AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DOS FERROS FUNDIDOS CINZENTO E VERMICULAR EM ENSAIO DE RISCAMENTO
Matheus Cortz1; Vinicius Moreira Silva Bertolini1; Carlos Henrique da Silva1; João Luiz do Vale1
1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0680
Resumo
A superfície brunida, dos cilindros de um motor a combustão interna (MCI), possui uma topografia típica dividida em platôs e sulcos. Em especial, os sulcos estão associados à lubrificação e funcionam como reservatórios, permitindo que o óleo flua entre os platôs. Estudos recentes que avaliaram superficies brunidas de ferro fundido cinzento e vermicular, com duas espessuras de parede, mostram que a largura dos sulcos de brunimento apresentaram grande dispersão e com valores estatisticamente iguais. Ainda, constataram-se diferenças na fraçao e número de grafitas e forte correlação entre a fraçao de grafita e ocorrencia de metal dobrad . Diante disso, verificar a resposta tribológica proveniente do estudo do processo de riscamento nestas mesmas amostras , mostrou-se uma oportunidade. . Neste trabalho foram realizados ensaios de riscamento (scratch test) utilizando uma ferramenta de corte com geometria definida feita de carbeto de tungstênio. Os riscos foram realizados em uma das direções convencionais de brunimento em relação ao eixo axial do cilindro. A carga normal utilizada no tribômetro foi de 0,6 N com uma velocidade de 0,17 mm/s resultando em um risco de 2,5 mm de comprimento. Para as demais caracterizações utilizou-se: microscópio óptico, interferômetro de luz branca e microscópio eletrônico de varredura. Verificou-se que a grafita teve significativa influencia nos ensaios, causando grande variação do coeficiente de atrito (COF) e na largura dos sulcos, marcadamente em transições de regiões de menor pra maior fração localizada de grafita. O COF médio mostrou correlação direta com o número de grafitas e inversa com a macrodureza dos materiais. Observaram-se que devido a presença da grafita ocorreram fenomenos de exposição e recobrimento desta e lascamento de porções da matriz do material próximos a veios de grafita. Por fim, verificou-se a formação de metal dobrado relacionado diretamente com a grafita, mostrando que esta fase tem relacao direta com a ocorrência deste fenômeno.
Palavras-chave: Ferro fundido cinzento; Ferro fundido vermicular; Ensaio de riscamento; Grafita; Mecanismos de desgaste; Metal dobrado