O estudante Diego Berti Salvaro, orientado pelo Prof. José Daniel Biasoli de Mello, Dr. Eng., e coorientado pelo Prof. Cristiano Binder, Dr. Eng., defenderá sua tese na próxima sexta-feira (28/08), às 14h, por videconferência. A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
Banca:
Prof. José Daniel Biasoli de Mello, Dr. Eng. (UFU) (Presidente/Orientador)
Profᵃ. Salete Martins Alves, Drᵃ. Engᵃ (UFRN)
Prof. Alvaro Toubes Prata, Dr. Eng.
Prof. Aloisio Nelmo Klein, Dr. Eng.
Título: “Desempenho tribológico de compósitos autolubrificantes em regime de lubrificação mista”
Resumo:
Atualmente, uma das grandes tendências mundiais se concentra no desenvolvimento de lubrificantes mais amigáveis ao meio ambiente e a saúde humana, principalmente através da redução ou até mesmo eliminação dos aditivos modificadores de atrito e antidesgaste contendo fósforo (P) e enxofre (S). Esses aditivos são compostos químicos que interagem com as superfícies sob lubrificação limite ou mista para gerar tribocamadas na área real de contato com baixa resistência ao cisalhamento, reduzindo o atrito e desgaste. Uma forma fazer a função dos aditivos é utilizar materiais com propriedades autolubrificantes, ou seja, aqueles que ao sofrerem ação do contato tribológico forneçam condições para formação de tribocamadas com baixa tensão de cisalhamento. Neste sentido, no presente trabalho foram utilizados compósitos autolubrificantes produzidos por moldagem de pós por injeção (PIM do inglês Powder injection molding), formados por uma matriz metálica e nódulos de grafite 2D turbostrático homogeneamente dispersos no volume. Esses nódulos ou reservatórios de lubrificante sólido foram gerados in situ pela dissociação do carbeto de silício (SiC) durante a etapa de sinterização do processo PIM. Além disso, foram testadas duas formas alotrópicas do SiC, o hexagonal e o cúbico, e as temperaturas de sinterização de 1100 ,1150 e 1200°C. Para avaliação tribológica, testes do tipo movimento alternado com geometria cilindro sobre plano foram realizados a seco e sob lubrificação fluida. O óleo empregado é de baixa viscosidade (4,2 cSt a 40°C) contendo o aditivo antidesgaste BTP. Detalhes das microestruturas dos materiais estudados foram analisados por microscopia óptica (MO), enquanto que a dureza das matrizes metálicas e a topografias foram determinadas por microdureza Vickers e interferometria óptica de luz branca (WLI do inglês white light interferometry) respectivamente. Os reservatórios de lubrificante sólido foram estudados través de análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de energia dispersiva de raio-X (EDS do inglês energy dispersive X-ray spectroscopy) e espectroscopia Raman (ER). As marcas de desgaste dos testes tribológicos foram avaliadas por MEV, EDS, WLI, ER e espectroscopia de elétrons Auger (AES do inglês Auger electron spectroscopy). As diferentes estruturas cristalinas do SiC e as temperaturas de sinterização não modificaram significativamente o lubrificante sólido gerado in situ, exceto para 1200°C. Testados a seco, os compósitos autolubrificantes apresentaram menor coeficiente de atrito (coeficiente de atrito) e maior durabilidade em relação a referência, adicionalmente, a taxa de desgaste do contracorpo (Cilindro em aço AISI 52100 nitretado) é três ordens de grandeza menor. Sob lubrificação fluida, os mesmos comportamentos foram observados. Em ambos os casos (seco e lubrificado) os bons resultados tribológicos estão associados a tribocamadas formadas por óxidos de ferro, elementos dos materiais que formam par tribológico e grafite altamente desordenado.
Palavras-chave: Tribologia, compósitos autolubrificantes, lubrificação fluida.