Tribologia - Unidade 01

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Tribologia de Elementos de Máquinas 
Resumo unidade 01 
 
 
Geometria das superfícies . 
 
A maior parte das superfícies de engenharia 
suscetíveis a desgastes são retificadas ou 
usinadas. Algumas até mesmo mantem suas 
superfícies finais do processo de fundição ou 
forjamento. 
O grau de rugosidade superficial pode vir a 
impactar diretamente na taxa e no mecanismo de 
desgaste da peça. 
 
 
A partir dos perfis das superfícies diversos 
parâmetros estatísticos podem ser obtidos 
 
 
 
 
 
 
Formas de levantamento da qualidade 
superficial 
MEDIÇÃO MECÂNICA 
 
• Apalpadores fabricados com materiais de 
altíssima dureza para evitar erros durante 
a medição. 
 
• Mecanismos de amplificação das 
oscilações verticais (alavancas, 
engrenagens, cremalheiras, etc.) Seu 
objetivo é fazer com que a leitura dos 
apalpadores (que é muito pequena) seja 
captada e representada de forma gráfica. 
 
• Vantagens 
o Versátil na acomodação de 
diversas formas 
o Alta Amplitude de resolução 
 
• Desvantagens 
o Técnica muito lenta 
o Incapacidade de penetrar alguns 
vales 
o Possibilidade de danificar a peça 
 
 
 
 
MEDIÇÃO ÓTICA 
O princípio de funcionamento está baseado no 
ajuste continuo do foco sobre a superfície, e a 
comparação das variações das distancias focais 
sucessivas com uma determinada referência. 
 
• Vantagens 
o Medição em 2D-3D 
o Maior precisão de apalpadores 
mecânicos 
o Não há contato com a superfície 
 
• Desvantagens 
o Técnica muito lenta 
 
 
MEDIÇÃO PNEUMÁTICA 
 
Funciona de modo que a variação da fenda de 
medição devido ao movimento do orifício do 
medidor provoca alterações no fluxo de arou da 
pressão. Essa variação é então relacionada as 
mudanças do perfil da superfície. 
 
 
• Vantagens 
o Ótimo potencial de automação 
o Evita arranhões na superfície 
o Limpeza da superfície 
 
 
MEDIÇÃO ELÉTRICA 
 
Seu funcionamento é baseado na variação 
capacitiva entre o aparelho de medição e a 
superfície medida. 
 
 
• Desvantagens 
o Necessidade de utilizar um sensor 
compatível com a superfície 
 
 
 
MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA 
 
O principio de funcionamento do microscópio 
eletrônico de varredura (SEM) consiste na 
utilização de um feixe de elétrons, guiado por um 
sistema específico, que varre a superfície da 
amostra investigada. Estes elétrons interagem 
com os átomos da amostra produzindo sinais que 
permitem a obtenção de informações com a 
topográfica e a composição da superfície. 
 
 
 
• Vantagens 
o Alta resolução 
o Medição 3D 
o Não há contato com a superfície 
 
 
 
 
 
 
 
Atrito . 
 
A força de atrito pode ser definida como a 
resistência encontrada ao se mover um corpo 
sobre o outro. 
 
𝜇 =
𝐹
𝑊
 
Onde: 
µ = Coeficiente de Atrito 
F = Força aplicada 
W = Carga normal 
 
Seu valor pode variar de 0,001 para mancais de 
rolamentos levemente carregados ou 10 para 
materiais idênticos sob condição de vácuo. 
 
Metis em geral, na ausência de lubrificante 
possuem coeficiente de atrito variando entre 0,1 e 
1,0. 
 
Leis de Atrito . 
 
1. A força de atrito é proporcional a carga 
normal. 
2. A força de atrito independe da área de 
contato. 
3. A força de atrito independe da velocidade 
de escorregamento. 
 
Essas leis se originam de observações empíricas 
experimentais e não são validas para todos os 
casos. 
 
• Primeira Lei 
 
𝐹 = 𝜇𝑊 
 
Para vários materiais lubrificados ou com ausência 
de lubrificação essa relação é absolvida. 
 
