Estudo das propriedades mecânicas e dos mecanismos de abrasão de revestimentos termicamente aspergidos.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Marcionila Neli Lima dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Abrasão; Abrasion; Ensaio de riscamento; Instrumented indentation; Mechanical properties; Propriedades mecânicas; Revestimentos termicamente aspergidos; Scratch test; Sprayed thermally coatings
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-16102024-075836/

Os revestimentos termicamente aspergidos são materiais com várias aplicações, sendo uma delas em cilindros de motores de combustão interna. Neste caso, o objetivo é substituir as camisas de ferro fundido, visando melhorar propriedades e reduzir massa. A avaliação do comportamento tribológico dos revestimentos pode ser feita por meio de ensaio de riscamento. Este trabalho tem como principal objetivo determinar as propriedades mecânicas e avaliar o comportamento tribológico de um aço baixo carbono (13Mn6) e um aço inox martensítico (X20Cr13) durante ensaios de riscamento. Foram estudadas 3 amostras, sendo duas do material 13Mn6, uma delas depositada sobre superfície plana e outra em superfície de formato cilíndrico, e uma amostra do revestimento X20Cr13, depositado em superfície plana. Inicialmente, a pesquisa foi conduzida pela caracterização das propriedades mecânicas mediante a construção de um mapa de dureza por intermédio da técnica de indentação instrumentada. Além disso, os revestimentos também foram avaliados por microdureza. Posteriormente, foram conduzidos os ensaios de riscamento com carga em rampa (0 a 100 mN) para a determinação de valores para ensaios com cargas constantes. Em seguida, foram conduzidos os ensaios de riscamento na carga constante em triplicata para as amostras planas, a fim de investigar os mecanismos de abrasão desenvolvidos. Por último, os riscos foram caracterizados pela técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e pelo cálculo analítico do ângulo de ataque e coeficiente de desgaste. Como resultados, não se observou uma tendência de aumento ou redução dos valores de dureza ao longo da espessura do revestimento para nenhuma das amostras. Em relação aos ensaios de riscamento para valores diferentes de carga constante, constatou-se que o material 13Mn6 desenvolveu predominantemente o mecanismo de microcorte na carga de 75 mN e atingiu pressões de corte entre 3,5 e 4 Mpa, suficientes para desempenhar um processo de brunimento eficiente. No entanto, para o material X20Cr13 não foi possível determinar a carga ideal para efetuar o processo de brunimento, pois não se observou o mecanismo de microcorte de forma predominante nem na carga de 100 mN (carga máxima avaliada), sendo necessário estudos com cargas maiores.