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Título: Estudo do efeito da mistura de diferentes partículas abrasivas nos mecanismos e coeficientes de desgaste na microabrasão do aço inoxidável P410D.
Autor(es): Cezar, Bruno da Silva
Orientador(es): Teles, Vinicius Carvalho
Membros da banca: Teles, Vinicius Carvalho
Sousa, Diogo Antônio de
Rodrigues, Túlio Miorini Vieira Alves
Palavras-chave: Desgaste abrasivo
Microabrasão
Partículas abrasivas
Desgaste - mecanismos e micromecanismos
Sílica
Hematita
Data do documento: 2022
Referência: CEZAR, Bruno da Silva. Estudo do efeito da mistura de diferentes partículas abrasivas nos mecanismos e coeficientes de desgaste na microabrasão do aço inoxidável P410D. 2022. 51 f. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.
Resumo: Os equipamentos e ferramentas empregados nas operações produtivas do dia a dia, seja ela mineração ou alimentícia, estão sujeitas ao desgaste abrasivo. Este tipo de desgaste está associado ao deslocamento de material causado pela presença de partículas duras que podem estar entre ou fixas em uma ou ambas as superfícies em movimento relativo. Apesar de muito conhecido e estudado, são poucos os estudos produzidos que buscam avaliar o efeito de diversos abrasivos atuando simultaneamente nas superfícies, e não apenas um, como é abordado na maior parte das pesquisas desenvolvidas. Portanto, este trabalho tem como objetivo determinar o efeito da mistura de diferentes partículas abrasivas nos mecanismos de desgaste e coeficiente de desgaste na microabrasão do aço inoxidável ferrítico P410D. Para isso foi empregado o ensaio de microabrasão com esfera rotativa fixa. O contra corpo esférico foi de aço 52100, a concentração de partículas na lama abrasiva foi de 10% em massa e carga normal aplicada foi de 1 N. A medida em que se realizava os ensaios de desgaste os diâmetros das crateras foram medidos em intervalos 3 minutos por microscopia óptica e, a partir disso, os coeficientes de desgaste (k) foram calculados, o que permitiu avaliar os regimes permanente e transiente. Além disso, avaliou-se também os mecanismos de desgaste presentes em cada teste e a granulometria das partículas abrasivas empregadas. Através da análise granulométrica das partículas identificou-se que as partículas de hematita possuíam tamanho médio maior que as de sílica. Observou-se que a lama abrasiva formada 100% de sílica apresentou o maior coeficiente de desgaste, de forma contrária, a pasta formada por apenas hematita apresentou o menor coeficiente entre todas as diferentes lamas trabalhadas. O coeficiente de desgaste da sílica pura foi cerca de 1,5 vezes maior que o da hematita pura. Para as demais lamas quanto maior foi o teor de sílica maior foi a taxa de desgaste. Sendo assim, a maior abrasividade da Sílica prevaleceu sob os demais fatores que exercem influência na abrasão, como a dureza, tamanho e forma das partículas. Para as lamas abrasivas contendo maior volume de Sílica o micromecanismo predominante foi o microcorte/microsulcamento devido o deslizamento das partículas abrasivas. Ao aumentar o volume de Hematita houve uma transição para micromecanismo misto com deslizamento e rolamento de partículas. Desta forma, ficou evidente como a mistura de diferentes abrasivos influência nos mecanismos e micromecanismos do desgaste por abrasão.
Resumo em outra língua: Equipment and tools used in day-to-day production operations, whether mining or food, are subject to abrasive wear. This type of wear is associated with material displacement caused by the presence of hard particles that may be between or fixed to one or both surfaces in relative motion. Despite being well known and studied, there are few studies produced that seek to evaluate the effect of several abrasives acting simultaneously on surfaces, and not just one, as is addressed in most of the research developed. Therefore, this work aims to determine the effect of mixing different abrasive particles on wear mechanisms and wear coefficient in microabrasion of ferritic stainless steel P410D. For this, the microabrasion wear test with a fixed rotating ball was used. The spherical counter body was made of 52100 steel, the concentration of particles in the abrasive slurry was 10% by mass and the normal load applied was 1 N. As the wear tests were carried out, the diameters of the craters were measured at intervals 3 minutes by optical microscopy and, from that, the wear coefficients (k) were calculated, which allowed the evaluation of the steady and transient regimes. In addition, the evaluation of the wear mechanisms presents in each test and the granulometry of the abrasive particles used were also carried out. Through the granulometric analysis of the particles, it was identified that the hematite particles had an average size larger than the silica ones. It was observed that the abrasive slurry formed 100% of silica presented the highest coefficient of wear, on the contrary, the slurry formed by only hematite presented the lowest coefficient among all the different sludges worked. The wear coefficient of pure silica was about 1.5 times greater than that of pure hematite. For the other slurries, the higher the silica content, the higher the wear rate. Therefore, the higher abrasiveness of Silica prevailed over the other factors that influence the abrasion, such as the hardness, size and shape of the particles. For the abrasive slurries containing greater volume of Silica, the predominant micromechanism was microcutting/microploughing due to the sliding of the abrasive particles. By increasing the volume of Hematite there was a transition to mixed micromechanism with sliding and rolling particles. In this way, it became evident how the mixture of different abrasives influences the mechanisms and micromechanisms of abrasion wear.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/4144
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