 
 
• Segunda Lei 
 
Teoria de Amontons e Coulomb para o atrito . 
 
• No modelo Coulomb 
 
Energia dissipada pelo atrito = Energia necessária 
para vencer a gravidade 
 
A falha desse modelo se torna aparente ao 
analisarmos o movimento de B para C. Pois o 
trabalho realizado para mover o objeto de A para 
B é recuperado logo em seguida pela força da 
gravidade. 
 
Modelo Clássico para atrito (Bowden e Tabor) . 
 
 
 
Nesse modelo assume-se que a força de atrito é 
proveniente de forças de adesão e forças de 
deformação. 
 
𝐹 = 𝐹𝑎𝑑 + 𝐹𝑑𝑒𝑓 
 
Onde: 
𝐹𝑎𝑑: Originada através das forças atrativas entre 
as asperezas das superfícies. 
 
 
 
 
• Estimativa da área de contato 
 
 
Onde: 
𝐴𝑟: Área real 
𝐴𝑎: Área aparente 
 
 
 
Onde: 
H: Dureza, uma medida de compressão que um 
material consegue suportar. 
 
Considerando que: 
 
• A soma de todas as junções de contato é 
igual a 𝐴𝑟 
• As junções possuem a mesma resistência 
ao cisalhamento s. 
 
𝐹𝑎𝑑 = 𝐴𝑟𝑠 
 
𝐴𝑟 ≈
𝑊
𝐻
 
 
𝐹𝑎𝑑 ≈
𝑊
𝐻
𝑠 
 
𝜇𝑎𝑑 =
𝐹𝑎𝑑
𝑊
≈
𝑠
𝐻
 
 
Sabendo que para matais dúcteis 
 
𝑌 ≈ 1,7𝑠 
𝐻 ≈ 3𝑌 
𝜇𝑎𝑑 ≈ 0,2 
 
Onde: 
𝑌: Tensão de escoamento por compressão 
𝑠: Tensão de escoamento em cisalhamento. 
 
No critério de falha de Von Misses 
Caso fosse utilizado o critério de Tresca o fator de 
2. 
 
Ou seja, o coeficiente de atrito, nesse caso, não 
depende da área entre as superfícies. 
 
• Componente de deformação 
 
 
 
 
Outros efeitos que devem ser incluídos na 
construção da força de atrito: 
 
• Trabalho plástico 
• Crescimento das junções 
 
No modelo anterior foi considerado que a tensão 
de escoamento era constante (material 
perfeitamente plástico). Entretanto o 
endurecimento do material tende a aumentar a 
razão entre s e H. 
 
𝜇𝑎𝑑 =
𝑠
𝐻
 
 
Em geral asperezas estão sob deformação 
plástica 
 
 
𝑝0
2 = 𝑝1
2 + 4𝜏2 
Critério de Tresca 
 
Ou seja, a presença de carga tangencial diminui a 
tensão normal que a junção está submetida. 
 
Critério de escoamento de Tresca: 
 
𝜎𝑦
2 + 4𝜏𝑥𝑦
2 = 𝜎𝑌
2 
 
Onde: 
 
𝜎𝑌
2: Tensão de escoamento do material 
 
 
 
 
 
Coeficiente de atrito em Metais . 
 
Deve-se ter em mente que valores para o 
coeficiente de atrito dependem fortemente das 
condições experimentais as quais as superfícies 
em contato encontram-se. 
 
• Metais limpos em condições de alto vácuo 
 
Nessas condições ligações metálicas muito fortes 
são estabelecidas e a remoção de material ocorre 
quando se tenta separar uma superfície da outra. 
 
O coeficiente de atrito pode chegar na ordem de 
10 ou mais. 
 
 
 
• Metais semelhantes da presença de ar 
 
o Metais, em geral, oxidam até certo 
ponto quando expostos ao ar 
atmosférico. 
o As camadas das superfícies de 
oxido (1 a 10nm) já aparecem com 
apenas alguns minutos de 
exposição. 
o O coeficiente de atrito entre metais 
e óxidos é geralmente menor 
que o do metal puro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Metais que não dependem da formação de 
óxidos para apresentarem baixos valores 
de coeficiente de atrito 
 
o O chumbo possui solubilidade 
baixa nas fases matriciais. O filme 
de chumbo reduz o atrito 
o No caso do ferro fundido cinzento o 
filme é formado por grafite. 
 
