TCC---Paulo-Roberto-de-SAí-de-Oliveira---VersAúo-final

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I 
 
 Classification: Public 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE CONDICIONADORES DE METAIS COMERCIAIS ATRAVÉS DO TESTE 
PINO-DISCO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PAULO ROBERTO DE SÁ OLIVEIRA 
NATAL- RN, 2022 
II 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE CONDICIONADORES DE METAIS COMERCIAIS ATRAVÉS DO TESTE 
PINO-DISCO 
 
 
PAULO ROBERTO DE SÁ OLIVEIRA 
 
 
 
Monografia apresentado ao Departamento de 
Engenharia Mecânica (DEM) da Universidade 
Federal do Rio Grande do Norte como parte dos 
requisitos para a obtenção do título de GRADUADO 
EM ENGENHARIA MECÂNICA, orientado pelo Prof. 
Dr. Raphael Araujo Cardoso. 
 
 
 
NATAL - RN 
2022 
III 
 
 
 Classification: Public 
 
 
AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE CONDICIONADORES DE METAIS COMERCIAIS ATRAVÉS DO TESTE 
PINO-DISCO 
 
 
 
PAULO ROBERTO DE SÁ DE OLIVEIRA 
 
 
 
Monografia APROVADA pelo Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) da Universidade 
Federal do Rio Grande do Norte 
 
 
 
 
 
Banca Examinadora Do Trabalho de Conclusão de Curso 
 
Prof. Dr. Raphael Araujo Cardoso ___________________________________ 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Orientador 
 
Prof. Dr. Evans Paiva da Costa Ferreira ________________________________ 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Avaliador 
 
Prof. Msc. Giorgio André Brito Oliveira ___________________________________ 
Universidade de Brasília – Avaliador Externo 
 
 
 
 
 
 
NATAL, dezembro de 2022 
IV 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Dedicatória 
 
Dedico este trabalho aos meus pais, Maria do Socorro Bento de Sá e Juscelino Penaforte de 
Oliveira também a minha filha Júlia Negreiros de Sá! Foram as fontes de energias e sabedorias que 
me fizeram trilhar o caminho até aqui, me incentivando e apoiando de todas as formas possíveis. Sem 
vocês nada disso teria sido possível. A vocês o meu muito obrigado! 
 
V 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Agradecimentos 
 
Agradeço primeiramente a Deus por ter me permitido chegar tão longe e concretizar um 
sonho, pelo discernimento e saúde de todos os dias. 
Agradeço também a toda a minha família, em especial a meus pais Maria do Socorro Bento 
de Sá e Juscelino Penaforte de Oliveira por toda a compreensão, amor e por nunca ter me deixado 
faltar nada. 
A minha filha Júlia Sá que em todos os momentos me dava forças com gestos de amor e 
carinho. Sendo a motivação necessária para seguir sempre em frente e buscar o meu melhor. 
Ao meu irmão Lucas, pela amizade, incentivo, apoio e companheirismo que escutou por 
muitas vezes minhas angústias e reclamações, me dando conselhos e sendo um ombro amigo. 
A Audeni Negreiros, minha namorada, que sempre esteve ao meu lado, me dando carinho e 
tranquilidade para seguir. 
A Daniel Queiroz, companheiro da minha mãe que me incentivou e me deu ajuda nos 
momentos difíceis. 
Meus agradecimentos também ao Departamento de Engenharia Mecânica, em especial ao 
meu orientador Prof. Dr. Raphael Araujo Cardoso, pela amizade e orientação, ao coordenador do 
curso Prof. Dr. Ulisses Borges Souto, pelo suporte, e ao demais por todo o conhecimento e 
ensinamentos passados. 
A todos do laboratório GET, que me abraçaram e me deram suporte sempre que necessário. 
 E a todos os outros que aqui não foram mencionados, mas contribuíram de alguma forma 
para minha formação e que injustamente não foram lembrados. 
 
VI 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Resumo 
 Lubrificantes têm um papel primordial na redução do atrito e desgaste em aplicações de 
engenharia. Nesse caso, o desenvolvimento de novos aditivos e condicionadores de metais mostra-
se fundamental no contexto de uma indústria atual cada vez mais competitiva e engajada 
ambientalmente. Diante disso, o presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o 
desempenho de dois diferentes condicionadores de metais disponíveis no mercado nacional através 
de testes pino-disco realizados no aço 1045. Para tal, quatro configurações diferentes de teste foram 
avaliadas considerando contato a seco, contato lubrificado com óleo automotivo comercial e contato 
lubrificado com óleo automotivo adicionado de dois diferentes condicionadores de metais. Os 
resultados obtidos mostram que os condicionadores avaliados melhoraram o desempenho do 
lubrificante através de uma diminuição considerável do atrito e do desgaste durante os testes. 
 
Palavras chaves: Condicionadores de metais, Tribologia, Lubrificantes, Pino-disco. 
 
VII 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Abstract 
 
 Oil lubricants play a key role in reducing wear and friction in engineering applications. In this 
case, the development of new additives and metal conditioners is fundamental in the context of the 
current industry scenario that is increasing competitiveness and avoiding waste. Therefore, the main 
objective of this work is to evaluate the performance of two different metal conditioners available in 
the national market through pin-on-disk tests performed on 1045 steel. For this purpose, four 
different test configurations were assessed considering dry contact, contact lubricated with a 
commercial automotive oil and contact lubricated with automotive oil added with two kinds of metal 
conditioners. The obtained results show that the evaluated conditioners improved the lubricant’s 
performance through a considerable friction and wear decrease during the tests. 
 
 
Keywords: Metal conditioners, Tribology, Lubricants, Pin-on-disk. 
 
