Influência da natureza do contra corpo, da distribuição do tamanho das partículas abrasivas e da velocidade no ensaio de microabrasão

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dc.contributor.advisor-co1Souza, Roberto Martins de
dc.contributor.advisor1Scandian, Cherlio
dc.contributor.authorEsteves, Pâmella Jureves
dc.contributor.referee1Sinatora, Amilton
dc.contributor.referee2Bozzi, Antônio Cesar
dc.contributor.referee3Mello, José Daniel Biasoli de
dc.date.accessioned2018-12-20T13:40:04Z
dc.date.available2018-12-20
dc.date.available2018-12-20T13:40:04Z
dc.date.issued2018-07-06
dc.description.abstractMicro-abrasion tests were carried out to analyze the influence of two parameters on the wear coefficient: the abrasive particle size distribution using different counter bodies and the ball rotation speed. To obtain different size distributions, two abrasive powders having an average particle size of 5.97 μm (0 G) and 14.39 μm (100 G) were mixed. The tests were conducted using AISI 1020 steel samples and balls made of AISI 52100 martensitic steel, AISI 304 austenitic stainless steel, polyurethane rubber and zirconia-alumina. The change in ball material resulted in different behaviors of the wear coefficient with the variation of particle size. When using the AISI 52100 martensitic steel ball, the lowest wear coefficients were mainly obtained with the mixture with 50%, in mass, of the powder with the largest average particle diameter, a result that has already been reported by Gomez et al. (2015). When using the AISI 304 austenitic stainless steel ball, the lowest wear coefficients were obtained with the mixture with 20%, in mass, of the powder with the largest average particle diameter. The use of a highly elastic polyurethane rubber ball resulted in no changes in the wear coefficient with the different grain sizes. On the other hand, with zirconia-alumina balls, a linear relationship between the wear coefficient and the increase of the mass fraction of the powder with the largest abrasive particle size was observed. For the study of ball rotation speed, tests were conducted with 40, 80 and 150 rpm, using AISI 1020 steel samples and AISI 52100 martensitic steel balls. In addition, the abrasive slurry was prepared with silicon carbide (SiC) particles with average sizes of 2.11 μm (A) or 6.57 μm (B), with a fixed abrasive concentration (0.1 g/cm³) or with a concentration that decreased as a function of the rotation speed, to maintain constant the amount of abrasive during one single test. A general trend of decrease in wear coefficient with the increase in speed was observed. Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses allowed observing that tests with different particle size distributions resulted, mainly, in grooving abrasion with microlling, except for rubber, wich resulted only in grooving abrasion. In the tests varying the rotation speed, the micro mechanism was grooving abrasion with microllingeng
dc.description.resumoForam realizados ensaios de microabrasão com intuito de observar a influência de dois parâmetros no coeficiente de desgaste: a distribuição do tamanho das partículas abrasivas empregando diferentes contra corpos e a velocidade de rotação da esfera. Para obter diferentes distribuições do tamanho foram misturados dois pós abrasivos com tamanho médio de partícula de 5,97 µm (0 G) e 14,39 µm (100 G). Os ensaios foram realizados utilizando amostras de aço AISI 1020 e contra corpos esféricos de aço martensítico AISI 52100, aço inoxidável austenítico AISI 304, borracha poliuretano e zircônia-alumina. A mudança na natureza da esfera resultou em diferentes comportamentos do coeficiente de desgaste com a variação da distribuição granulométrica. Ao utilizar esfera de aço martensítico AISI 52100, no geral, os menores coeficientes de desgaste foram obtidos em 50% em massa do pó com maior diâmetro médio de partículas, resultado que já havia sido encontrado por Gomez et al. (2015). Aplicando o contra corpo de aço inoxidável austenítico AISI 304, os menores coeficientes de desgaste foram obtidos em 20% em massa do pó com maior diâmetro médio de partículas. Empregando esfera de borracha poliuretano, altamente elástica, não houve variações dos coeficientes de desgaste para as diferentes distribuições granulométricas. Já com esferas de zircônia-alumina, foi observado uma relação linear entre o coeficiente de desgaste e o aumento da fração mássica do pó com maior tamanho de partícula abrasiva. Para o estudo da velocidade de rotação do contra corpo, foram realizados ensaios com 40, 80 e 150 rpm, empregando amostras de aço AISI 1020 e esferas de aço martensítico AISI 52100. Além disso, utilizou-se abrasivo de SiC, de 2,11 µm (A) e 6,57 µm (B), com concentração de solução abrasivas fixa (0,1 g/cm³) ou com uma concentração que diminuiu em função da velocidade de rotação, para manter constante a quantidade de abrasivo durante um único teste. A tendência geral das curvas foi de diminuição do coeficiente de desgaste com o aumento da velocidade. Por meio do microscópio eletrônico de varredura (MEV), foi possível observar que os micromecanismos de desgaste foram predominantemente riscamento nas superfícies de desgaste com microrolamento entre os sulcos, com exceção da borracha, que produziu calota apenas com riscamento. Em ensaios variando a velocidade, os micromecanismos foram riscamento com microrolamento.
dc.formatText
dc.identifier.citationESTEVES, Pâmella Jureves. Influência da natureza do contra corpo, da distribuição do tamanho das partículas abrasivas e da velocidade no ensaio de microabrasão. 2018. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2018.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/10722
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectMicro-abrasioneng
dc.subjectAbrasive particle size distributioneng
dc.subjectDifferent ball materialeng
dc.subjectRotation speedeng
dc.subjectModes weareng
dc.subjectMicroabrasão (Engenharia)por
dc.subjectNatureza do contra corpopor
dc.subjectDistribuição do tamanho da partícula abrasivapor
dc.subjectVelocidade de rotaçãopor
dc.subjectMicromecanismospor
dc.subject.br-rjbnTribologia
dc.subject.br-rjbnDesgaste mecânico
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.subject.udc621
dc.titleInfluência da natureza do contra corpo, da distribuição do tamanho das partículas abrasivas e da velocidade no ensaio de microabrasão
dc.typemasterThesis
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