Estudo das propriedades e do comportamento em desgaste abrasivo em microescala do revestimento a base de FeNbC depositado sobre o aço SAE 1020 por aspersão térmica chama a pó

bibo.pageEnd165
dc.contributor.advisor1Bozzi, Antônio César
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4857-0216
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3017292130810807
dc.contributor.authorOliveira, Juliana Souza de
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4149944397537533
dc.contributor.referee1Bonetti, Ivandro
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0886-0163
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2022461977443669
dc.contributor.referee2Scandian, Cherlio
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-4393-719X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8466752738430250
dc.contributor.referee3Lima, Marília Mendonça de
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1704-2760
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6769102798264812
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:17Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:17Z
dc.date.issued2021-10-18
dc.description.abstractDemands for higher performance in industrial applications leads to technological development for wear and corrosion materials protection. The use of superior mechanical and tribological properties coatings on a lower cost substrate is an economically attractive solution. Thermally sprayed coatings stands out for the use of composite materials in high wear resistance systems. At this work, FeNbC coatings deposited on SAE 1020 steel by powder oxyacetylene flame spray process are analyzed. The parameters variation of powder granulometry, spray distance, feed rate and substrate preheating on thermal spraying resulted in nine study conditions. Optical and scanning electron microscopy analyzes showed the coating heterogeneous microstructure, characterized by splats with pores, cracks and oxides between layers. Coatings cross-section Vickers microhardness tests resulted in high hardness, about four times bigger than the steel substrate. Knoop indentations test was used to evaluate the Young’s modulus, which showed the fragile feature coatings. Vickers microindentation tests allowed to evaluate the fracture toughness wich presented values between 1.52 and 2.52 MPa√m. The coating/substrate adhesion and the cohesion between splats were evaluated by coating cross-section scratch test. The thicker coatings also showed greater adhesion. Ball cratering tests with SiO2 abrasive slurry was used to evaluate abrasive wear resistance. Worn sufaces scanning electron microscopy images showed a dominant grooving wear micromechanism. Microindentations at wear grooves suggests a rolling wear secondary micromechanism. Lower hardness coatings also showed the lowest abrasive wear resistance.
dc.description.resumoAs exigências de maior desempenho em aplicações industriais tornam necessário o desenvolvimento de técnicas de proteção contra a degradação dos materiais. O uso de revestimentos com boas propriedades mecânicas e tribológicas sobre um substrato de menor custo apresenta-se como solução economicamente atraente. A aplicação de revestimentos por processos de aspersão térmica destaca-se pelo uso de materiais compósitos em sistemas que requerem elevada resistência ao desgaste. Neste trabalho, são analisados revestimentos de FeNbC depositados na forma de pós sobre aço SAE 1020 pelo processo de aspersão térmica por chama oxiacetilênica. A variação dos parâmetros granulometria dos pós, distância de aspersão, taxa de alimentação e pré-aquecimento do substrato no processamento dos revestimentos resultou em nove condições em estudo. Análises de microscopia óptica e eletrônica de varredura indicaram a microestrutura heterogênea dos revestimentos, formada por lamelas com a presença de poros, trincas e óxidos. Ensaios de microdureza Vickers realizados na seção transversal dos revestimentos resultaram em elevados valores de dureza, cerca de quatro vezes maiores que o substrato de aço. O método de indentação Knoop foi utilizado na determinação dos módulos de elasticidade, os quais indicaram o caráter frágil dos revestimentos. Ensaios de microindentação Vickers permitiram determinar valores de tenacidade à fratura entre 1,52 e 2,52 MPa√m. A adesão ao substrato e a coesão entre lamelas foram avaliadas por scratch test na seção transversal do revestimento. Os revestimentos de maior espessura, também, apresentaram maior adesão ao substrato. A resistência ao desgaste abrasivo foi avaliada por meio de ensaios de microabrasão utilizando o abrasivo SiO2. Análises de microscopia eletrônica de varredura indicaram que o micromecanismo de desgaste predominante foi o riscamento. A presença de microindentações nos sulcos de desgaste sugere o micromecanismo secundário de desgaste por rolamento. Os revestimentos de menor dureza, também, apresentaram a menor resistência ao desgaste abrasivo.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/15294
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectRevestimento FeNbC
dc.subjectaspersão térmica chama a pó
dc.subjecttenacidade à fratura por indentação
dc.subjectscratch test
dc.subjectdesgaste em microabrasão
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.titleEstudo das propriedades e do comportamento em desgaste abrasivo em microescala do revestimento a base de FeNbC depositado sobre o aço SAE 1020 por aspersão térmica chama a pó
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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