VIII 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Lista de Figuras 
Figura 1 - Modelo simplificado para o desgaste abrasivo (fonte: adaptado de Tribologia – UFSC) ..... 5 
Figura 2 - Diagrama exibe as forças que podem agir na partícula em contato com a superfície. (fonte: 
Adaptado Hutchings, 1995, p.171.) ..................................................................................................... 6 
Figura 3 - Fluxograma processo experimental. (fonte: Autor, 2022) ................................................. 11 
Figura 4 – Medida pino. (fonte: Autor, 2022) .................................................................................... 12 
Figura 5 – Medida disco. (fonte: Autor, 2022) ................................................................................... 12 
Figura 6 – Óleo lubrificante e condicionadores de metais. (fonte: Autor, 2022) ............................... 13 
Figura 7 - Desenho do tribômetro utilizado. (fonte: Autor, 2022) ..................................................... 14 
Figura 8 - Esquema de orientação para microdureza (fonte: Autor, 2022) ....................................... 16 
Figura 9 - a) Ilustração da endentação. b) Impressão desejada. (fonte: Autor) ................................. 16 
Figura 10 - Foto da impressão na medição da microdureza. (fonte: Autor, 2022) ............................ 17 
Figura 11 - Tabela de conversão de durezas (fonte: Indufix, 2022) ................................................... 18 
Figura 12 - Gráfico de desgaste - Ensaio a seco. (fonte: Autor, 2022) ............................................... 19 
Figura 13 - Gráfico de temperatura - Ensaio a seco. (fonte: Autor, 2022) ......................................... 20 
Figura 14 - Disco após ensaio sem lubrificação. (fonte: Autor, 2022) ................................................ 20 
Figura 15 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio a seco. (fonte: Autor, 2022) ............................. 21 
Figura 16 - Gráfico de desgaste - Ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) ............................. 21 
Figura 17 - Gráfico de temperatura - Ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) .......................22 
Figura 18 - Disco após ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) .............................................. 22 
Figura 19 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) ........... 23 
Figura 20 - Gráfico de desgaste - Ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor, 2022) ..... 24 
Figura 21 - Gráfico de temperatura - Ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor, 2022)24 
Figura 22 - Disco após ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor, 2022) ...................... 25 
Figura 23 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: 
Autor,2022) ....................................................................................................................................... 25 
Figura 24 - Gráfico de desgaste - Ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor, 2022) ...... 26 
Figura 25 - Gráfico de temperatura - Ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor, 2022) 27 
Figura 26 - Disco após ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor, 2022) ....................... 27 
Figura 27 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: 
Autor,2022) ....................................................................................................................................... 28 
Figura 28 - Discos após os ensaios. (fonte: Autor, 2022) ................................................................... 29 
IX 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Figura 29 - Gráfico de desgaste. (fonte: Autor, 2022) ....................................................................... 29 
Figura 30 - Gráfico de desgastes dos ensaios lubrificados. (fonte: Autor, 2022) ............................... 30 
Figura 31 - Gráfico do coeficiente de atrito. (fonte: Autor, 2022) ..................................................... 31 
Figura 32 - Gráfico do coeficiente de atrito dos ensaios lubrificados. (fonte: Autor, 2022) .............. 32 
Figura 33 - Gráfico da temperatura. (fonte: Autor, 2022) ................................................................. 33 
Figura 34 - Gráfico da temperatura dos ensaios lubrificados. (fonte: Autor, 2022) ......................... 33 
 
 
X 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Lista de Tabelas 
Tabela 1 - Dados de condições iniciais para o ensaio. (fonte: Autor, 2022) ...................................... 14 
Tabela 2 - Ensaios. (fonte: Autor, 2022) ............................................................................................ 15 
Tabela 3 - Tabela dos valores do ensaio de Microdureza Vickers para amostra................................ 17 
 
XI 
 
 
 Classification: Public 
 
 
Sumário 
Dedicatória ......................................................................................................................................... IV 
Agradecimentos ................................................................................................................................... V 
Resumo ............................................................................................................................................... VI 
Abstract ............................................................................................................................................. VII 
Lista de Figuras ................................................................................................................................. VIII 
Lista de Tabelas ................................................................................................................................... X 
1. Introdução ................................................................................................................................... 1 
1.1. Objetivo geral ...................................................................................................................... 2 
1.1.1. Objetivos específicos ....................................................................................................... 2 
2. Revisão Bibliográfica .................................................................................................................... 3 
2.1. Tribologia ............................................................................................................................. 3 
2.2. Tipos de desgastes ............................................................................................................... 3 
2.2.1. Desgaste por adesão .................................................................................................... 4 
2.2.2. Abrasão ........................................................................................................................ 5 
2.2.3. Erosão .......................................................................................................................... 5 
2.2.4. Corrosão ...................................................................................................................... 6 
2.3. Lubrificação ......................................................................................................................... 7 
2.3.1. Tipos de lubrificação .................................................................................................... 7 
2.3.2. Tipos de lubrificantes ................................................................................................... 8 
2.3.3. Aditivos ........................................................................................................................ 9 
3. Materiais e Métodos ................................................................................................................. 11 
3.1. Materiais ............................................................................................................................ 11 
3.2. Ensaio tribológico .............................................................................................................. 13 
3.3. Análise da superfície .......................................................................................................... 15 
3.3.1. Dureza dos corpos ..................................................................................................... 15 
4. Resultados e Discussões ............................................................................................................ 17 
4.1. Dureza Vickers ................................................................................................................... 17 
4.2. Rugosidade ........................................................................................................................ 18 
4.3. Ensaio tribológico .............................................................................................................. 18 
4.3.1. Condição 01 – sem lubrificação ................................................................................. 19 
4.3.2. Condição 02 – somente lubrificante .......................................................................... 21 
4.3.3. Condição 03 – lubrificante adicionado de Nanotech ................................................. 23 
XII 
 
 
 Classification: Public 
 
 
4.3.4. Condição 04 – lubrificante adicionado de Militec-1 .................................................. 26 
4.4. Avaliação do desgaste.................................................................................................... 28 
4.4.1. Desgaste .................................................................................................................... 29 
4.4.2. Coeficiente de atrito .................................................................................................. 30 
4.4.3. Temperatura .............................................................................................................. 32 
5. Conclusão ..................................................................................................................................34 
5.1. Sugestões para trabalhos futuros ...................................................................................... 34 
6. Referências bibliográficas .......................................................................................................... 35 
 
