Mestrado Engenharia de Produção Ruína de Estruturas
Por: raiiar • 23/12/2018 • Trabalho acadêmico • 1.287 Palavras (6 Páginas) • 214 Visualizações
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Mestrado Engenharia de Produção
Ruína de Estruturas
“Desgaste”
Docente:
Célio Pina
Grupo:
Ricardo Caldeira Nº 100266008
Ricardo Gonçalves Nº 100266009
Resumo
Com o presente trabalho pretende-se consolidar o conceito de desgaste e compreender como a dureza afecta o desgaste.
Para se observar os efeitos do desgaste e como a dureza afecta o desgaste realizou-se uma experiencia laboratorial onde são usadas 2 amostras do aço CK45, uma recozida e outra temperada, sendo estas sujeitas ao desgaste pela fricção de uma esfera de alumina. Cada amostra sofre 3600 ciclos de desgaste pela esfera de alumina, após este desgaste as amostras são analisadas com o apoio a um microscópio óptico e são medidas as suas durezas com um ensaio de vickers. Após estas análises e alguns cálculos pretende-se fazer uma discussão com os dados obtidos.
Com este ensaio espera-se que a amostra recozida sofra um maior desgaste que a amostra temperada ou então que se obtenha um valor de desgaste igual. Se o desgaste da amostra recozida for superior é uma forte indicação que a dureza do material tem influência na sua resistência ao desgaste, se as amostras tiverem valores de desgaste aproximados isso significa que a dureza não tem influência no desgaste e que influencia mais o desgaste é o ambiente tribologico.
Índice
1. Introdução 4
2. Introdução Teórica 5
3. Descrição experimental 6
4. Resultados/Cálculos 7
5. Conclusões 11
6. Bibliografia 12
Introdução
O objectivo deste trabalho é compreender o conceito de desgaste, através de uma experiencia de desgaste entre 2 corpos observando os efeitos da dureza dos materiais na resistência ao desgaste.
A experiencia consiste em 2 ensaios com amostras de aço CK45, num ensaio o aço usado é recozido e no outro o aço é temperado, estas amostras são sujeitas um contacto mecânico com uma esfera de alumina num movimento cíclico de 3600 ciclos sujeita a uma carga de 0.2Kg.
Introdução Teórica
O desgaste pode ser definido como a deterioração da superfície de um corpo quando está em interacção mecânica com outro corpo ou corpos.
Existem 4 tipos principais de desgaste:
- Desgaste Abrasivo é uma “forma de desgaste onde o material de uma superfície é removido por acção de partículas duras, ou de irregularidades de uma superfície antagonista com elevada dureza, ao efectuarem um movimento relativo de deslizamento sob pressão.” O desgaste abrasivo ainda pode ser dividido em:
- Desgaste abrasivo por lavragem – Quando existe a deformação plástica das superfícies e são criadas “valas”
- Desgaste abrasivo por corte – Quando existe a remoção de material e são criadas aparas.[1]
- Desgaste Adesivo é causado pelo contacto entre dois metais, a sua soldadura e a fractura dessa soldadura isto resulta numa grande remoção de material nas superfícies de contacto.[2]
- Desgaste Triboquimico é causado pelos efeitos conjuntos de desgaste abrasivo e adesivo com a corrosão da superfície. O desgaste remove a camada de passivação o que promove a corrosão estes dois efeitos levam ao desgaste da superfície.
- Desgaste por Fadiga de superfícies é um processo causado pelo enfraquecimento da superfície de contacto pelo carregamento cíclico, que cria micro fendas que podem ligar-se umas às outras proporcionando o arrancamento de lamelas.
Descrição experimental
No decorrer da experiencia foram utilizados alguns equipamentos tais como: máquina de durezas, máquina de ensaio de desgaste e microscópio metalográfico.
Os materiais utilizados na experiencia foram amostras de aço CK 45, em que a amostra 1 (recozida) foi aquecida até 850ºC e permaneceu neste ambiente durante uma hora seguidamente arrefecida dentro do forno, a amostra 2 (temperada) também teve o mesmo processo de aquecimento mas foi arrefecida energicamente em água. Estas amostras foram posteriormente polidas em pasta de diamante de 3µm de forma a obter uma superfície com baixo nível de rugosidade. Utilizou-se ainda uma esfera de alumina de 8mm de diâmetro e acetona para limpar ambas as superfícies de contacto.
Na experiencia iniciou-se por observar as superfícies das amostras e da esfera através do microscópio metalográfico, com a finalidade de seleccionar as superfícies mais homogénea no caso das amostras, e na esfera a superfície que ainda não tivesse sido utilizada em nenhum ensaio. As condições operacionais da máquina de desgaste foram: carga de 200g, frequência de 1 Hz, meio de contacto seco, temperatura ambiente e duração de 1 hora, estas condições foram aplicadas nos dois ensaios de desgaste. Após os ensaios de desgaste realizou-se cinco testes de dureza Vickers em cada amostra de aço. Depois voltou-se ao microscópio metalográfico com o intuito de observar e fotografar as pistas de desgaste, e o desgaste que a esfera sofreu em cada ensaio. Para se conseguir medir a largura da pista de desgaste nas amostras fotografou-se no microscópio metalográfico uma régua com precisão de 10µm.
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