Análise do comportamento do par tribológico aço alto carbono e alto silício (HC-HSi) contra pinos com substrato de metal duro e cermet em ensaios de pino sobre disco

Résumé

Durante as últimas décadas, estudos envolvendo a estrutura bainítica tem atraído pesquisadores por combinar elevada resistência e alta ductilidade. Aços bainiticos são potencialmente úteis em estruturas que sofrem fadiga de rolamento e/ou deslizamento, por exemplo trilhos ferroviários, componentes de mineração, rolamentos e eixos. Essas propriedades mecânicas têm sido obtidas, elaborando cuidadosamente o projeto da liga e adequado tratamento térmico de austêmpera. No entanto, o material com essas propriedades tende a prejudicar a usinabilidade nos processos de manufatura, fazendo-se necessário usinar o material no estado recozido. Este trabalho tem por objetivo contribuir com a análise tribológica do contato entre aço fundido no estado recozido contra metal duro e cermet (revestidos com Nitreto de Titânio (TiN)), que são materiais amplamente encontrados em ferramentas de corte. Para isso, foram realizados ensaios de pino sobre disco (PSD), de modo a analisar as evoluções do coeficiente de atrito (µ), coeficiente de desgaste específico (k) e o comportamento de induzidas deformações. Os resultados indicaram que os menores valores de µ foram observados utilizando pinos com substrato de cermet, o que sugere ter sido influenciado pela composição química desse substrato. Em relação ao k e a espessura da camada deformada para ambos os substratos não houveram variação significativa nos valores encontrados. Superfícies lisas foram observadas para as trilhas desgastadas em todas as condições avaliadas e sinais de deformação plástica (ploughing) no qual sugere atuação de suaves mecanismos de abrasão. No entanto, foi observado que tanto o mecanismo de adesão quanto o mecanismo de abrasão influenciaram o µ para o substrato de cermet na condição réplica. O trabalho contribui para avaliar a influência de diferentes substratos e identificação dos mecanismos de desgaste presente.