samples with three textures: sand blasting, shoot pinning and polished in order to verify the role of the textures regarding friction. A half of the samples were treated via plasma carbonitriding where surfaces free of micro cracks and with a relevant gain on the surface hardness were obtained. All the textures combinations were tested regarding their friction coefficients before and after the treatment. The treated samples shown similar or lightly high friction coefficients than the non treated samples, however after the friction test it was noticed that the treated samples presented less wear than the non treated samples. / O objetivo desta dissertação é estudar o atrito com foco nas forças e energias necessárias para iniciar o movimento e mantê-lo. A influência das texturas das superfícies em contato no coeficiente de atrito é analisada em rugosidade, inclinação média e dimensão fractal dos perfis das superfícies. O estudo mostrou que a inclinação média dos perfis das superfícies é o principal parâmetro relacionado ao coeficiente de atrito. O estudo mostra que é essencial qualificar o contato antes de proceder aos cálculos do coeficiente de atrito. O parâmetro que se mostrou eficiente para qualificar o regime de deformação do contato é o índice de plasticidade de Mikic, o qual é formado pela inclinação média e duas propriedades dos materiais: módulo de elasticidade reduzido e as durezas Vickers. Foram preparadas amostras de Ti6Al4V com texturas polidas, jateadas e jateadas com esferas de aço (shoot pinning) para verificar a influência da geometria das superfícies em contato no coeficiente de atrito. Metade das amostras foram carbonitretadas por plasma onde se obteve superfícies sem trincas e com ganho significativo na dureza de superfície. Todas as combinações de textura foram testadas em relação ao coeficiente de atrito antes e depois do tratamento. As amostras tratadas apresentaram coeficiente de atrito similar ou ligeiramente maior que as não tratadas, porém após os testes observou-se que as amostras tratadas apresentaram menor desgaste.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Domingos Cardoso.pdf: 8690501 bytes, checksum: b120ead6518f05e5ff1cb9d530fa6bfe (MD5) Previous issue date: 2013-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work aims to develop and characterize galvanized steels with chemical post-treatment application, which provides to the metal forming improvement properties. The main reason for this development is related with the fact that the most of zinc coatings problems are related with their sensitivity for abrasion wear during forming process. In view of these difficulties, related with coating steel forming, the Arcelormittal group has been developing Pos-Treatment solutions known as NIT (New Treatment Innorganic) and Pre-phosphate with the main function to promote the improvement of forming properties in deep stamping process through the lubricating properties. The propose solutions was applied over the standard steels known as IF, and galvanized with GI and GA zinc coatings. The forming improvement were evaluated through wear tests by plane friction and pin on disc tribometer, with aim to determine the friction coefficient behaviour for these materials in front of contacts pressure (MPa) application and distance (m). In addition, cracking potential analysis was done through Erichsen and weight loss methods to evaluate the powdering failure possibility. The post-treatment microstructure was evaluated through MEV and FEG-EDS analysis. As a complement study was simulated remobility tests to reproduce one step of the automotive process that can be negative influenced by post treatment application waste on the strip after forming and was evaluated the material corrosion potential in humidity tests cycles / O presente trabalho tem o objetivo de desenvolver e caracterizar aços galvanizados com aplicação de pós-tratamento químico, que visam proporcionar ao metal melhoria de conformabilidade. A justificativa principal deste estudo esta no fato de que o principal problema de revestimentos à base de zinco vêm a ser a sua sensibilidade ao processo de desgaste por abrasão, podendo danificar tanto a peça revestida, como as ferramentas das prensas de estampagem, principalmente no processamento de peças críticas voltados para aplicações da indústria automotiva. Diante destas dificuldades, o grupo ArcelorMittal tem desenvolvido a aplicação de soluções de pós-tratamento do tipo NIT (New Innorganic Treatment) e pré-fosfato , com a função de promover ao aço galvanizado, melhoria de conformabilidade e , através da propriedade de lubrificação, durante processos de estampagem de peças de alta criticidade. As soluções propostas foram aplicadas sobre os aços convencionais do tipo IF, galvanizados com revestimento base