Tribômetro para avaliação de desgaste em sistema bucha-pino

Abstract

O objetivo deste trabalho é apresentar um tribômetro para avaliação de desgaste e leitura do coeficiente de atrito de contatos rotativos tipo bucha-pino. O equipamento desenvolvido foi testado em duas etapas, na primeira foram utilizadas buchas cilíndricas, de três diferentes materiais (aço H13, Latão 360 e Teflon), em contato deslizante contra pinos de aço H13 recobertos com cromo duro. As amostras foram avaliadas em relação ao desgaste por perda de massa e seus coeficientes de atrito registrados. Como meio de comparação e validação, os mesmos materiais foram testados em tribômetro normatizado. Os resultados de desgaste mostraram ordenação em relação à dureza e os coeficientes de atrito ficaram próximos dos valores obtidos em equipamento normatizado e literatura. O tribômetro também mostrou a tendência de travamento do par em contato. Na segunda etapa, uma investigação de desgaste foi realizada utilizando buchas de aço 4140 com e sem substrato nitretado a plasma, depositadas com filme fino de nitreto de titânio (TiN) e nitreto de titânio alumínio (TiAlN). Os resultados mostraram maior resistência ao desgaste nas buchas com substrato nitretado com filme fino de TiAlN. Nesse contexto, o tribômetro desenvolvido apresentou bons resultados. Portanto, este trabalho também apresenta o pedido de patente de invenção para o equipamento.

The aim of this work is to present a tribometer for wear evaluation and friction coefficient measurement for rotary bushing-pin contacts. The developed equipment was tested in two stages, The first stage was used bushings of three different materials (H13 steel, Brass 360 and Teflon) in sliding contact against H13 steel studs coated with hard chrome. The samples were evaluated for wear by mass loss, and their coefficients of friction were recorded. As a means of comparison and validation, the same materials were tested in pin-on-disk tribometer. The wear results showed ordering in relation to the hardness in the different tests. The coefficients of friction obtained were close to the values of the pin-on-disk equipment and the literature, besides being able to detect the locking condition. The second stage a wear investigation was conducted using 4140 steel bushings with coated and no coated plasma nitriding substrate, deposited with thin film of titanium aluminum nitride (TiAlN) and titanium nitride (TiN). The results showed a higher wear resistance for nitrided rollers coated with TiAlN. The tribometer developed showed good results so in this context this work also presents the invention patent application for the equipment.