Dissertação
Lubrificação sólida em meio fluido
Solid lubrication in fluid environment
Registro en:
OLIVEIRA JÚNIOR, Mário Martins de. Solid lubrication in fluid environment. 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
Autor
Oliveira Júnior, Mário Martins de
Institución
Resumen
In order to reduce friction and wear in tribological pairs, the insertion of lubricant
between the surfaces in contact separates them by a lubricant film.
In most tribological applications, liquid lubricants or grease are used to combat
friction and wear. But when service conditions become very severe, solid lubricants may be
the only choice to control friction and wear.
A combination of solid and liquid lubrication is also feasible and may have a
beneficial synergistic effect on the friction and wear performance of sliding surfaces. It occurs
particularly in the boundary and elasto-hydrodynamic regime of lubrication.
With advent of the powder metallurgy technique, the production of new materials
having solid lubricants particles embedded in the metallic matrix became feasible.
This work aims to study the combined effect of solid lubrication (sintered composites
which contains particles of solid lubricant dispersed in a metallic matrix, by a basic mixing
process), with the presence of a liquid lubricant in cooperative lubrication regime in
reciprocating sliding wear configuration.
A significant reduction, when compared with the addition of liquid lubricant alone, in
friction coefficient (25%) was produced by the simultaneous utilization of solid and liquid
lubricants, suggesting the existence of a beneficial synergy between the liquid and solid
lubricants. This combined action increased significantly the durability of the lubricious
regime (3 orders of magnitude), reduced the friction coefficient (about 4x) and the wear rate
by 50%.
Additionally, the use of triboscopy technique enabled (in an original form) to verify a
significant increase in the friction coefficient at the wear marks of a ferrite perlite alloys. This
difference between the friction coefficient according to the position was discussed in terms of
debris accumulation and a change in lubrication regime, both associated with the
reciprocating motion dynamics having been assigned to the first a preponderant role. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Mestre em Engenharia Mecânica Com o intuito de diminuir o atrito e o desgaste nos pares tribológicos, faz-se a inserção
de lubrificantes no contato entre as superfícies separando-as por um filme lubrificante.
Na maioria das aplicações tribológicas, lubrificantes líquidos ou graxa são utilizados
para combater o atrito e o desgaste. Mas quando as condições tornam-se muito severas, os
lubrificantes sólidos podem ser a única opção para controlar o atrito e o desgaste.
Uma combinação de lubrificantes sólidos e líquidos é viável e pode ter um efeito
sinérgico benéfico na redução do atrito e no aumento da resistência ao desgaste das
superfícies de deslizamento, em especial nos regimes elasto-hidrodinâmico e limite de
lubrificação.
Com o advento da técnica de metalurgia do pó, torna-se viável a produção de novos
materiais, os quais permitem que o lubrificante sólido seja incorporado ao volume da matriz
na etapa de mistura do pó.
Este trabalho visa estudar o efeito conjunto da lubrificação sólida (compósitos
sinterizados contendo partículas de lubrificante sólido dispersos em uma matriz metálica por
um processo de mistura simples) com a presença de um lubrificante líquido em regime de
lubrificação conjunta em uma configuração de desgaste por deslizamento alternativo.
A utilização simultânea de lubrificantes sólidos e líquidos produziu uma diminuição
significativa no coeficiente de atrito (25%) quando comparado com a adição do lubrificante
líquido apenas, sugerindo a existência de uma sinergia positiva entre os lubrificantes sólidos e
líquidos. Esta ação conjunta aumenta significativamente a durabilidade do regime de
lubricidade do sistema (3 ordens de grandeza), reduz o coeficiente de atrito (cerca de 4x) e a
taxa de desgaste em 50%.
Adicionalmente, a utilização da técnica triboscópica possibilitou, de uma maneira
original, constatar um significativo aumento do coeficiente de atrito nas extremidades das
marcas de desgaste das ligas ferrito-perlíticas. Esta variação do coeficiente de atrito com a
posição foi discutida em termos do acúmulo de debris e da mudança do regime de lubrificação
associados com a dinâmica do movimento alternativo, tendo sido atribuído ao primeiro um
papel preponderante.