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Título: Avaliação tribológica de ferros fundidos cinzento e vermicular através de ensaio de riscamento
Autor(es): Cortz, Matheus
Bertolini, Vinicius Moreira Silva
Orientador(es): Vale, João Luiz do
Palavras-chave: Ferro fundido - Metalurgia
Grafita
Desgaste mecânico
Atrito
Engenharia mecânica
Cast-iron - Metallurgy
Graphite
Mechanical wear
Friction
Mechanical engineering
Data do documento: 26-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: CORTZ, Matheus; BERTOLINI, Vinicius Moreira Silva. Avaliação tribológica de ferros fundidos cinzento e vermicular através de ensaio de riscamento. 2016. 97 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento tribológico de ferros fundidos em ensaio de riscamento. As amostras utilizadas neste estudo foram obtidas a partir de blocos de motores de combustão interna fabricados em ferros fundidos cinzento e vermicular. Duas espessuras de parede do cilindro foram avaliadas. Na primeira etapa do trabalho, realizaram-se ensaios de riscamento com ferramenta de corte e identador Rockwell a fim de determinar a influência de cada geometria nas propriedades dos riscos e os parâmetros a serem utilizados. Os resultados mostram que existe uma grande diferença nos mecanismos de desgaste dos identadores, de forma que a ferramenta de corte com geometria definida foi escolhida para a continuidade dos estudos, assim como a carga normal de 0,6 N. Nos ensaios finais foram realizados sulcos na direção usual de brunimento, avaliando o coeficiente de atrito (COF), largura e profundidade dos riscos e influência da grafita para os diferentes materiais estudados. Dessa forma, verificouse que o tipo de material e a espessura de parede tiveram pouca influência na largura média dos sulcos. Além disso, através da sobreposição do gráfico do COF com as metalografias, observou-se a variação deste parâmetro em áreas com alta concentração de grafita, sendo que nestas regiões há um aumento localizado do COF. Notou-se variação da largura do sulco em regiões com maior presença de grafita, as quais estão associadas às descontinuidades na matriz. Constatou-se que o COF e a macrodureza dos materiais apresentaram forte correlação positiva, enquanto o COF e o número de grafitas mostraram-se inversamente correlacionados
Abstract: This study aims to evaluate the tribological behavior of cast irons in scratching test. The samples used in this study were obtained from internal combustion engine blocks made of gray and compacted graphite iron. Two cylinder wall thicknesses were evaluated. In the first stage of the work, scratch tests were performed with a cutting tool and a Rockwell indenter to determine the influence of each geometry in scratch properties as well as the parameters to be used. The results showed a great difference in wear mechanisms of indenters, so that the cutting tool with defined geometry was chosen for further study, as well as the normal load of 0.6 N. The final tests were performed in the usual honing direction, evaluating the coefficient of friction (COF), width and depth of the grooves and graphite’s effect for different materials studied. In this way, it was found that the type of material and the wall thickness have minimal effect on the average width of the grooves. Furthermore, by overlaying COF graph and metallography results, there was variation in this parameter in areas with high concentration of graphite, wherein these regions have a localized increase of COF. It was noted change in groove width in regions with greater presence of graphite, which are associated with discontinuities in the matrix. It was found that the COF and materials’ macro hardness have positive correlation, while the COF and the quantity of graphite were inversely correlated.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9317
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