A Abrasão em Material Metálico

Tribologia:

É o estudo do movimento relativo entre superfícies e do contato entre elas. Estuda atrito, desgaste e lubrificação.

De acordo com a norma DIN 50320, um tribossistema é composto de basicamente 4

elementos:

corpo sólido

contra corpo

elemento interfacial

meio

https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3051926/mod_resource/content/1/Aula%201%20-%20Tribologia%20-%20%20%20Lubrifica%C3%A7%C3%A3o%20e%20Atrito.pdf

O que é Abrasão:

Abrasão é o resultado da movimentação relativa entre duas superfícies na presença de partícula abrasivas que são forçadas contra ao menos uma das superfícies, resultando na perda de material.

Definições (ASTM G40)

Desgaste abrasivo: desgaste devido a partículas ou protuberâncias duras forçadas contra e movendo-se ao longo de uma superfície sólida.

A literatura classifica a abrasão quanto ao número de corpos envolvidos no tribossistema e quanto ao nível de esforços.

A classificação da abrasão quanto a quantidade de corpos envolvidos no tribossistema, a dois ou três corpos, teve sua primeira proposta feita por BURWELL. Se as partículas ou asperezas estão presas a uma das superfícies é considerada abrasão a dois corpos. No caso das asperezas soltas no meio interfacial, a abrasão é considerada a três corpos

GATES e TREZONA utilizaram a proposta feita por BURWELL para apresentar um novo modelo para abrasão a três corpos. Neste modelo os autores classificam o desgaste abrasivo quanto à cinemática do movimento das partículas abrasivas soltas no meio interfacial do tribossistema. Neste caso, diferenciam-se o rolamento ou deslizamento do abrasivo sobre a superfície como responsável pelo desgaste abrasivo a três corpos.

Em ferramentas de forjamento a quente o modelo a três corpos representa um fenômeno encontrado na interface do tribossistema. Neste caso, os terceiros corpos, ou seja, as partículas soltas no meio interfacial podem ser óxidos do blank, óxidos da ferramenta ou carbonetos desprendidos da superfície da ferramenta. Na figura 12 observa-se uma ferramenta de forjamento a quente desgastada, na qual evidências de abrasão foram destacadas pelas setas vermelhas, na região do patamar da rebarba. Esta região da ferramenta está sujeita ao maior fluxo de material devido ao escoamento do excesso de matéria prima para a rebarba.

A abrasão causada na superfície de ferramentas pode ser causada por cinco mecanismos diferentes, embora, segundo HUTCHINGS, não há uma fronteira bem definida para os diferenciar. No entanto, é possível verificar a ligeira diferença entre os três e comparar com os outros dois mecanismos utilizando as duas figuras a seguir. Na figura 13, em (a) tem o sulcamento, em (b), o sulcamento é mais profundo e ocasiona deformação plástica, para as laterais, na região percorrida pela aspereza, e para frente da aspereza. Este mecanismo pode não ocasionar a perda de material. A diferença entre as duas condições apresentadas em (a) e em (b) é a intensidade do dano provocado à superfície.

Em (c), observa-se o mecanismo de corte. Este comportamento causa ruptura do material da superfície e a consequente perda de material.

O quarto e quinto mecanismos estão relacionados à fadiga a superfície causada pela carga e movimento da partícula abrasiva. A figura 14 apresenta os dois mecanismos no qual, em (a) há o exemplo de fratura causada pela impressão da aspereza na superfície onde surgem trincas e ela se propagam até ruptura. Em (b) é mostrado o mecanismo de desplacamento do grão que é causado quando aspereza encontra um substrato mais duro disperso em uma matriz mais mole e o choque causado pela aspereza remove o grão inteiro da Matriz.

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