Essas ligas com baixo coeficiente de atrito e que 
não dependem da formação de óxidos têm 
diversas aplicações na engenharia 
 
• Buchas de mancais (ligas de cobre 
contendo chumbo ou bismuto) 
• Corrediças de maquinário pesado (ferro 
fundido cinzento) 
 
 
 
 
Atrito em materiais cerâmicos . 
 
➢ Nitreto de Silício (Si3N4) 
 
Características 
 
• Alta resistência em uma ampla faixa de 
temperatura 
• Condutividade térmica moderada 
• Baixo coeficiente de dilatação térmica 
• Elasticidade e tenacidade altas 
• Alta resistência ao desgaste 
 
Aplicações 
 
• Turbinas a gás 
• Bicos queimadores 
• Rolamentos 
• Ferramenta de corte de metais 
• Esfera de precisão 
 
 
 
 
➢ Carbeto de Silício (SiC) 
 
Características 
 
• Dureza altíssima (só superado pelo 
diamante) 
• Resistente ao desgaste 
• Inerte a substancias alcalinas e acidas 
• Suporta elevadas temperaturas 
• Boa condutividade térmica 
 
Aplicações 
 
• Material abrasivo (lixas) 
• Ferramentas de corte 
• Queimadores 
• Trocadores de calor 
• Rolamentos 
 
 
➢ Alumina (Al2O3) 
 
Características 
 
• Resistencia a corrosão 
• Inerte quimicamente• Isolante térmico 
• Alta dureza 
• Boa estabilidade térmica 
 
Aplicações 
 
• Válvula para torneiras 
• Pistões e camisas 
• Placa para fornos 
• Bicos para jatos de alta pressão 
 
Materiais cerâmicos também são utilizados para 
revestimento de outros materiais. Na indústria 
automotiva os revestimentos cerâmicos são 
utilizados para: 
 
 
• Melhorar a dureza 
• Resistencia a corrosão 
• Altas temperaturas 
 
 
Características básicas de contato entre materiais 
cerâmicos 
 
• A menor ductilidade (cerâmicos) confere 
uma maior probabilidade de se ter contato 
elástico entre as asperezas 
 
• Forças adesivas entre as superfícies ainda 
são encontradas (covalente, iônica ou van 
der Waals), mas não são suficientes para 
gerar para gerar elevados coeficientes de 
atrito. 
 
• Coeficiente de atrito varia entre 0,25 e 0,8 
(semelhante à de metais na presença de 
filmes óxidos) 
 
Apesar de conhecidos pela baixa reatividade, 
materiais cerâmicos não estão livres de reações 
tribo químicas 
 
Materiais cerâmicos de não óxido (não 
possuem oxigênio na sua estrutura química) 
apresentam uma considerável redução no 
coeficiente de atrito em presença de ar devido a 
oxidação dos mesmos. 
 
• Nitreto de Silício (Si3N4) 
• Carbeto de Silício (SiC) 
• Nitreto de Titânio (TiN) 
• Carbeto de Titânio (TiC) 
 
Essa oxidação se dá devido ao oxigênio presente 
no ar ou através do vapor de água 
 
Já os cerâmicos óxidos geralmente reagem com 
água (estado liquido ou vapor) criando superfícies 
hidratadas 
 
• Zircônia (ZrO2) 
• Alumina (Al2O3) 
 
 
Introdução à mecânica de contato ... 
 
Contatos mecânicos estão presentes em muitas 
aplicações envolvendo projetos mecânicos. 
 
• Engrenagens 
• Rolamento de Esferas ou rolos 
• Cames ou seguidores de rolete 
• Cilindros de Laminação 
 
 
Tipos de Contato . 
 
