Estudo de fenômenos de superfície associados a filmes tribológicos

• Processo: 03/10157-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa PRONEX - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2005
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2008
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Acordo de Cooperação: CNPq - Pronex
• Pesquisador responsável: Andre Paulo Tschiptschin
• Beneficiário: Andre Paulo Tschiptschin
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Amilton Sinatora ; Carlos Eduardo Pinedo ; Deniol Katsuki Tanaka ; Mário Boccalini Júnior
• Auxílio(s) vinculado(s): 07/50193-9 - The influence of applied load, sliding velocity and martensitic transformation on the unlubricated sliding wear of austenitic stainless steels., AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 06/56631-5 - Estudo comparativo de usinabilidade no processo de torneamento de um aco abnt 1045 utilizando diferentes velocidades e ferramentas de corte, BP.IC; 06/00953-4 - Estudo das tensões de contato durante ensaios de indentação instrumentada, BP.IC; 05/59131-0 - Desgaste por deslizamento: uma abordagem termodinâmica, BP.DD; 05/53645-2 - Treinamento em microscopia de forca atomica no labmev - laboratorio de microscopia eletronica de varredura do departamento de engenharia metalurgica e de materiais - escola politecnica., BP.TT
• Assunto(s): Tribologia Desgaste (tribologia)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ferramentas | Filmes Tribologicos | Nitretacao A Plasma | Papvd | Resistencia Ao Desgaste | Revestimentos

Resumo

O objetivo principal deste Projeto de Pesquisa é abordar, com auxílio de técnicas e ferramentas experimentais modernas, processos de geração de filmes e a caracterização de suas propriedades tribológicas. Os revestimentos serão produzidos por Deposição Física de Vapor (PVD), nitretação sob plasma e por processos híbridos para obtenção de camadas dúplex em reator de Deposição Física de Vapor Assistida por Plasma -PAPVD. A metodologia de avaliação dos filmes obtidos será baseada na caracterização das propriedades mecânicas (resistência e tenacidade), microestruturais e de adesão do filme ao substrato, bem como na correlação destas com o comportamento de pares tribológicos. Serão estudados, em particular, os processos de deposição de camada dúplex - nitretação a plasma e PAPVD - TiN sobre aços ferramenta das classes H13 e D2, a formação de austenita e martensita expandidas em aços inoxidáveis austeníticos e martensíticos, a formação de camadas dúplex obtidas por nitretação sob plasma e PAPVD - TiN, e a deposição de revestimentos à base de zircônia contendo ítria para atuar como barreira térmica, com a finalidade de reduzir o gradiente térmico e a fadiga térmica em cilindros de laminação. A caracterização microestrutural dos filmes obtidos será efetuada por microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria EDS de raios X, GDOS e difratometria de raios X. A caracterização das propriedades mecânicas dos filmes será efetuada por meio de ensaios de nano-indentação, de esclerometria linear instrumentada, de indentação macroscópica e difratometria de raios X para determinação de tensões residuais. Os ensaios tribológicos serão conduzidos por intermédio de ensaios de usinagem em campo, em tomo CNC instrumentado, bem como de esclerometria pendular instrumentada e de ensaios de microabrasão. O comportamento sob fadiga térmica será avaliado por meio de ensaio de fadiga térmica em equipamento especializado (aquecimento indutivo e resfriamento em água). A modelagem matemática das tensões nos filmes será efetuada com o emprego do Método dos Elementos Finitos (FEM). A análise do conjunto de resultados permitirá avaliar criticamente a influência de cada propriedade medida sobre o desempenho do filme, assim como a influência dos parâmetros de processo utilizados na sua obtenção; e isto poderá implicar o redirecionamento de novos experimentos. Através deste processo iterativo será possível estabelecer as bases para a otimização do desempenho de componentes revestidos com filmes tribológicos. (AU)

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa