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Tipo do documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Avaliação tribomecânica via esclerometria retilínea e indentação instrumentada do aço abnt 8550
Título(s) alternativo(s): Tribomechanical evaluation of ABNT 8550 steel by using scratch and indentation tests
Autor: Ferreira, Fernando Martins
Primeiro orientador: Franco, Sinésio Domingues
Primeiro coorientador: Macêdo, Marcelo Camargo Severo de
Primeiro membro da banca: Raslan, Alberto Arnaldo
Segundo membro da banca: Sinatora, Amilton
Resumo: Em sistemas de bombeamento multifásico de petróleo o aço ABNT 8550 é empregado na construção de rotores de bombas de extração de petróleo. Esses rotores são solicitados basicamente por desgaste erosivo/abrasivo. O conhecimento do comportamento desse material mediante ao desgaste é de fundamental importância. Assim, para avaliar as propriedades tribomecânicas desse aço nas condições temperada/revenida e recozida, foram realizados ensaios de microesclerometria retilínea, bem como de indentação instrumentada. Assim, foi realizado um estudo do efeito da velocidade de riscamento, do raio de ponta do penetrador Rockwell C e da carga normal de riscamento. Nos ensaios de esclerometria foram obtidas: dureza ao risco, coeficiente de atrito aparente e energia específica de riscamento. Os mecanismos de desgaste foram avaliados por meio do fator fab e microscopia eletrônica de varredura. O material beneficiado mostrou uma maior dureza ao risco quando comparado com o recozido. A variação da velocidade de riscamento em duas ordens de grandeza praticamente não apresentou influência no comportamento tribológico do material no estado beneficiado. O aumento do raio de ponta do penetrador resultou em pouca influência nos valores de dureza ao risco para o material beneficiado, enquanto que para o recozido, o aumento do raio levou a uma redução da dureza ao risco. Valores de fab mostram um aumento com o aumento do raio de ponta do penetrador para os dois materiais avaliados e maior corte do material foi mais evidenciado nas cargas mais elevadas e penetradores de menor raio de ponta. Um aumento da carga normal para o penetrador de raio 50 μm resultou em mudança de geometria no processo de riscamento. O coeficiente de atrito aparente, por sua vez, aumentou com a redução do raio de ponta e com o aumento da carga normal devido à mudança de geometria e aumento da deformação plástica. Verificouse, também, que o coeficiente de atrito reduz com o aumento da dureza do material.
Abstract: The ABNT 8550 steel is used for manufacturing pump rotors used in the gas and oil multiphase pumping systems. These rotors are submitted basically to erosive and abrasive wear. In order to evaluate the tribomechanical properties of quenched and tempered and annealed ABNT 8550 samples, microscratch and indentation tests were carried out. Parameters such as scratch speed, Rockwell C indenter tip radius and scratching normal load were studied. From scratch tests were obtained scratch hardness, apparent friction coefficient and specific energy. Wear mechanisms were evaluated by means of fab and scanning electron microscopy. The quenched and tempered steel showed a higher scratch hardness compared to those measured in the annealed samples. A scratch speed difference in two orders of magnitude had no significant influence on the tribological behavior for the quenched and tempered material. An increase on the indenter tip radius lead to a slightly influence on the scratch hardness for quenched and tempered samples, while for annealed steel, it resulted in a reduction of the scratch hardness. Fab values increased with an increasing indenter tip radius for both materials. Higher loads and smaller indenter tip radius lead to higher microcutting during scratch, while an increase in the normal load, when using a 50 μm tip indenter radius, resulted in a change of geometry in the scratching process. Finally, the results showed that the apparent friction coefficient increases with the reduction of the indenter tip radius. It also increased with an increasing normal load due to a scratch geometry change and increased plastic deformation. It was verified that the friction coefficient decreases with an increasing material hardness.
Palavras-chave: Aço ABNT 8550
Esclerometria
Indentação
Propriedades mecânicas
ABNT 8550 steel
Scratch test
Indentation
Mechanical properties
Tribologia
Desgaste mecânico
Resistência de materiais
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: BR
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Sigla da instituição: UFU
Departamento: Engenharias
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citação: FERREIRA, Fernando Martins. Tribomechanical evaluation of ABNT 8550 steel by using scratch and indentation tests. 2010. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14847
Data de defesa: 1-Abr-2010
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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