 
 
a) Contato incompleto e não conforme 
b) Contato completo 
c) Contato incompleto com singularidade 
d) Contato incompleto e conforme 
e) Contato com recuo 
 
A solução de problemas de contato é complexa e 
na maioria das vezes requer o uso de elaboradas 
funções computacionais. 
 
Entretanto, do ponto de vista prático, duas 
geometrias relativamente simples aparecem com 
frequência. 
 
• Contato esfera-esfera 
• Contato cilindro-cilindro 
 
Essas duas geometrias, para alguns casos 
especiais admitem soluções analíticas para os 
campos de tensão. 
 
Soluções para contatos esféricos e cilíndricos 
 
As soluções aqui apresentadas são extremamente 
uteis na compreensão de mecanismos de falha 
presentes em componentes mecânicos que 
envolvem contato. 
 
• Fadiga Superficial 
• Fadiga por fretting 
• Desgaste 
 
➢ Contato entre esferas 
 
 
 
 
Caso o contato for do tipo não conforme, ambos 
os raios serão positivos. 
 
Caso o contato for do tipo conforme, a superfície 
interna terá raio positivo, já a superfície do corpo 
externo terá raio negativo. 
 
Tensão de Hertz (Esferas) 
 
 
 
Tensão de Hertz (Carregamento Normal) 
 
 
 
Tensão de Hertz (Carga Tangencial) 
 
 
 
 
Exemplo . 
 
 
 
Como nesse caso o material é todo o mesmo, em 
E* (Modo de Elasticidade Equivalente) poderia 
multiplica a primeira parcela por 2. 
 
R1 = Raio da esfera 
R2 = Raio da pista 
 
“O raio de curvatura da pista é plano” então o raio 
tende a infinito, portanto considera-se R2 = 0. 
 
a = Semi largura de contato 
 
 
 
Desgaste . 
 
O degaste consiste na mudança cumulativa e 
indesejada das dimensões/formas de um 
componente devido a remoção gradual de 
partículas das superfícies em contato. 
 
O desgaste ocorre quando duas superfícies 
solidas deslizam uma sobre a outra. 
 
O desgaste de uma forma geral é um processo 
complexo e resulta de diferentes processos que 
podem ocorrer de forma independente ou 
combinada. As cinco formas mais comuns de 
desgaste são: 
 
• Desgaste por adesão 
• Abrasão 
• Erosão 
• Corrosão 
• Fadiga superficial 
 
Teoria simplificada do desgaste adesivo . 
 
Quando duas superfícies deslizam uma sobre a 
outra, uma delas ou ambas irão se desgastar. 
Nesse caso, para modelar e obter uma expressão 
para quantificar o desgaste iremos utilizar a 
analise teórica proposta por Holm e 
independentemente por Archard. 
 
Esse estudo servirá como base para 
conseguirmos desenvolver uma equação que 
possa relacionar a taxa de desgaste com 
parâmetros como carregamento e quantidade de 
deslizamento sofrido entre essas peças. 
 
O modelo de Archard, proposto inicialmente para 
metais, baseia-se nos seguintes fatos: 
 
• A área real do contato será definida pela 
soma total de todas as áreas das 
asperezas em contato. 
• O contato entre as asperezas é 
predominantemente plástico. 
• A área real é proporcional a carga normal. 
• O desgaste desse modelo é devido a 
adesão. 
 
Hipóteses simplificadoras: 
 
• A região de contato é formada por n 
asperezas de diâmetro 2a. 
• A área de contato entre as asperezas é 
dada por 𝜋𝑎2. 
• A tensão de escoamento das asperezas é 
dada por 𝑝0 (material perfeitamente 
plástico). 
• O volume de material removido quando as 
asperezas deslocam uma distância de 2a 
é 
2
3
𝜋𝑎3 (volume de uma semiesfera). 
• Nem todas as asperezas são removidas 
durante o processo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Onde: 
 
Q: Taxa de desgaste 
K: Coeficiente de desgaste (adimensional) 
δP: Carga normal de cada aspereza 
H: Dureza do material 
S: Distancia de deslizamento 
V: Volume de material perdido 
k: Coeficiente de desgaste específico 
 
 
Para muitos materiais de fato a equação de 
Archard é válida, porem algumas transições 
abruptas também são observadas, mas com 
menos frequência. 
 
Compatibilidade metalúrgica no desgaste 
adesivo 
 
Um fator importante que afeta a adesão de metais 
é a compatibilidade metalúrgica dos matérias 
em contato. 
 
Metais compatíveis são solúveis um no outro e 
tendem a dissolver-se formando uma liga 
metálica. 
 
Metais incompatíveis tendem a formar poucas 
junções e essas junções são fracas. 
 
Combinações idênticas e compatíveis não 
devem ser utilizadas em aplicações com 
deslizamento não lubrificado. 
 
 
Desgaste por Oxidação . 
 
A maioria dos desgastes dos metais está sujeito a 
oxidação quando em presença de ar. Portanto 
suas superfícies são geralmente cobertas por 
óxidos. 
 
A taxa de oxidação pode ser afetada por: 
 
• Perturbação mecânica (remoção de óxidos 
e exposição do material) 
• Aumento de temperatura (aumento da 
difusão de íons através do aumento de 
vazios na camada de filme) 
 
Regime de desgaste 
 
 
 
• No desgaste severo, as cargas são altas e 
o contato metálico se faz presente em 
quase que toda a área de contato (baixa 
resistência elétrica). Contato metal-metal 
produz desgaste severo. 
 
• No desgaste moderado, as cargas são 
relativamente baixas e a camada de óxido 
formada entre as superfícies funciona 
como uma camada protetiva (alta 
resistência elétrica). 
 
 
 
De forma geral, os principais mecanismos 
controlando a taxa de desgaste são: 
 
• Tensões de contato 
• Taxa de oxidação 
• Temperatura 
 
A temperatura é geralmente controlada pela 
velocidade de deslizamento. Ela influencia tanto 
as propriedades mecânicas das superfícies 
quanto a taxa das reações químicas nas 
superfícies. 
 
Devido à complexidade do fenômeno de desgaste 
e das diversas variáveis envolvidas no processo, 
a utilização de mapas de desgaste nos ajuda a 
compreender melhor o processo. 
 
 
Figura 1: Mapa de desgaste para o escorregamento do aço em um 
ensaio pino sem lubrificação 
 
Apesar desse gráfico se referir ao aço, a maior 
parte dos materiais metálicos apresenta um 
comportamento parecido. 
 
 
Neste regime, as cargas são muito altas, a área 
real do contato tende a ser igual a área aparente e 
o travamento das superfícies é estabelecido. Altas 
cargas induzem um alto dano mecânico. 
 
 
Neste regime, têm-se altas cargas e baixas 
velocidades de escorregamento. As asperezaspenetram a camada de óxido, elevadas tensões 
são desenvolvidas e detritos metálicos são 
formados resultando em um desgaste severo. 
 
 
 
Neste regime, têm-se baixas cargas e baixas 
velocidades de escorregamento. As asperezas 
não conseguem penetrar as camadas de óxido. O 
desgaste moderado se dá pela própria formação 
dos óxidos. 
 
Nos regimes II e III os efeitos térmicos também são 
desprezíveis. 
 
 
Neste regime, têm-se altas velocidades, mas 
cargas menores. As temperaturas nesse caso 
também são elevadas, mas não o suficiente para 
derreter o material. Porém as altas temperaturas 
induzem altas taxas de oxidação, que são 
responsáveis pelo desgaste moderado. 
 
 
 
Regiões de transição englobando tanto desgaste 
moderado quanto desgaste severo. 
 
Desgaste em Materiais Cerâmicos . 
 
Principais características materiais cerâmicas: 
 
• Diferem dos metais na natureza de suas 
ligações Inter atômicas, o que lhes confere 
uma maior fragilidade. 
• São mais suscetíveis a fratura frágil do que 
escoamento plástico. 
• Tendem a ser menos sensíveis a variações 
de temperatura 
• Também estão suscetíveis a reações tribo 
químicas assim como os metais 
 
 
Para cargas baixas, as forças de deslizamento 
não serão altas o suficiente para causar fratura 
das asperezas na superfície e o desgaste será 
baixo. 
 