1 
 
 Classification: Public 
 
 
1. Introdução 
 Há muito tempo, os humanos perceberam a existência dos metais e a partir daí começaram 
o processo de utilização de ferramentas e objetos de uso geral. Talvez a descoberta deles tenha 
acontecido de forma acidental (NAVARRO, 2006). No que concerne ao contato entre metais, 
identifica-se a ameaça de possíveis problemas relacionados ao atrito e desgaste. Com isso a indústria 
atualmente faz o uso de diversos tipos de lubrificantes para diminuir o contato entre esses metais, 
em conformidade com a necessidade (ALVES,2015). 
 Sendo assim, encontram-se diversas definições para o desgaste. Segundo Raymond Bayer 
(2004) ele pode ser compreendido como um dano superficial causado pelo movimento relativo em 
relação a outra superfície, faz necessário salientar que desgaste não é restringido a perda de material 
de uma superfície, é válido referir como exemplo a mudança na geometria e dimensões de um objeto, 
oriundo de uma deformação plástica. Somando-se com a fadiga e com a corrosão, o desgaste é um 
dos motivos que são levados em consideração no que diz respeito ao limite da vida útil e performance 
de um determinado componente ou sistema de engenharia (FERNANDES,2017). 
 Já o atrito, por outro lado, é caracterizado pela força contrária ao movimento relativo entre 
dois corpos deslizantes e que ocorre na interface deles. Em função disso, a lubrificação é a técnica 
utilizada para a diminuição do desgaste ou do atrito, ou ambos (BAYER, 2004). Perante o exposto, 
nota-se algumas formas utilizadas para reduzir o desgaste, que são entre elas: selecionar um material 
adequado, fazer o devido tratamento na superfície do material, observar se a peça está com 
lubrificação adequada, com tratamentos térmicos ou revestimentos, por exemplo (ALVES,2015). 
 Segundo Luzia (2022), a tribologia em sua forma convencional tem registro desde o início da 
história. Encontram-se inúmeros exemplos documentados mostrando como as civilizações primarias 
desenvolveram rolamentos e superfícies de baixo atrito, enfatizando o equilíbrio entre a força normal 
e a força limite de atrito, hajam desenvolvidas por Leonardo da Vinci ao final do século XV. 
 Acredita-se que com aplicabilidade dos conceitos de tribologia, a economia do Reino Unido 
poderia ter economizado aproximadamente 515 milhões de libras no referente ano de 1965. Em 
contrapartida, estudo semelhante, realizado na Alemanha Ocidental no ano de 1976 indica que 
período anterior perdas econômicas causadas por desgaste e atritos custaram à economia o 
equivalente a 1% do Produto Interno Bruto, no qual 50% dessas perdas foram devidas ao desgaste 
abrasivo (STACHOWIAK, 2005). Nesse sentido a tribologia tem um papel fundamental nos processos 
2 
 
 
 Classification: Public 
 
 
industriais, além de evitar desgaste prematuro de componentes de máquinas. Diversos estudos 
mostram que uma das condições que mais interfere na geração de atrito e em consequência de 
desgaste é uma lubrificação ineficaz. 
 A partir das considerações até aqui desenvolvidas, entende-se que estudos com essa 
natureza tem mostrado a real eficácia do uso de aditivos para melhor durabilidade dos elementos 
mecânicos. Nesse sentindo, apresenta-se o seguinte questionamento: Os condicionadores de metais 
adicionados a óleos comerciais conseguem de fato melhorar a performance tribológica do 
lubrificante, diminuindo o desgaste e aumentando a vida útil? 
 A realização desse trabalho justifica-se também no que se refere aos anseios pessoais do 
pesquisador em aprofundar-se nos conhecimentos sobre o uso de condicionadores de metais em 
elementos mecânicos e no estudo envolvendo desgaste de materiais. 
1.1. Objetivo geral 
 Estudar a performance tribológica de condicionadores de metais quando adicionados a um 
óleo comercial por meio do teste pino disco no contato do aço 1045. 
1.1.1. Objetivos específicos 
• Testar a performance tribológica de um óleo automotivo comercial após a adição de 
condicionadores de metais; 
• Comparar de maneira qualitativa e quantitativa os resultados obtidos para as diferentes 
configurações de lubrificante analisadas; 
• Comparar o desempenho tribológico do óleo automotivo frente ao mesmo acrescentado 
de condicionadores de metais presentes no mercado brasileiro. 
• Comparar entre si o desempenho tribológico de dois condicionadores de metais 
vendidos comercialmente. 
 
3 
 
 
 Classification: Public 
 
 
2. Revisão Bibliográfica 
2.1. Tribologia 
 Segundo Hutchings, Shipway (2017), temos como essencial para os mecanismos e seus 
funcionamentos a movimentação de superfícies solidas umas contra as outras. Assim como temos a 
definição de Tribologia como ‘o ramo da ciência e tecnologia interessado com as superfícies em 
movimento relativo e temas associados’. O que envolve o estudo do atrito, desgaste, lubrificação, 
bem como o projeto de mancais. 
 Levando em consideração o princípio essencial descrito, temos que duas superfícies em 
movimento, uma contra a outra, causará o desgaste de ao menos uma das superfícies. E esse 
desgaste é contra o desejado em grande parte dos casos, trazendo consigo inúmeros malefícios para 
o funcionamento com o desgaste temos o aumento da folga, causando movimentos indesejados 
ampliando a vibração do sistema e assim sistematicamente aumentando o desgaste. 
 Ainda levando em consideração Hutchings, Shipway (2017), temos como um dos métodos 
bastante utilizados para a redução do atrito seja a lubrificação do sistema e com isso o estudo da 
lubrificação está diretamente relacionada ao estudo do atrito e desgaste, mesmo que quando um 
lubrificante não é sistematicamente colocado no sistema estudado, temos componentes naturais 
presentes no meio como exemplo o oxigênio da atmosfera que desempenham um sistema análogo 
e que portanto precisam serem levados com a devida importância num estudo das superfícies. 
2.2. Tipos de desgastes 
 Para definir desgaste temos segundo descrito por Bayer (1994) como um dano superficial, 
provocado por uma interação mecânica das superfícies, corpo ou fluido. Nessa interação, atuam os 
chamados mecanismo de desgaste, que envolvem uma serie de fenômenos físicos e químicos. A 
preocupação com o desgaste surge na medida em que o dano se torna tão grande que passa a 
interferir no funcionamento adequado do que foi projetado a princípio. Ainda seguindo Bayer (1994), 
temos como definir a princípio três maneiras de classificar o desgaste, a seguir: 
• Aparência de trilha: Esta classificação permite a comparação de uma situação de desgaste com 
outras, permitindo extrapolar experiencias adquiridas em uma situação de desgaste a outras 
novas. Exemplo: riscado, polido. 
4 
 
 
 Classification: Public 
 
 
• Mecanismos físicos de remoção de material ou causadores de dano: Esta classificação fornece 
um guia para o uso de modelos para predizer ou projetar uma vida ao desgaste ou identificar a 
significância da dependência dos parâmetros que podem ser controlados, como carga, geometria, 
velocidade, ambiente. Exemplo: adesão, abrasão, oxidação, delaminação. 
• Condições que envolvem a situação de desgaste: Essa classificação descreve uma situação de 
desgaste em termos de condições macroscópicas, de modo que um conjunto de relações, regras 
ou equações especificas possam ser identificadas e usadas no sistema. Exemplo: desgaste 
lubrificado, desgaste a seco, desgaste metal-metal. 
 