Zn denominados GI e GA. Os ganhos de conformação foram avaliados por ensaios de desgaste realizados em tribômetros de fricção planar e pino sobre disco, a fim de avaliar o comportamento do coeficiente de atrito destes materiais diante da aplicação de determinadas pressões de contato (MPa) e distância percorrida (m). Além disto, foram realizados ensaios de avaliação de potencial de fratura do material através de testes em prensa de embutimento Erichsen e Perda de Massa, método este que visa avaliar a possibilidade de ocorrência de fragilizações por Powdering. Com intuito de conhecer a microestrutura dos filmes de póstratamento depositados sobre o aço revestido foram realizadas análises metalográficas via MEV e FEG-EDS. Como complemento ao trabalho foram realizados ensaios de remobilidade dos filmes aplicados, simulações de uma das etapas de processos da indústria automotiva que podem vir a sofrer influência do pós-tratamento após estampagem do material e avaliação do potencial de corrosão em ciclos de câmara úmida.

Pastilhas de freio para sistemas de freios automotivos correspondem a um dos materiais compósitos mais complexos já que eles contêm muitos componentes, cada qual com uma grande variedade de propriedades físicas e químicas. Esta natureza multi-fase é necessária para satisfazer a grande variedade de demandas relativas à performance. As condições de processamento também possuem grande influência nas propriedades deste complexo compósito. As pastilhas de freio usadas neste trabalho foram sem amianto do tipo semi-metálica contendo muitos elementos, incluindo resina fenólica, fibra de reforço, lubrificantes sólidos, abrasivos e cargas. Este trabalho tem como objetivo principal esclarecer a influência entre as variáveis de processo e de composição nas propriedades de compressibilidade a frio, densidade, dureza, flexão e coeficiente de atrito. Para isso foram utilizados planejamentos de experimentos fracionados e completos. O planejamento de experimentos fracionado, 25-1, indicou que a quantidade de resina fenólica e a temperatura do molde são os fatores mais significativos para a compressibilidade. O planejamento de experimentos completo, 24, mostrou mais uma vez, que a quantidade de resina e a temperatura do molde, bem como as suas interações, são fatores significativos na determinação da compressibilidade. O terceiro planejamento de experimentos, 2³, concentrou-se nas propriedades da resina, já que a mesma mostrou-se muito influente na determinação das propriedades dos materiais de atrito. Os resultados mostraram que é possível controlar as propriedades tribológicas e a compressibilidade das pastilhas de freio dentro de certa escala de valores. Assim, este trabalho mostra que é possível aplicar técnicas estatísticas para racionalizar o projeto de materiais de atrito. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-14T18:07:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ademir R Menetrier.pdf: 3142797 bytes, checksum: 973f28293a5f77372f68c6146e790438 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-14T18:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ademir R Menetrier.pdf: 3142797 bytes, checksum: 973f28293a5f77372f68c6146e790438 (MD5) / Brake pads for automotive brake systems represent one of the most complex composite materials since they contain many components with widely varying physical and chemical properties. This multiphase nature is necessary to satisfy a wide variety of performance related demands. Processing conditions also have a major influence on the properties of these complex composites. Brake pads used in these studies were semi-metallic non-asbestos friction materials containing many different ingredients, including phenolic resin, reinforcing fibers, solid lubricants, abrasives and fillers. In this work, the influence of composition and process parameters on the compressibility, density, hardness, flexure strength and coefficient of friction were investigated. The designs of experiments selected for this study were fractional and full varieties. In the initial fractional design of experiments, we found both the quantity of resin and the mold temperature to be dominant influences on the compressibility. A full design of experiments again indicated that the quantity of resin and mold temperature, as well as their interaction, are the dominant players in determining the compressibility. A third design of experiments concentrated on the resin properties since this factor was the most influential in determining the properties of friction materials. The results show that it is possible to control both the tribological properties and the compressibility of the pads within a rather large range of values. Thus, the work shows that it is possible to use statistical methods to rationalize brake pad design.