Cargas elevadas induzem o aparecimento de 
cargas tangenciais altas o suficiente pra causar 
fratura frágil na superfície de escorregamento. 
 
A fratura geralmente se dá no contorno dos grãos 
do material. 
 
O desgaste em materiais cerâmicos pode ser 
dominado pelos seguintes fatores: 
 
• Fratura frágil 
• Reações tribo químicas 
• Escoamento plástico 
 
 
Figura 2: Desgaste alumina para diferentes cargas e velocidade de 
deslizamento [Hsu e Shen, 1996] 
O aumento do desgaste com a velocidade com se 
dá devido a remoção da água adsorvida nas 
superfícies. 
 
 
 
 
 
Desgaste em polímeros . 
 
Ao contrário dos metais e materiais cerâmicos, 
polímeros apresentam coeficientes de atrito mais 
baixos (0.1 < 𝜇 < 0.5) 
 
Os baixos coeficientes de atrito dos polímeros 
fazem com que estes muitas vezes sejam 
utilizados sem nenhum tipo de lubrificação 
(engrenagens e rolamentos). 
 
Polímeros são bem menos rígidos que metais e 
materiais cerâmicos. Apresentam também 
resistência mecânica bem menor. 
 
Caso as superfícies em contato (material mais 
duro/contra polímero) sejam bem acabadas, o 
desgaste resultará principalmente da adesão das 
superfícies. 
 
Caso a superfície do material mais duro apresente 
elevada rugosidade, o desgaste se dará mais por 
abrasão. 
 
Mecanismos de desgaste coesivo 
(deformações) 
 
O desgaste coesivo resulta das deformações 
superficiais e abaixo da superfície. 
 
As deformações sofridas pelo polímero podem ser 
permanentes ou elásticas. 
 
• Se as deformações forem plásticas, temos 
o desgaste abrasivo 
 
• No caso de deformações elásticas, o 
desgaste é gerado pela fadiga 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mecanismos de desgaste interfacial (adesão) 
 
O desgaste interfacial se dá em sua maior parte 
pela adesão entre as superfícies em contato 
quando essas são bem acabadas. 
 
Este tipo de desgaste resulta na transferência de 
material polimérico para a superfície mais dura. 
 
O desgaste interfacial também pode ocorrer 
devido a degradação térmica (termofixos). 
 
 
 
 
Desgaste abrasivo . 
 
No desgaste abrasivo o material é removido por 
partículas duras ou protuberâncias de uma 
superfície em contato. Geralmente uma 
distribuição é feita nessa forma de desgaste 
 
• Desgaste abrasivo de dois corpos 
• Desgaste abrasivo de três corpos 
 
 
 
 
 
Influência da dureza 
 
A dureza das partículas envolvidas na abrasão 
influencia na taxa de desgaste 
 
• Partículas com dureza próxima ou abaixo 
da dureza da superfície geram pouco 
desgaste. 
 
• Por outro lado, a taxa de desgaste não é 
tão sensível a variação de dureza quando 
Ha/Hs é grande 
 
Onde: 
 
Ha: Dureza partícula abrasiva 
Hs: Dureza da superfície 
 
 
 
 
 
 
 
Influência da forma 
 
• No desgaste abrasivo, as partículas são 
geralmente equiaxiais. 
 
• Mas suas granularidades podem variar 
bastante de acordo com seu mecanismo 
de formação 
 
• Partículas angulares geram taxas de 
desgaste bem maiores 
 
 
 
 
Fator de esfericidade (uma das formas mais 
simples) 
𝐹 =
𝐴
𝐴𝑐
=
4𝜋𝐴
𝑃2
 
 
Quanto menor o valor de F mais a geometria se 
afasta de um perfil esférico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Influência do tamanho 
 
• O tamanho de partículas abrasivas varia 
bastante (5µm a 500µm) 
 
• Partículas menores induzem uma menor 
taxa de desgaste 
 
 
 
O desgaste abrasivo envolve tantos mecanismos 
de escoamento plástico quanto fratura frágil 
 
Geralmente ambos ocorrem durante o processo 
de desgaste (menos nos materiais muito frágeis). 
 
