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Título: Estudo do comportamento em desgaste do aço SAE 1045 submetido a ensaios do tipo pino sobre disco lubrificados com adição do condicionador de metais Nano®
Autor(es): Silva, Lucas Pereira da
Orientador(es): Cueva Galárraga, Edison Gustavo
Assunto: Aço
Lubrificação e lubrificantes
Data de apresentação: 22-Fev-2023
Data de publicação: 21-Mai-2024
Referência: SILVA, Lucas Pereira da. Estudo do comportamento em desgaste do aço SAE 1045 submetido a ensaios do tipo pino sobre disco lubrificados com adição do condicionador de metais Nano®. 2023. 111 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Automotiva) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi investigar o desgaste do aço SAE 1045, amplamente utilizado na indústria automotiva, quando submetido a ensaios de desgaste, especificamente em testes na configuração pino sobre disco, variando as condições experimentais (velocidade, lubrificação, carregamento e distância linear percorrida). A elaboração deste trabalho envolveu uma revisão abrangente da literatura, com a análise de trabalhos relacionados de diversos autores. Além disso, foram coletados dados e informações por meio de consultas a plataformas de trabalhos acadêmicos online, livros e artigos. Os ensaios de desgaste foram realizados sob duas diferentes cargas, de 25 e 50 Newtons, com lubrificação fornecida por duas diferentes soluções, uma com apenas óleo lubrificante 5W40 e a outra com uma mistura de óleo 5W40 e um aditivo condicionador de metais chamado Nano Automotivo®, na concentração de 3%. Esses testes foram realizados utilizando duas velocidades tangenciais diferentes: 5,67m/s e 1,13m/s. Com o intuito de padronizar os ensaios, as superfícies dos pinos e dos discos foram preparadas por meio de lixamento e polimento. Os ensaios de desgaste foram realizados em uma bancada de ensaios (tribômetro) equipada com sensores que possibilitaram medir, em tempo real, a força de atrito desenvolvida no conjunto e a temperatura do pino durante cada ensaio. A duração do teste foi variada de acordo com a abordagem de interesse. Os principais parâmetros analisados foram: a força de atrito, o coeficiente de atrito, a temperatura, a perda de massa e a análise do dano superficial resultante do atrito. Os resultados indicaram que a taxa de desgaste foi maior nos momentos iniciais do ensaio. Além disso, o estudo resultou na classificação da ordem de influência das condições experimentais no desgaste: velocidade, carregamento e lubrificação. Adicionalmente, a utilização da mistura óleo 5W40 + Nano Automotivo® apresentou melhor desempenho em comparação ao uso isolado do óleo lubrificante. Isso contribuiu significativamente para a melhoria das condições de atrito e, por conseguinte, para diminuir o desgaste dos componentes utilizados. Concluiu-se também, que a variação das condições de ensaio afeta diretamente nos resultados finais obtidos.
Abstract: he main objective of this work was to investigate the wear of SAE 1045 steel, widely used in the automotive sector, when subjected to wear tests, specifically in pin-on-disc configuration, varying the experimental conditions (speed, lubrication, load, and linear distance traveled). The elaboration of this work involved a comprehensive literature review, analyzing related works by various authors. Additionally, data and information were collected through queries to online academic platforms, books, and articles. Wear tests were conducted under two different loads, 25 and 50 Newtons, with lubrication provided by two different solutions, one with only 5W40 lubricating oil and the other with a mixture of 5W40 oil and a metal conditioner additive called Nano Automotivo®, at a concentration of 3%. These tests were conducted at two different tangencial speeds: 5.67m/s and 1.13m/s. In order to standardize the tests,the surfaces of the pins and discs were prepared by sanding and polishing. Wear tests were conducted on a test bench (tribometer) equipped with sensors that allowed a real time measurement of the friction force developed in the assembly and the temperature of the pin during each test. The test duration varied according to the approach of interest. The main parameters analyzed were: friction force, coefficient of friction, temperature, mass loss and analysis of the surface damage resulting from friction. The results indicated that the wear rate was higher in the initial moments of the test. Additionally, the study resulted in the classification of the order of influence of experimental conditions on wear: speed, loading, and lubrication. Furthermore, the use of the 5W40 oil + Nano Automotivo® mixture showed better performance compared to the isolated use of lubricating oil. This significantly contributed to improving friction conditions and, consequently, reducing the components wear. It was also concluded that the variation of tests condictions directly affects the final results obtained.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2023.
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