 Temos ainda um último termo que alguns autores relacionam a uma descrição de aparência 
física de enrugamento da superfície e outros que é um indicador para o desgaste adesivo 
predominante ou ainda uma terceira definiçãoem que alguns autores usam o termo para um 
desgaste de produção de dano especificamente sob a condição de deslizamento lubrificado. Esse 
termo é o “scuffing”. 
 Bayer (1994) ainda menciona que mesmo que as interrelações entre as categorias não sejam 
únicas, simples e diretas. Nas situações de engenharia prática em geral, não são conhecidas 
possibilidades reais de um estabelecimento de correlações completas entre condições de operação, 
mecanismos de desgaste e aparência superficial. 
 Dito isso abordaremos mais alguns tipos de desgastes nos quais iremos estender a revisão. 
Essa abordagem é importante pois serão essas as características mais absorvidas e discutidas durante 
o desenvolvimento do sistema. 
 
2.2.1. Desgaste por adesão 
 Sendo este a forma de desgaste mais comum encontrada no meio natural e sua teoria muito 
aproximada a do atrito por adesão, apresenta-se para esse tipo de desgaste um grande acervo de 
pesquisa. Esse desgaste por sua vez é muitas vezes caracterizado como uma subcategoria 
fundamental de desgaste, já que sempre ocorre na presença de duas superfícies solidas em atrito e 
se mantem sempre presente no sistema, mesmo que as outras formas sejam quase que totalmente 
eliminadas. Segundo Rabinowicz (1995), esse desgaste pode ser um problema quando temos 
materiais em contato da mesma natureza, ou quando temos uma lubrificação deficiente e altas 
temperaturas, ou ainda velocidades de escorregamento elevadas. 
5 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 Este fenômeno pode ser mais bem compreendido quando entendemos que mesmo que por 
todas as preparações que possa passar a superfície real, ainda assim apresenta imperfeições e com 
isso a área total de contato é sempre menor que a área de contato aparente. Segundo experimentos 
que usaram condutividade elétrica de Bowden e Tabor, conseguimos deduzir uma relação entre as 
áreas de contato real (Ar) e Área aparente (Aa) como sendo Ar/Aa dentro da faixa de 10−2 a 10−5. 
 Levando essa afirmação em consideração, mesmo que tenhamos cargas no sistema muito 
baixas, ainda sim as pressões se tornam elevadas nos locais de contato, sendo assim elevada o 
bastante para atingir pontos de escoamento. 
2.2.2. Abrasão 
 O abrasivo entre as formas de desgaste se destaca por ser um dos mais severos e que mais 
afeta a estrutura. Eyre (1978) definia que esse desgaste corresponde a cerca de metade dos 
fenômenos de desgaste, deteriorando peças e equipamentos. E por isso a atenção a essa forma de 
desgaste é fundamental para o aumento da vida útil dos componentes. 
 Esse desgaste é causado pelo deslizamento de partículas com durezas elevadas somadas as 
forças envoltas no processo, causando amassamento ou remoção do material superficial. 
 Envoltos ao processo de abrasão temos mecanismos como o micro corte, micro trinca, micro 
sulcamento e micro fadiga, conforme comentado por Zum Gahr (1987). 
 
Figura 1 - Modelo simplificado para o desgaste abrasivo (fonte: adaptado de Tribologia – UFSC) 
2.2.3. Erosão 
 A Norma ASTM G76-02 Standard Test Method for Conducting Erosion Tests by Solid Particle 
Impingement Using Gas Jets define erosão por perda progressiva do material original de uma 
6 
 
 
 Classification: Public 
 
 
superfície devido o mecanismo de interação entre esta superfície e um fluido, um fluido 
multicomponente ou líquido sob ação impactante ou partículas sólidas. 
 Como rege a norma, qualquer tipo de desgaste tem uma perda progressiva do material, 
contudo há particularidades que os tornam diferentes e com características únicas. 
 Hutchings, Shipway (2017), define que na erosão por impacto de partículas sólidas várias 
forças de diferentes origens podem agir na partícula em contato com a superfície. A força dominante 
sobre uma partícula erosiva, é devido à desaceleração da partícula, ao se chocar com a superfície. 
Diferentemente da abrasão onde as partículas são pressionadas, gerando uma força normal a 
superfície, sobre a qual deslizam. 
 
Figura 2 - Diagrama exibe as forças que podem agir na partícula em contato com a superfície. (fonte: Adaptado Hutchings, 
1995, p.171.) 
2.2.4. Corrosão 
 No setor industrial temos a corrosão como um problema frequente e economicamente 
preocupante. Temos, devido ao aumento do gasto com os danos causados, um crescimento na área 
cientifica sobre o caso sendo incentivado e cada vez mais pesquisado, sempre visando minimizar 
danos. 
 Segundo Wolynec (2003), o processo corrosivo se dá por um conjunto de reações químicas 
heterogêneas ou eletroquímicas e se dá normalmente entre a superfície metálica e o meio corrosivo. 
Ou seja, temos alguns casos que podemos comparar o processo corrosivo sendo o inverso do 
processo metalúrgico em que o objetivo principal é a extração do metal partindo do minério. 
 