 
Escoamento plástico 
 
 
 
 
 
 
Fratura frágil 
 
 
 
 
 
 
 
Desgaste por erosão . 
 
O desgaste por erosão é causado pelo choque de 
partículas duras contra uma superfície mais mole. 
Essas partículas geralmente são movimentadas 
através de correntes de ar ou um fluido escoando. 
 
 
 
 
 
 
Métodos de teste . 
 
Investigações experimentais são geralmente 
utilizadas para se compreender melhor os 
mecanismos de desgaste assim como similar 
situações práticas de projeto. 
 
Principais variáveis dos ensaios 
 
• Materiais e acabamentos superficiais das 
partes de contato 
• Geometria incluindo forma e dimensões 
• Cargas aplicadas e tensões de contato 
• Velocidade de escorregamento 
• Lubrificação 
• Condições ambientais 
 
Aparatos experimentais para se avaliar os 
desgastes são chamados de tribômetros. 
 
 
 
 
Exceto pelo teste disco-disco, todas as 
configurações geométricas para se avaliar atrito e 
desgaste mostradas anteriormente apresentam 
uma condição de contorno assimétrica. 
 
Essa assimetria é responsável por: 
 
• Alterar o número de interações por 
asperezas nas superfícies 
 
• Mudar o perfil de temperatura 
 
• Modificar os mecanismos de formação de 
partículas de desgaste e sua remoção na 
forma de debris. 
 
 
 
 
 
Formas de medir o desgaste: 
 
• Verificação de mudanças na massa ou 
volume do espécimen 
 
• Medição continua do deslocamento do 
corpo de prova através do teste 
 
• No desgaste contatos não conformes, a 
área de contato varia com o desgaste. 
Neste caso, a quantidade de material 
removido deve ser relacionada de alguma 
outra forma com o deslocamento do corpo 
ou do tamanho da marca de desgaste do 
espécimen. 
 
Em ensaios de desgaste, é recomendável 
registrar a força de atrito continuamente. 
 
Mudanças no coeficiente de atrito podem estar 
atrelados a diversos fatores que ajudam na 
compressão dos mecanismos de desgaste, por 
exemplo: 
 
• Formação de quebra de filmes de óxidos 
• Mudanças no regime de lubrificação para 
sistemas lubrificados. 
• Efeitos térmicos etc. 
• Temperatura ambiente (propriedades 
mecânicas e reações químicas). 
• Temperatura do lubrificante (variação da 
viscosidade do fluido lubrificante) 
• Composição ar atmosférico (umidade e 
oxigênio) 
• Orientação do aparato (desgaste de 
detritos) 
 
 
 
Fadiga Superficial . 
 
Existem ainda algumas divergências quanto aos 
mecanismos deste tipo de falha, no caso do 
rolamento puro: 
 
• Uma das teorias mais aceitas é de que as 
máximas tensões cisalhantes 
desenvolvidas abaixo da superfície de 
contato são responsáveis pela iniciação de 
trincas. Essas trincas se propagam até a 
superfície gerando a remoção de lascas do 
material 
 
• Outras vertentes acreditam que a 
crateração se inicia com a propagação de 
trincas iniciadas na superfície. Estas se 
propagam de forma horizontalizada até 
encontrar a superfície livre de contato 
gerando a crateração. 
 
• Possivelmente a presença de imperfeições 
no material pode vir a favorecer um dos 
dois tipos de trinca 
 
 
Resistênciaà fadiga superficial 
 
Da fadiga convencional, sabemos que 
carregamentos flutuantes levam a peça a falhar 
em níveis de tensão menores do que os 
observados em carregamentos estáticos. 
 
Devido as incertezas quanto aos reais 
mecanismos de falha na fadiga superficial, o que 
geralmente se faz é associar **um parâmetro de 
fácil obtenção com os números de ciclos até a 
falha. 
 
**Menor tensão principal abaixo do contato 
 
No caso do rolamento puro: −𝑃𝑚á𝑥