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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVGL6B| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Concepção e processamento de material compósito para otimização de performance tribológica: abrasão e erosão |
| Authors: | Luis Fernando Saraiva de Abreu Chagas |
| First Advisor: | Geralda Cristina Durães de Godoy |
| First Co-advisor: | Carlos Pagliosa Neto |
| First Referee: | Amilton Sinatora |
| Second Referee: | Alamar Kasan Duarte |
| Abstract: | O desgaste é um fenômeno que está presente em diversas atividades industriais. Quando não é um efeito desejado, ocasiona perdas de produção, riscos à segurança dos trabalhadores e poluição ao meio ambiente. Uma das formas para sua redução é a seleção correta de revestimento para proteção da superfície de trabalho, visando oaumento da vida útil do equipamento. Nesse ramo observa-se o crescimento na utilização de materiais compósitos, pois fornecem ao tribossistema as propriedades adequadas, e que muitas vezes parecem ser antagônicas: tenacidade à fratura e dureza, tixotropia e rigidez, alta tecnologia e baixo custo. O objetivo central desse trabalho é entender a concepção de um material compósito refratário, identificando através daanálise de seu processamento e da caracterização da resistência mecânica e tenacidade à fratura as principais propriedades que influenciam seu desempenho tribológico. Três tipos de concretos refratários diferentes foram estudados. As matérias primas foramcaracterizadas através da composição química, fases cristalinas, microscopia eletrônica de varredura, granulometria e densidade aparente. Como propriedades resultantes do processamento foram medidas a fluidez, porosidade aparente e densidade aparente dosconcretos. Os materiais foram submetidos aos testes de resistência à compressão e tenacidade à fratura através do módulo de elasticidade. Por último, foram testadas suas resistências no desgaste abrasivo de roda de borracha e erosivo através de projeção de partículas de carbeto de silício, correlacionando os resultados com as propriedades identificadas. A tenacidade à fratura foi a propriedade mais importante para a maior resistência ao desgaste abrasivo e erosivo. A maior quantidade de agregados com alta tenacidade à fratura geraram a maior resistência ao desgaste erosivo através do efeito sombra, enquanto os agregados mais duros, mesmo em menores quantidades, elevarama resistência ao desgaste abrasivo. As marcas que cada tipo de desgaste registra no revestimento foram identificadas. Os estudos e parâmetros ensaiados permitiram uma comparação com caso prático da indústria, identificando o tipo de desgaste que ocorre em campo e correlacionando com os resultados dos testes de laboratório |
| Abstract: | Wear is a phenomenon that is present in many industrial activities. When it is not a desired effect, production losses, risks to workers' safety and environment pollution are some of its consequences. In order to reduce the wear, the correct selection of coating to protect the work surface, aiming to a life-time increase of the equipment, is one option.In this market, the growth in the use of composite materials is observed, because they provide to the tribosystem adequate properties, which appear to be antagonistic: fracture toughness and hardness, thixotropy and stiffness, high technology and low cost. The main objective of this work is to understand the design of a refractory composite material, identifying through analysis of its process and the characterization of themechanical resistances and fracture toughness the main properties that influence the tribological performance. Three types of different refractory concretes were studied. The raw materials were characterized by chemical composition, crystalline phases, scanning electron microscopy, grain size and apparent density. The resulting properties of the processing were measured: flow, apparent porosity and bulk density. Thematerials were submitted to tests of cold crushing strength and fracture toughness through the elasticity modulus. Finally, they were tested on abrasive wear of rubber wheel and erosive through steam of silicon carbide particles, correlating the results with the properties. Fracture toughness was the most important property for the highest resistance to abrasive and erosive wear. The higher amount of aggregates with highfracture toughness generated the highest resistance to erosive wear because of the shadow effect, while the harder aggregates increased, even in less amount, the resistance to abrasive wear. The marks that each type of wear register on the coating have been identified. The studies and parameters tested allowed a comparison with a practical case in the industry, identifying the type of wear that occurs in the field andcorrelating with the results of the laboratory tests |
| Subject: | Compósitos Materiais Ciência dos materiais Materiais Erosão Abrasão química |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVGL6B |
| Issue Date: | 6-Mar-2017 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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