7 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
2.3. Lubrificação 
 Segundo dados históricos temos o uso de artifícios datados do período a.C, para a diminuição 
do atrito. Eram usadas banhas de origem animal ou até materiais mais bem acabados 
superficialmente, mesmo sem conhecer os princípios básicos, era empregado um tipo de lubrificação. 
Lubrificantes são utilizados desde muito tempo e é uma ciência amplamente estudada visto o massivo 
uso na indústria de forma geral e um fator primordial quando se fala em redução de custo de 
manutenção e tempo de máquina parada. 
 O objetivo da lubrificação, para Qiu et al. (2017), é formar um filme de lubrificante com 
menor resistência ao cisalhamento entre as superfícies de fricção. Os filmes de lubrificação podem 
ser líquidos, gasosos ou sólidos. 
 Se a lubrificação hidrodinâmica ou elastohidrodinâmica não puder ser realizada, a adição de 
lubrificante contendo alguns aditivos nas superfícies pode reduzir o atrito e o desgaste. Isso é 
chamado de lubrificação limite, com filmes lubrificantes de menos de 0,1 μm. A lubrificação limite é 
importante porque é amplamente aplicada a Máquinas e equipamentos reais. Mesmo que uma 
máquina trabalhe sob condições de lubrificação hidrodinâmica, a lubrificação limite pode ainda existir, 
como durante a partida, parada, sobrecarga ou defeitos (WEN e HUANG, 2018). 
2.3.1. Tipos de lubrificação 
 Segundo Binder (2009), a lubrificação ainda que não possa evitar totalmente o contato das 
irregularidades das superfícies tem por objetivo a formação de um filme de baixa resistência ao 
cisalhamento e com isso diminui a resistência ao movimento. 
Shigley (2005) cita os tipos de lubrificação existentes: 
• Lubrificação Hidrodinâmica ocorre entre superfícies deslizantes onde a velocidade relativa entre 
elas é suficientemente alta e capaz de criar uma pressão separadora de ambas as superfícies. 
• Lubrificação Hidrostática o filme lubrificante é introduzido entre as superfícies por pressão. É 
indicado para casos em que a velocidade relativa entre as superfícies de contato é nula ou 
pequena. 
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 Classification: Public 
 
 
• Lubrificação Elastohidrodinâmica o contato é não conforme, geralmente em superfícies rolantes 
como mancais e engrenagens. Nessa situação, o contado se dá na forma pontual ou de linha, o 
que eleva a pressão normal de contato entre as superfícies. 
• Lubrificação de Contorno ocorre quando não existe a construção e/ou manutenção de um filme 
espesso de lubrificante. Essa situação pode se dar por queda de velocidade relativa entre as 
superfícies, aumento da carga normal, aumento de temperatura do lubrificante, assim as 
superfícies encontram-se separadas por uma fina camada de lubrificante. 
• Lubrificação de filme sólido quando a temperatura de operação do projeto é muito elevada, a 
lubrificação líquida não apresenta bons resultados, sendo necessário o uso de um filme sólido – 
normalmente composto por grafite ou dissulfeto de molibdênio. 
2.3.2. Tipos de lubrificantes 
 Lubrificante é definido por Shigley (2005) como qualquer material que é utilizado entre 
superfície móveis edeslizantes entre si tendo a finalidade de diminuir a resistência ao movimento. 
Sabido disso, podemos a princípio pensar que basicamente tudo possa ser considerado um 
lubrificante, porém temos condições físicas e/ou químicas que restringem o uso ou eficácia de um 
lubrificante. Podemos usar o mesmo exemplo utilizado por Stachowiak (2005) em que um lubrificante 
gasoso pode ser utilizado em um local com baixo estresse e com dificuldade de acesso por meio de 
lubrificante líquido ou solido. 
2.3.2.1. Graxas 
 As graxas não são simplesmente óleos lubrificantes muito viscosos. Mas são na verdade 
misturas de óleos lubrificantes e espessantes. Estes são dispersos em óleos lubrificantes para 
produzir uma estrutura coloidal estável ou gel. Assim, uma graxa consiste em óleo restrito por fibras 
espessas minúsculas (ASM INTERNATIONAL, 1992). 
 Segundo Brasil (2017), sendo a graxa um lubrificante semissólido que tem como principais 
componentes um óleo lubrificante e um agente espessante, possui a característica de formar um 
“reservatório” de lubrificante, o qual fica retido onde for aplicado. 
2.3.2.2. Lubrificante mineral 
 Lubrificante mineral são óleos de derivação do petróleo esses compostos majoritariamente 
formados por grupos parafínicos, naftalénicos e aromáticos, combinados entre si de maneiras 
9 
 
 
 Classification: Public 
 
 
distintas. Também pode ser encontrado resíduos de enxofre, oxigênio ou azoto. (ASM 
INTERNATIONAL, 1992). 
2.3.2.3. Lubrificante sintético 
 Lubrificantes sintéticos são fabricados a base de percursores químicos, fluidos de 
hidrocarbonetos sintéticos. Ao contrário do que acontece com óleo minerais onde temos uma gama 
de moléculas ampla, nos sintéticos esses são estritamente controlados com base no processo de 
fabricação utilizado. Esta capacidade de controle na escolha dos componentes permite a produção 
de um fluido com ótimas características lubrificantes (ASM INTERNATIONAL, 1992). 
2.3.3. Aditivos 
 Com o avanço dos estudos, observou-se que existem inúmeros tipos de lubrificantes, feitos 
para usos mais genérico até o mais específico caso. Temos lubrificantes com base vegetal, mineral 
ou sintético, podendo vir de forma liquida, solida ou até gasosa. 
 Essa enorme variedade de lubrificantes traz consigo aspectos próprios com qualidades e 
propriedades distintas, visando atender as formas mais variadas das demandas existentes. Para tanto 
temos os aditivos de forma a realçar ou a adicionar uma característica ao lubrificante conforme a 
demanda e que assim como os lubrificantes tem-se das mais diversas formas e aplicação. Os 
principais são: 
• Detergentes: possui como principal função a limpeza de resíduos de carbono deixados 
durante a combustão; 
• Antioxidantes: sua principal função é reagir com o oxigênio a fim de evitar a oxidação do 
metal; 
• Anticorrosivos: como sugere o nome, a sua principal função é evitar a corrosão; 
• Extrema pressão: possuem indicação específica para contatos submetidos a altas pressões 
• Melhorador de índice de viscosidade: busca garantir que o óleo lubrificante mantenha a 
viscosidade adequada mesmo com o aumento da temperatura. 
 Assim como outros disponíveis no mercado foram escolhidos dois condicionadores que são 
costumeiramente adicionados ao óleo lubrificante dos motores a combustão com o intuito de 
minimizar o desgaste nas partes moveis, principalmente nos starts depois de algumas horas paradas. 
 
