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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5440| Título: | Avaliação do desgaste mútuo da liga metálica amorfa vit-105 para aplicação diversas e na utilização para confecção de engrenagens |
| Título(s) alternativo(s): | Mutual wear evaluation of Vit-105 amorphous metallic alloy for various applications and gear manufacturing |
| Autor(es): | Salgado, Felipe Raphael |
| Orientador(es): | Goncalves, Janaina Fracaro de Souza |
| Palavras-chave: | Substâncias amorfas Desgaste mecânico Tribologia Amorphous substances Mechanical wear Tribology |
| Data do documento: | 8-Out-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | SALGADO, Felipe Raphael. Avaliação do desgaste mútuo da liga metálica amorfa vit-105 para aplicação diversas e na utilização para confecção de engrenagens. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2019. |
| Resumo: | Os vidros metálicos são materiais metaestáveis produzidos com taxas de resfriamento muito altas, a fim de evitar a nucleação de cristais. A falta de ordem atômica de longo alcance pode fornecer melhores propriedades às ligas amorfas quando comparadas às ligas cristalinas convencionais. Algumas ligas metálicas amorfas baseadas em Zircônio, chamadas de família Vitreloy, possuem excelente tendência de formação amorfa e propriedades para aplicações estruturais e industriais, como alta resistência mecânica a baixas temperaturas, resiliência e resistência à corrosão. Devido às suas propriedades, algumas ligas Vitreloy têm sido usadas para a fabricação de microengrenagens que se mostraram eficazes especialmente para a indústria aeroespacial. No entanto, existem estudos esparsos que avaliam o desgaste mútuo entre pares produzidos com estas ligas, tal como o que ocorre entre os dentes das micro engrenagens mencionadas. Este estudo procura avaliar a resistência ao desgaste mútuo entre peças fabricadas utilizando a liga Vitreloy105 por meio de um tribômetro pino-sobre-disco. Os pares de corpos de prova foram produzidos por fundição, a partir de um tarugo comercial, e caracterizados por difração de raios X e calorimetria diferencial de varredura para confirmar, respectivamente, a estrutura amorfa das partes e os parâmetros térmicos esperados. As superfícies de contato foram preparadas de acordo com o padrão de teste tribológico ASTM G-99. Os testes de desgaste foram realizados com três valores diferentes de carga normal sobre o pino, mantendo a rotação e a distância de deslizamento constantes, para a obtenção dos coeficientes de atrito. O desgaste foi quantificado pela perda de massa e a rugosidade das superfícies foi analisada antes e após os ensaios tribológicos por meio de um perfilômetro. Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura permitiram verificar os principais mecanismos de desgaste presentes nas amostras e correlacioná-los com as cargas aplicadas. Os resultados apresentaram valores satisfatórios e condizentes com a literatura especializada para materiais semelhantes, mostrando que a liga Vitreloy-105 pode ter aplicações promissoras quando uma das principais solicitações mecânicas for o desgaste. |
| Abstract: | Metalic glasses are metastable materials produced with very high cooling rates to avoid crystal nucleation. The lack of long-range atomic order may provide better properties to amorphous alloys compared to conventional crystalline ones. Some Zirconium-based amorphous metallic alloys, called Vitreloy family, have excellent glass forming ability and properties for structural and industrial applications, such as high mechanical resistance at low temperatures, resilience and corrosion resistance. Due to their properties, some Vitreloy alloys have been used to make micro gears that have shown effective especially for aerospace industry. However, there are sparse studies that evaluate the mutual wear between pairs produced with these alloys, as occurs between the teeth of the mentioned micro gears. This study aims to evaluate the resistance to mutual wear between parts manufactured using Vitreloy-105 alloy by using a pin-ondisk tribometer. The pairs of specimens were produced by casting from a commercial bar and characterized by X-ray diffraction and differential scanning calorimetry to confirm, respectively, the amorphous structure of the parts and the expected thermal parameters. Contact surfaces were prepared according to ASTM G-99 tribological test standard. Wear tests were performed with three different values of normal load on the pin, keeping the rotation and sliding distance constant to obtain friction coefficients. Wear was quantified by mass loss and surface roughness was analyzed before and after tribological tests by using a profilometer. Images obtained by scanning electron microscopy allows the verification of the main wear mechanisms present in the samples and to correlate them with the applied loads. The results presented satisfactory values and consistent with the specialized literature for similar materials, showing that Vitreloy-105 alloy can have promising applications when one of the main mechanical stresses is wear. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5440 |
| Aparece nas coleções: | CP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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