Efeito da dureza sobre as propriedades do par tribológico formado por aço SAE 1045 e óxido de zircônio

Abstract

Abrasão e adesão são os dois principais mecanismos de desgaste encontrados em falhas ocorridas em ambientes industriais. Em situação de deslizamento, ambos são governados pela dureza e microestrutura do material. O objetivo deste trabalho é avaliar a relação entre a dureza, o desgaste e seus mecanismos em um par tribológico composto por aço SAE 1045, com diferentes tratamentos térmicos, e óxido de zircônio. Ensaios em um tribômetro foram executados, as superfícies das esferas (pino) e das trilhas desgastadas nos discos foram avaliadas. As durezas nas redondezas das trilhas foram medidas, as suas superfícies foram retratadas utilizando um microscópio e seus perfis de desgaste foram adquiridos utilizando interferometria. Dos cinco discos ensaiados, chegou-se a resultados semelhantes em três deles, devido a terem durezas elevadas e similares. Nestes discos o mecanismo de desgaste por abrasão foi predominante. Nos discos mais macios a adesão ocorreu com maior intensidade, gerando maior desgaste. Os resultados comprovaram o descrito na literatura, que a resistência ao desgaste do aço aumenta com a dureza, justificando até certo ponto a utilização desta prática na indústria.

Abrasion and adhesion are two of the most common forms of wear found in industry components failure. In sliding situations both forms of wear are governed by microstructure and material hardness. The objective of this paper is to evaluate the relation between hardness, wear and its forms in SAE 1045 steel with different heat treatments and zirconia tribological pair. Discs trails and spheres’ worn surfaces were evaluated following tests run in a tribometer. The hardnesses in the surroundings of the tracks were measured, their surfaces were portrayed using a microscope and their wear profiles were acquired using interferometry. Of the five discs tested, similar results were achieved in three of them because of their similar high hardness. In these disks the mechanism of wear by abrasion was predominant. In the softer discs the adhesion occurred with greater intensity, generating more wear. The results corroborate with that described in the literature, that the wear resistance of steel increases with hardness, justifying to some extent the use of this practice in industry.