10 
 
 
 Classification: Public 
 
 
2.3.4. CONDICIONADORES DE METAIS 
 Amplamente utilizados nas indústrias os condicionadores de metais se provam e evitam 
quebras e paradas de máquinas não programadas, reduzindo as intervenções e aumentando a 
disponibilidade dos equipamentos, trazendo segurança e confiabilidade quando estendem a vida útil 
dos elementos mecânicos. 
 Segundo Santana et al (2010), os produtos químicos que são adicionados aos óleos 
lubrificantes para otimizar ou adicionar propriedades ao fluido, são chamados de aditivos, já os 
condicionadores de metais não entram nessa categorização de aditivos para lubrificantes, isso se 
justifica por causa da sua viscosidade se assimilar ao de fluidos sintéticos. Essa definição se encaixa 
nos condicionadores escolhidos para fazer o estudo tribológico nesse presente trabalho. 
 Visto que condicionadores são diferentes de aditivos, Krioni (2012) explica que os 
condicionadores de metais são geralmente empregados em situações em que se deseja minimizar o 
atrito, proteger o elemento mecânico, servir como metal base para outro material de maior 
resistência mecânica ou de propriedades melhores ou ainda aplicações para reduzir a fadiga (KRIONI, 
2012). 
 Ainda temos por De Oliveira et al (2014) que os condicionadores metálicos podem ser 
considerados como uma moderna ferramenta liquida para lubrificação, principalmente nos sistemas 
em que temos atrito como fator dominante. Podendo ser aplicado desde a indústria automobilística 
na fabricação dos automóveis como pelos futuros proprietários dos veículos junto aos fluidos 
lubrificantes dos seus respectivos veículos. Ainda assim os condicionadores não se limitam a essa 
indústria, mas encontram-se aplicações nas mais variadas e quaisquer ramo industrial ou sistema que 
se busca reduzir o atrito. 
 
11 
 
 
 Classification: Public 
 
 
3. Materiais e Métodos 
 No presente capítulo será apresentado os materiais utilizados bem como a metodologia 
aplicada nos ensaios. Todo o desenvolvimento dos ensaios se deu no laboratório do GET, Grupo de 
Estudos de Tribologia e Integridade Estrutural da UFRN, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. 
 Para resumir todas as etapas do procedimento utilizado, temos na Figura 3 um fluxograma. 
 
Figura 3 - Fluxograma processo experimental. (fonte: Autor, 2022) 
 
3.1. Materiais 
 Ambos os corpos de provas foram produzidos em aço SAE-1045 e utilizado a retificação como 
o último nível de acabamento das peças. Os pinos têm diâmetros de Ø 03 mm e um comprimento de 
30 mm, não tendo variações de medida consideráveis entre os pinos. Os pinos utilizados no estudo 
não sofreram reutilização, a fim de evitar contaminação nas análises. 
 
12 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 4 – Medida pino. (fonte: Autor, 2022) 
 Os discos utilizados no estudo têm um diâmetro de Ø 31,5 mm com 8 mm de altura, não 
tendo variações consideráveis nas dimensões. 
 
Figura 5 – Medida disco. (fonte: Autor, 2022) 
 Para os ensaios lubrificados, utilizou-se o óleo sintético API SL 5W-30 da TEXSA. Quando 
necessário foi adicionado os condicionadores da marca MILITEC-1 ou NANOTECH. Usando sempre a 
diluição recomendada no rotulo pelos fabricantes. 
13 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 6 – Óleo lubrificante e condicionadores de metais. (fonte: Autor, 2022) 
3.2. Ensaio tribológico 
 Para realização do ensaio foi usado um tribômetro na configuração pino contra disco em 
contato conforme, ambos os planos em paralelismo. Os parâmetros ambientais iniciais do teste 
foram de 25 °C temperatura. 
 O tribômetro é equipado com uma célula de carga posicionada tangencialmente a rotação 
do disco, esta célula é que tem a função de medir a força de atrito por meio da força tangente 
exercida no ensaio, e com isso somado a carga normal conseguimos por meios de software definir o 
coeficiente de atrito. Já o segundo sensor acoplado ao tribômetro é o LVDT (Transdutor de 
Deslocamento Linear Variado), esse é responsável pela medição do desgaste seja esse o desgaste no 
pino ou no disco, essa medição é realizada devido a variação da tensão com o afastamento da placa 
metálica. Ainda na garra que suporta o pino do ensaio temos o encaixe para um termopar o qual 
mensura a variação de temperatura próximo ao ponto de contato. Todos os sinais medidos 
diretamente pelo equipamento, foram mensurados com uma taxa de aquisição de 1 Hz. 
 
14 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 7- Desenho do tribômetro utilizado. (fonte: Autor, 2022) 
 Na preparação das amostras tivemos uma limpeza com álcool isopropílico, para remoção de 
qualquer resíduo que pudesse vir a influenciar durante os ensaios. 
 Para realização dos ensaios, definimos previamente alguns parâmetros para padronização 
dos ensaios, são eles pressão de contato e velocidade de deslizamento, raio da trilha, bem como o 
tempo de duração do ensaio. Para todos os testes utilizamos os mesmos parâmetros, sendo a única 
alteração a implantação da lubrificação do disco sendo ele formado uma camada fina do lubrificante, 
seja ele puro ou aditivado. Na tabela abaixo foi organizado os parâmetros iniciais de teste. 
Tabela 1 - Dados de condições iniciais para o ensaio. (fonte: Autor, 2022) 
Carga 
normal 
Velocidade de 
deslizamento 
Raio da trilha 
de desgaste 
Duração 
do ensaio 
Distância de 
deslizamento 
50 N 0,42 m/s 10 mm 10 min 252 m 
 
 A ordem de ensaios utilizadas foram de 4 testes diferentes com uma repetição em cada 
garantindo a padronização das informações, caso o ensaio repetido obtivesse números muito 
diferentes um do outro seria realizado uma contraprova para que assim retirar o erro proveniente 
de algum dos ensaios. Assim sendo, temos o ensaio 01 conduzido sob a condição deslizamento a seco, 
ensaio 02 com a adição de 5 ml de óleo lubrificante sintético, ensaio 03 com adição de 5 ml de óleo 
lubrificante com Nanotech e o ensaio 04 com 5 ml de óleo lubrificante com Militec-1. Conforme 
organizado na tabela abaixo. No ensaio lubrificado foi aplicado uma camada de lubrificante antes do 
ensaio, usando o volume de 5 ml para cada. 
15 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Tabela 2 - Ensaios. (fonte: Autor, 2022) 
Ensaio 01 Ensaio 02 Ensaio 03 Ensaio 04 
Contato a Seco Contato 
lubrificado a óleo 
Contato lubrificado a óleo 
com Nanotech 
Contato lubrificado a óleo 
com Militec-1 
 