O fenômeno de atrito ainda não possui um entendimento em termos fundamentais. Tal compreensão poderia contribuir no esclarecimento da dissipação de energia por atrito durante a interação entre os átomos de duas ou mais superfícies ao longo de um contato. Essa interpretação para pequenas escalas pode levar ao desenvolvimento de novos materiais, ou mesmo a avanços em materiais já existentes e ainda na engenharia de superfícies, visando uma melhor eficiência energética de componentes para diversas finalidades. Com foco nas leis fundamentais do atrito, neste trabalho investigou-se quantitativamente o comportamento do atrito nas camadas mais externas do aço AISI 1045. Para isso, as superfícies do mesmo foram nitretadas e pós oxidadas à plasma, gerando diferentes nanocamadas de óxido, as quais variaram de 0 a 408 nm. Para a caracterização morfológica foram empregadas técnicas de microscopia de varredura (MEV) e espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES). A determinação das estruturas cristalinas presentes nas camadas superficiais das amostras foi obtida por difração de raios X (DRX) em ângulo rasante. Como resultado, foi observado que a camada nitretada é composta de nitretos γ’-Fe4N e ε-Fe2-3N, enquanto que as camadas superficiais das amostras oxidadas são compostas apenas por Magnetita (Fe3O4) com espessuras nanométricas. O coeficiente de atrito, ou do ingês, coefficient of friction (CoF), além dos dados de rugosidade e módulo elástico reduzido foram obtidos por ensaios de nanoindentação. Foi evidenciado que propriedades como dureza e rugosidade das amostras analisadas não mudam fortemente, dentro da incerteza experimental. No entanto, quando comparadas as amostras oxidadas com a somente nitretada foi observado que o coeficiente de atrito diminui quando a superfície contém a fase magnetita. Porém, comparando apenas as amostras oxidadas o CoF não variou com a espessura das nanocamadas do óxido. Com isso, pode se inferir que o comportamento do atrito é influenciado pela mudança físico-química da superfície (nitrogênio versus oxigênio, nitretos versus magnetita). Os resultados experimentais podem ser explicados com base em modelos de dissipação de energia por fônons. Os referidos modelos relacionam os modos de frequência vibracionais dos átomos presentes na superfície com o coeficiente de atrito e permitem inferir que em ensaios com indentações de até 200 nm o mecanismo dissipativo (atrito) é iniciado por vibrações locais e não coletivas. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-05-18T12:02:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Nerio Bogoni Junior.pdf: 29520976 bytes, checksum: 49b9ea3813aa49e566fa2312582745c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T12:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Nerio Bogoni Junior.pdf: 29520976 bytes, checksum: 49b9ea3813aa49e566fa2312582745c2 (MD5) Previous issue date: 2016-05-18 / CAPES / FAPERGS / The friction phenomenon still does not have an understanding in fundamental terms. Such understanding would help clarifying the frictional energy dissipation during the interaction between atoms of two or more surfaces along a contact. This interpretation for small scales could lead to the development of new materials and also to advances on existing ones, as well as to advances in surface engineering in order to improve the energy efficiency of components for various purposes. Focusing on the fundamental laws of friction, this work investigated quantitatively the friction behavior on the outermost layers of AISI 1045 steel. For this, the material’s surfaces were nitrided and post-oxidized by plasma treatment, generating different thicknesses of oxide which varied from 0 to 408 nm. For morphological characterization were employed scanning electron microscopy (SEM) and glow discharge optical emission spectrometry (GD-OES). The determination of crystal structures on the outermost layers were obtained by X-ray diffraction (XRD) at grazing angle. From this, it was observed that the nitrided layer is composed of nitride phases' such as γ’-Fe4N and ε-Fe2- 3N, while the surface of the oxidized samples reveal only a phase constituted of pure magnetite (Fe3O4) with nanometric thickness. Friction coefficient (CoF), roughness and reduced elastic modulus data were obtained by nanoindentation tests. Properties such as hardness, Young's modulus, surface roughness and plasticity index of all samples did not change greatly within the margin of experimental scatter. Comparing the oxidized samples with the just nitrided exhibits a decrease on the friction coefficient when the surface layer contains magnetite. Further, a comparison within the oxidized samples show CoF does not vary with the thickness of oxide. Thus, it can be inferred that the friction behavior is influenced by physical and chemical change of surface (nitrogen vs. oxygen, nitrides versus magnetite). As a consequence, the experimental results can be explained based on energy dissipation models by phonons. The referred models relate the vibrational frequency modes of the atoms present on the surface with the coefficient of friction, allowing to be inferred that in indentation tests with up to 200 nm, the dissipative mechanism (friction) is initiated by local and not collective vibrations.

