Mecanismos de desgaste de poliuretano em ensaios de microabrasão

Wear mechanisms and thermal history of two non-conforming sliding surfaces was investigated in laboratory. A micro-abrasion testing setup was used but the traditional rotative sphere method was substituted by a cylindrical surface of revolution which included seven sharp angles varying between 15o to 180o. The micro-abrasion tests lead to the investigation on the polyurethane response at different contact pressures. For these turned counterfaces with and without heat treatment. Normal load and sliding speeds were changed. The sliding distance was fixed at 5 km in each test. The room and contact temperatures were measured during the tests. The polyurethane was characterized using tensile testing, hardness Shore A measurement, Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermomechanical Analyze (TMA). The Vickers micro-hardness of the steel was measured before and after the heat treatment and the metallographic characterization was also carried out. Worn surface of polyurethane was analysed using Scanning Electron Microscope (SEM) and EDS (Electron Diffraction Scanning) microanalyses. Single pass scratch testing in polyurethane using indenters with different contact angles was also carried out. The scar morphology of the wear, the wear mechanism and the thermal response were analyzed in order to correlate the conditions imposed by the pressure-velocity pair to the materials in contact. Eight different wear mechanisms were identified on the polyurethane surface. It was found correlation between the temperature variation and the wear scar morphology.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Os mecanismos de desgaste e a historia térmica de duas superfícies não-conformes foram investigados em laboratório. Um equipamento de ensaios de microabrasão foi usado, mas a configuração tradicional com esfera rotativa foi substituída por uma com superfície cilíndrica de revolução, na qual a geratriz incluiu sete formas com ângulos variando de 15o a 180o. Os ensaios de microabrasão foram conduzidos investigando-se a resposta do polímero a diferentes pressões de contato. Para isso, projetaram-se e foram torneados corpos antagonistas, tratados termicamente, ou não, lixados, ou não. Variou-se a carga normal e a velocidade de deslizamento. A distância de deslizamento foi fixada em 5 km ininterruptos em cada ensaio. As temperaturas de contato e ambiente foram medidas e registradas durante os ensaios. O poliuretano estudado foi caracterizado através de ensaios de tração, medidas de dureza Shore A, Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) e Análise Termomecânica (TMA). A Microdureza Vickers do aço foi medida antes e após o tratamento térmico, e a caracterização metalográfica realizada. A superfície desgastada do poliuretano foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise-EDS. O estudo foi complementado por ensaios esclerométricos de um único passe em poliuretano utilizando indentadores com diferentes ângulos de contato. A morfologia da cratera, os mecanismos de desgaste e a resposta térmica foram discutidos buscando-se correlacioná-los às solicitações impostas pelo par pressão-velocidade aos materiais em contato. Sete diferentes mecanismos de desgaste foram identificados na superfície do poliuretano. Encontrou-se correlação entre a variação da temperatura e a morfologia da cratera de desgaste.