3.3. Análise da superfície 
 Todos os pinos e discos foram fabricados por meio de usinagem e passados pelo processo de 
acabamento de retificação trazendo uma padronização para as amostras e minimizando os erros nos 
testes. O teste de rugosidade foi feito conforme Stoeterau (2004), em que define-se a rugosidade 
média 𝑅𝑎, como sendo a média aritmética das rugosidades singulares em cinco trechos da medição 
sucessivos. Segundo Halevi (2003), os valores máximos de 𝑅𝑎 que devem ser obitidos em operações 
retificadas devem ser inferiores a 1,6 μm. 
3.3.1. Dureza dos corpos 
 Considerando que o pino é feito do mesmo material e mesmo lote dos discos resumimos a 
análise de micro dureza no corpo do disco. Sendo utilizado o microdurometro Pantec MV2000A, para 
medição da dureza na escala Vickers, sendo realizada no total de 5 medições no corpo de prova 
utilizando cargas de 9,8N, com duração de 10 segundos. A distribuição das indentações foram feitas 
de forma a cobrir a maior área possível e sendo considerada a trilha do teste. Conforme esquema 
mostrado na Figura 7. 
16 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 8 - Esquema de orientação para microdureza (fonte: Autor, 2022) 
 O padrão de impressão obtida segundo Almeida (2018), deve ser uma impressão onde as 
linhas que formam a figura geométrica sejam retilíneas assim garantindo a melhor medição possível. 
Conforme mostra a Figura 8. 
 
Figura 9 - a) Ilustração da endentação. b) Impressão desejada. (fonte: Autor) 
 
 
17 
 
 
 Classification: Public 
 
 
4. Resultados e Discussões 
4.1. Dureza Vickers 
 Conforme visto, as impressões são determinantes para a qualidade da medição e para 
garantir a mesma, foi sempre checado a impressão afim de desconsiderar a indentação caso fuja a 
regra. O padrão de impressão obtido é o mesmo da Figura 10. 
 
Figura 10 - Foto da impressão na medição da microdureza. (fonte: Autor, 2022) 
 A partir das 5 medidas realizadas temos: 
Tabela 3 - Tabela dos valores do ensaio de Microdureza Vickers para amostra. 
Medição 1 2 3 4 5 
Valor obtido (HV) 197.1 189.2 199.4 188.5 194.8 
 
 Utilizando a análise estatística, temos que a média da dureza corresponde a 193,8 HV, com 
um desvio padrão de 4,301. 
18 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 11 - Tabela de conversão de durezas (fonte: Indufix, 2022) 
 Segundo Açoespecial (2022), o aço SAE-1045 apresenta valores padrões entre 180 e 300 HB, 
o que convertendo para Vickers fica na faixa de 188 a 315 HV. Portanto a amostra fica dentro da faixa 
esperada, sendo um resultado aceitável haja visto que nenhuma das medições ficou fora da faixa 
aceitável citada. 
4.2. Rugosidade 
 De acordo com Halevi (2003), a rugosidade média 𝑅𝑎 oriunda do processo de retificação 
deve ser inferior a 1,6 μm. Dos testes de rugosidade realizados nas amostras utilizadas nos ensaios, 
verificou-se um valor médio de 𝑅𝑎 de 0,347 μm, o que demonstra um acabamento satisfatório das 
mesmas. 
4.3. Ensaio tribológico 
 Para todos os ensaios tribológicos foram mantidas as condições de execução do teste 
constantes, como a rotação utilizada de 400 rpm, velocidade de deslizamento em 0,42 m/s, raio da 
trilha de 10 mm, bem como a carga normal em 50N e a duração do ensaio de 10 minutos. Com essas 
condições mantidas, para todos os testes podemos usar do efeito comparativo entre eles, frente as 
condições enfrentadas. No ensaio tribológico foi observado grande variação entre o teste a seco e os 
demais lubrificados. Ressalta-se também, que para a obtenção de uma resposta representativa para 
cada condição de teste investigada (contato seco ou lubrificado), realizou-se dois ensaios a fim de 
verificar a repetibilidade dos mesmos. 
 A partir dos testes realizados, foi possível extrair ao longo do tempo três variáveis 
importantes para se avaliar a performance do lubrificante quando associado aos condicionadores de 
19 
 
 
 Classification: Public 
 
 
metais, sendo elas: o desgaste linear considerando o pino e o disco (perda de altura no teste), o 
coeficiente de atrito e a temperatura nas proximidades da região de contato. A seguir, apresenta-se 
os resultados para cada configuração de teste. 
4.3.1. Condição 01 – sem lubrificação 
 Os testes considerados o contato não lubrificado, como já era esperado, forneceram os 
maiores valores de desgaste, atrito e elevação de temperatura. Entretanto, ele serve como base 
comparativa frente aos testes conduzidos em regime lubrificado. 
 Os testes a seco, Figura 12, foram interrompidos por volta dos 5 minutos de teste por conta 
do desgaste acentuado e para evitar danos ao tribômetro. Como pode ser observado, a perda de 
material, traduzida pelo desgaste linear de ambos pino e disco, evolui de forma aproximadamente 
linear após os 100 primeiros segundos de teste atingindo um valor próximo de 4,0 mm por volta dos 
5 minutos. Nota-se também que os dois ensaios realizados para a mesma condição de teste 
apresentam comportamentos semelhantes. 
 
Figura 12 - Gráfico de desgaste - Ensaio a seco. (fonte: Autor, 2022) 
 Analisando o gráfico de temperatura na Figura 13, observa-se um aumento da temperatura 
nas proximidades do contato no decorrer do teste. A queda abrupta de temperatura próximo dos 5 
minutos no Ensaio 02 pode ter ocorrido pelo fato da máquina de teste estar trabalhando próximo do 
seu limite nessa parte do ensaio, pois em testes prévios, observou-se que o deslocamento máximo 
vertical que o equipamento admite fica em torno de 4 mm. 
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0 100 200 300 400 500 600
D
e
sg
as
te
 (
µ
m
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Seco
Ensaio 02 - Seco
20 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 13 - Gráfico de temperatura - Ensaio a seco. (fonte: Autor, 2022) 
 O disco mostrado na Figura 14 mostra a trilha de desgaste presente em um dos discos. É 
possível também identificar a presença de riscos na trilha oriundos do desgaste abrasivo. No teste 
também foi possível observar uma elevadaformação de debris. Ressalta-se que nos experimentos 
conduzidos, o pino também sofreu um desgaste apreciável (redução do comprimento) por ser 
fabricado com o mesmo material do disco. 
 