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.

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.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcosSA_TESE.pdf: 2204560 bytes, checksum: f5d73bc23810f679641a247536d26b8a (MD5) Previous issue date: 2012-01-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The present work consists in the analysis of tribologycal properties of basic and multifunctional knitted fabrics. This knowledge has fundamental importance for the textile industry since it can quantify, in an objective way, the tactil. The fabrics used were characterized by friction and mechanical tests for determining the viscoelastic region, wear resistance and friction coefficient of the fabrics used. The stress-strain curve was obtained by the method Kawabata, KES-FB1. Wear tests performed with the aid of equipment Martindale. The measurement of friction coefficient, two methods were used and analyzed comparatively. The first was a method already established worldwide known as KES-FB4 and the second was an innovative method called FRICTORQ, developed by the University of Minho. These two methods were compared taking into account the relative motion between the tribologycal pairs are different from each method. While the first motion is translational, the second is rotational. It was formal that the knitted had a multifunctional fabrics tribologycal performance which was better than the basic knitted fabrics, as the viscoelastic region, was laager highlighting a multifunctional structure, with greater wear resistance mainly on the back side of the knitted fabrics and lower friction coefficient. Performing a comparative analysis between two methods used to measure the friction coefficient, it was formal that both methods were consistent in terms of results. In operational terms, the FRICTORQ showed ease of operation and increased reproducibility of results / O presente trabalho consiste nas an?lises das propriedades tribol?gicas de tecidos de malhas b?sicas e de malhas multifuncionais. Esse conhecimento ? de fundamental import?ncia para a ind?stria t?xtil uma vez que pode quantificar, de forma objetiva, o sentido do toque. Os tecidos utilizados foram caracterizados atrav?s de ensaios mec?nicos e de atrito, para determina??o da regi?o viscoel?stica, resist?ncia ao desgaste e coeficiente de atrito. A curva tens?o-deforma??o foi obtida pelo m?todo Kawabata, KES-FB1. Ensaios de desgaste foram realizados com aux?lio do equipamento Martindale. Para a medida do coeficiente de atrito, nos dois m?todos que foram utilizados e analisados comparativamente. O primeiro m?todo j? consolidado mundialmente, denominado KES-FB4 e o segundo m?todo inovador, denominado FRICTORQ, desenvolvido pela Universidade do Minho. Esses dois m?todos foram comparados levando-se em considera??o que os movimentos relativos entre os pares tribol?gicos s?o diferentes em cada m?todo. Enquanto no primeiro o movimento ? translacional, no segundo ? rotacional. Verificou-se que as malhas multifuncionais apresentaram um desempenho tribol?gico superior ?s malhas b?sicas, determinadas pela maior regi?o viscoel?stica, destacando a estrutura multifuncional, maior resist?ncia ao desgaste principalmente no lado avesso das malhas e menor coeficiente de atrito. Analisando comparativamente os dois m?todos utilizados para medi??o do coeficiente de atrito, verificouse que ambos foram consistentes em termos de resultados. Em termos operacionais, o FRICTORQ foi o que apresentou maior facilidade de opera??o e maior reprodutibilidade dos resultados

