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dc.contributor.advisorFarias, María Cristina Moré
dc.contributor.authorFeijó, Germano Bonella
dc.contributor.otherVieceli, Alexandre
dc.contributor.otherZorzi, Janete Eunice
dc.date.accessioned2024-06-10T14:15:45Z
dc.date.available2024-06-10T14:15:45Z
dc.date.issued2024-01-12
dc.date.submitted2023-12-21
dc.identifier.urihttps://repositorio.ucs.br/11338/13441
dc.descriptionO presente trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao desgaste por abrasão, a microestrutura e a dureza de dois aços para ferramentas sinterizados (Böhler S790 Microclean e Uddeholm Vanadis 8). Esse comportamento foi comparado com o de dois aços para ferramentas atualmente utilizados na fabricação de roscas de extrusora (AISI D2 e Uddeholm Sleipner). Os quatro aços foram estudados no estado temperado e revenido. A microestrutura dos quatro materiais foi analisada por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG) e espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS). A dureza dos materiais foi determinada por meio de ensaios de microdureza Vickers, o que permitiu a avaliação quantitativa do comportamento mecânico. Foram realizados ensaios de desgaste microabrasivo por esfera rotativa livre, cujo o sistema tribológico consistiu de blocos dos aços ferramenta, uma esfera de aço para rolamento AISI 52100 e uma suspensão com partículas abrasivas de carbeto de silício (SiC). Após os ensaios, as crateras de desgaste geradas foram analisadas por MEV-FEG com intuito de identificar os mecanismos de desgaste microabrasivo. O diâmetro e o volume de desgaste de todas as crateras foram determinados por Perfilometria óptica tridimensional. O coeficiente dimensional de desgaste ou taxa de desgaste específica (k, volume de desgaste por unidade de força por unidade de distância) dos aços ferramenta foi determinado por meio da interpretação gráfica da equação de Archard ("método de ajuste linear") e a partir da variação do coeficiente de desgaste em função do tempo (regime permanente de desgaste). O aço AISI D2 apresentou carbonetos primários grandes e irregulares, além de carbonetos secundários finamente dispersos, que proporcionaram a menor dureza dos quatro materiais. O aço Uddeholm Sleipner apresentou carbonetos secundários com formatos similares, pequenos, esféricos e dispersos na matriz martensítica revenida o que resultou em valores de dureza intermediários, quando comparado aos demais materiais. Em contraposição, o aço sinterizado Böhler S790 Microclean apresentou a maior dureza devido à formação de dois tipos de carbonetos secundários finamente dispersos na sua microestrutura. O aço Uddeholm Vanadis 8 apresentou carbonetos com formatos pequenos, esféricos, dispersos na matriz martensítica revenida e ricos em vanádio, o que é coerente dada sua composição química e resultou em valores de dureza próximos ao do aço Uddeholm Sleipner. Nas condições de desgaste microabrasivo utilizadas neste trabalho não se obteve diferença significativa de resistência ao desgaste microabrasivo entre os materiais, provavelmente, porque o regime permanente de desgaste microabrasivo (RPD) não foi atingido. [resumo fornecido pelo autor]pt_BR
dc.description.abstractThis work aimed to study the abrasive wear resistance, microstructure, and hardness of two sintered tool steels (Böhler S790 Microclean and Uddeholm Vanadis 8). This behavior was compared with that of two tool steels currently used in the manufacture of extruder screws (AISI D2 and Uddeholm Sleipner). The four steels were studied in the quenched and tempered state. The microstructure of the four materials was analyzed by optical microscopy (OM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The hardness of the materials was determined using Vickers microhardness tests, which allowed the quantitative evaluation of their mechanical behavior. Micro-abrasive wear tests were conducted using a free-ball micro-abrasion test whose tribological system consisted of tool steel blocks, an AISI 52100 bearing steel ball, and a slurry suspension with abrasive particles of silicon carbide (SiC). After the tests, the wear craters were analyzed by FE-SEM to identify the micro-abrasive wear mechanisms. The diameter and wear volume of all craters were determined by three-dimensional optical profilometry. The dimensional wear coefficient or the specific wear rate (k, wear volume per unit force per unit distance) of the tool steels was determined through the graphical interpretation of the Archard equation ('linear adjustment method') and from the variation of the wear coefficient as a function of time ('steady-state wear regime'). The AISI D2 steel exhibited large and irregular primary carbides besides finely dispersed secondary carbides, which provided the lowest hardness of the four materials. The Uddeholm Sleipner steel presented secondary carbides with similar shapes, small, spherical and dispersed in the tempered martensite matrix, which resulted in intermediate hardness values when compared to other materials. In contrast, the sintered steel Böhler S790 Microclean showed the highest hardness due to the formation of two types of secondary carbides finely dispersed in its microstructure. The Uddeholm Vanadis 8 steel presented carbides with small, spherical shapes, dispersed in the tempered martensitic matrix and rich in vanadium, which is consistent given its chemical composition and resulted in hardness values close to those of the Uddeholm Sleipner steel. From the micro-abrasive wear conditions used in this work, no significant difference in wear resistance was obtained between the materials, probably because the steady-state micro-abrasive wear regime (RPD) was not reached. [resumo fornecido pelo autor]pt_BR
dc.language.isoptpt_BR
dc.subjectResistência de materiaispt_BR
dc.subjectMateriais - Testespt_BR
dc.subjectDesgaste mecânicopt_BR
dc.subjectMicroestruturapt_BR
dc.subjectAtritopt_BR
dc.subjectTribologiapt_BR
dc.subjectProcesso de extrusãopt_BR
dc.subjectAçopt_BR
dc.titleAvaliação do desgaste microabrasivo de aços ferramenta para fabricação de roscas de extrusoraspt_BR
dc.typeMonografiapt_BR
mtd2-br.advisor.instituationUniversidade de Caxias do Sulpt_BR
mtd2-br.program.nameBacharelado em Engenharia de Materiaispt_BR
mtd2-br.campusCampus Universitário de Caxias do Sulpt_BR


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