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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Raphael Oliveira Ferreira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Azevedo, Cesar Roberto de Farias (President)
Machado, Izabel Fernanda
Magnabosco, Rodrigo
Title in Portuguese
Caracterização microestrutural de discos metálicos de aço AISI 4140 após ensaios tribológicos do tipo pino-disco, usando pinos de alumí­nio 6082-T6, cobre C10200 e latão C36000.
Keywords in Portuguese
Materiais
Microscopia eletrônica
Tribologia
Abstract in Portuguese
Foram realizados ensaios tribológicos do tipo pino-disco com pinos de cobre puro, alumínio e latão para sob cargas normais de 10, 20 e 50 N contra discos de aço, que foram analisados após os ensaios utilizando interferometria óptica 3D e microscopia eletrônica de varredura. O par tribológico cobre-aço apresentou curva de coeficiente de atrito instável, com valor médio de 0,65. Os pares alumínio-aço e latão-aço apresentaram curvas de coeficiente de atrito mais estáveis que aquelas apresentadas nos ensaios com pinos de cobre, com valor médio de coeficiente de atrito de 0,42 e 0,30, respectivamente. Tanto nos discos ensaiados com pinos de cobre quanto nos pinos ensaiados com pinos de alumínio observou-se a formação de filmes ricos em oxigênio. A formação de ilhas de cobre metálico provocou a instabilidade do comportamento do coeficiente de atrito do par cobre-aço, enquanto que o par alumínio-aço teve um comportamento mais estável devido as ilhas de óxido de alumínio. Nos ensaios utilizando pinos de latão, por sua vez, a presença de chumbo e oxidação moderada da superfície foi responsável pelo menor e mais estável coeficiente de atrito dos três pares tribológicos. O aumento da carga normal não alterou o comportamento do coeficiente de atrito, porém teve influência na formação das camadas de material aderido do pino na superfície dos discos.
Title in English
Microstructural characterization of AISI 4140 steel metallic discs after pin on disc tribological tests using 6082-T6 aluminium, C10200 copper.
Keywords in English
Electron microscopy
Sliding friction
Sliding wear
Tribology
Abstract in English
Pin on disc tribotests were performed with copper, brass and aluminium pins tested against steel discs under normal loads between 10 and 50 N and characterized by means of laser interferometry and SEM. Copper-steel tribotests showed an unstable coefficient of friction curve around 0.65. Aluminium-steel and brass-steel tribopairs featured stable coefficient of friction curves, around 0.42 and 0.30, respectively. Both copper-steel and aluminiumsteel pairs presented oxygen rich transfer films. An adhesion of metallic copper patches caused the unstable coefficient of friction for the copper-steel, whereas for the aluminium-steel tribopair, the oxide layer controlled the coefficient of friction behaviour. An oxygen rich layer with some lead controlled the coefficient of friction for the brass-steel tribopair. Increasing the normal load did not affect the coefficient of friction but affect the formation of transfer layers.
 
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Publishing Date
2019-08-26
 
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