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SuelsonDFM_DISSERT.pdf: 3898058 bytes, checksum: 85578e98eca2ae4f89d7ebd20d9c5e06 (MD5) Previous issue date: 2010-09-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / It is analyzed through the concepts of tribology and mechanical contact and damage the suggestion of implementing a backup system for traction and passage of Pipeline Inspection Gauge (Pig) from the inside of pipelines. In order to verify the integrity of the pipelines, it is suggested the possibility of displacement of such equipment by pulling wires with steel wires. The physical and mechanical characteristics of this method were verified by accelerated tests in the laboratory in a tribological pair, wire versus a curve 90. It also considered the main mechanisms of wear of a sliding system with and without lubricant, in the absence and presence of contaminants. To try this, It was constructed a test bench able to reproduce a slip system, work on mode back-and-forth ("reciprocation"). It was used two kinds of wires, a galvanized steel and other stainless steel and the results achieved using the two kinds of steel cables were compared. For result comparative means, it was used steel cables with and without coating of Poly Vinyl Chloride (PVC). The wires and the curves of the products were characterized using metallographic analysis, microhardness Vickers tests, X-ray diffraction (XRD), X-Ray Refraction (XRF) and tensile tests. After the experiments were analyzed some parameters that have been measurable, it demonstrates to the impracticality of this proposed method, since the friction force and the concept of alternating request at the contact between the strands of wire and the inner curves that are part ducts caused severe wear. These types of wear are likely to cause possible failures in future products and cause fluid leaks / Analisa-se, por interm?dio dos conceitos da tribologia e da mec?nica do contato e do dano, a sugest?o de implanta??o de um sistema alternativo para tracionamento e passagem de Pipeline Inspection Gauge (Pig) pelo interior de dutos. Com o intuito de verificar a integridade dos dutos, sugere-se a possibilidade de realizar o deslocamento destes equipamentos atrav?s de tracionamento com fios de arames de a?o. ?s caracter?sticas mec?nicas e f?sicas deste m?todo proposto foram verificadas atrav?s de ensaios acelerados em laborat?rio, em um par tribol?gico, arame versus uma curva de 90?. Estudam-se tamb?m, os principais mecanismos de desgastes de um sistema deslizante, com e sem lubrificante, na aus?ncia e na presen?a de contaminantes. Para esse fim foi constru?da uma bancada de ensaio para testes em laborat?rio, capaz de reproduzir um sistema de deslizamento, com movimento alternado em modo de vai-e-vem ( reciprocation ). Foram utilizados dois tipos de fios de arame, um de a?o galvanizado e outro de a?o inoxid?vel. Utilizou-se como forma comparativa de resultados cabos de a?os com e sem revestimento de Poli Cloreto de Vinila (PVC). Os fios de arame e as curvas dos dutos foram caracterizados atrav?s de an?lise metalogr?fica, an?lise de microdureza Vickers, dos ensaios de difra??o de raios-x (XRD), refra??o de raios-x (XRF), e de ensaios de tra??o. Ap?s a realiza??o dos ensaios analisam-se alguns par?metros que foram mensur?veis e evidencia-se o processo de desgaste por Delamina??o entre os pares tribol?gicos envolvidos. Associa-se essa forma de desgaste a for?a de atrito e a concep??o da solicita??o alternada no contato entre os fios de arames e a parede interna das curvas que fazem parte dos dutos. Estes tipos de desgastes ir?o ocasionar poss?veis falhas nos dutos e originar futuros vazamentos de fluidos