Figura 14 - Disco após ensaio sem lubrificação. (fonte: Autor, 2022) 
 Ao analisarmos Figura 15, verificamos que o coeficiente de atrito assume valores mais baixos 
nos instantes iniciais dos testes, entretanto, por volta dos 100 segundos, o mesmo apresenta um 
aumento considerável ficando em torno de 1,8 em ambos os testes. Esse coeficiente de atrito mais 
31
31,5
32
32,5
33
33,5
34
34,5
35
35,5
36
36,5
37
37,5
38
38,5
39
39,5
40
40,5
41
41,5
0 100 200 300 400 500 600
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Seco
Ensaio 02 - Seco
21 
 
 
 Classification: Public 
 
 
baixo no início do experimento pode estar associado ao bom acabamento inicial das superfícies, 
assim como a existência da camada de óxido naturalmente presente na superfície do aço utilizado. 
 
Figura 15 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio a seco. (fonte: Autor, 2022) 
4.3.2. Condição 02 – somente lubrificante 
 No Condição 02 temos o contato lubrificado com óleo sintético API SL 5W-30 da marca TEXSA. 
Nesse caso, tivemos uma redução drástica no desgaste (Figura 16) ao compararmos com os testes 
não lubrificados (Condição 01), onde essa redução é da ordem de 250 vezes. 
 
Figura 16 - Gráfico de desgaste - Ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 100 200 300 400 500 600
C
o
e
fi
ci
e
n
te
 d
e
 A
tr
it
o
 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Seco
Ensaio 02 - Seco
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 100 200 300 400 500 600
D
e
sg
as
te
 (
µ
m
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Óleo
Ensaio 02 - Óleo
22 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 Outro ponto é a temperatura que não teve um aumento considerável durante o teste (Figura 
17), sendo a variação observada inferior a 1°C. Essa baixa variação se deve a atuação do lubrificante 
responsável por reduzir o coeficiente de atrito entre as partes e consequentemente a dissipação de 
energia. 
 
Figura 17 - Gráfico de temperatura - Ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) 
 Na imagem do disco apresentada na Figura 18, nota-se a perda de material presente na 
região da trilha do teste. O desgaste não apresentou riscos abrasivos derivados do contato pino sobre 
disco. 
 
Figura 18 - Disco após ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) 
 Nesse ensaio não houve uma considerável formação de debris, porém houve uma leve 
tendência de diminuição no coeficiente de atrito no decorrer do ensaio. Isso pode ter se dado pela 
31
31,5
32
32,5
33
33,5
34
34,5
0 100 200 300 400 500 600
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Óleo
Ensaio 02 - Óleo
23 
 
 
 Classification: Public 
 
 
acomodação do pino sobre trilha de desgaste, bem como a ação de aditivos antidesgastaste 
presentes no óleo automotivo que podem, em função da carga e da temperatura na interface de 
contato, ter formado um filme protetor na superfície. 
 
Figura 19 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio lubrificado a óleo. (fonte: Autor, 2022) 
 O coeficiente de atrito de ambos os testes, Figura 19, corresponde e está dentro de um limiar 
aceitável com médias de 0,14 para o Ensaio 01 e 0,13 para o Ensaio 02. 
4.3.3. Condição 03 – lubrificante adicionado de Nanotech 
 Na Condição 03 temos o contato lubrificado com óleo sintético API SL 5W-30 da marca TEXSA, 
adicionado de Nanotech da marca KOUBE, com a proporção da diluição aconselhada pelo fabricante. 
Entre os dois ensaios efetuados, o maior desgaste linear observado (Figura 20) foi no Ensaio 01, 
ficando em torno de 16 µm. Já no Ensaio 02, o desgaste linear máximo ficou em torno de 12 µm. 
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
0,11
0,12
0,13
0,14
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
0,2
0,21
0 100 200 300 400 500 600
C
o
e
fi
ci
e
n
te
 d
e
 A
tr
it
o
 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Óleo
Ensaio 02 - Óleo
24 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 20 - Gráfico de desgaste - Ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor, 2022) 
 Ao analisarmos a temperatura nas proximidades do contato, Figura 21, verifica-se uma baixa 
variação da mesma no decorrer do teste. No Ensaio 01 e 02 essa variação foi inferior a 1°C e 0,5°C, 
respectivamente. Essa baixa elevação de temperatura no teste pode ser novamente atribuída a 
redução do coeficiente de atrito devido à presença do lubrificante. 
 
Figura 21 - Gráfico de temperatura - Ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor, 2022) 
 O disco apresentado na Figura 22 tem um leve desgaste superficial. 
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 100 200 300 400 500 600
D
e
sg
as
te
 (
µ
m
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Nanotech
Ensaio 02 - Nanotech
33,6
33,7
33,8
33,9
34
34,1
34,2
34,3
34,4
34,5
34,6
0 100 200 300 400 500 600
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Nanotech
Ensaio 02 - Nanotech
25 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 22 - Disco após ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor, 2022) 
 Com o baixo desgaste, a formação de debris é limitada. Houve um escurecimento na 
coloração do lubrificante durante o teste. Como não houve um aumento na temperatura que possa 
justificar essa alteração, a formação do debris misturado ao lubrificante pode explicar a mudança. 
 
Figura 23 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio lubrificado a óleo com Nanotech. (fonte: Autor,2022) 
 O coeficiente de atrito de ambos os testes corresponde e está dentro de um limiar aceitável, 
Figura 23. Um pouco antes dos 400 segundos, tem-se um aumento repentino do coeficiente de atrito 
para o Ensaio 02, isso pode ter sido causado por alguma heterogeneidade no ensaio, por exemplo, a 
quebra da camada de lubrificante presente na superfície do disco. 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0 100 200 300 400 500 600
C
o
e
fi
ci
e
n
te
 d
e
 A
tr
it
o
 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Nanotech
Ensaio 02 - Nanotech
26 
 
 
 Classification: Public 
 
 
4.3.4. Condição 04 – lubrificante adicionado de Militec-1 
 A quarta condição tem basicamente a mesma configuração com contato lubrificado com óleo 
sintético API SL 5W-30 da marca TEXSA, adicionado dessa vez de MILITEC-1, com a proporção da 
diluição recomendada pelo fabricante. Entre os dois ensaios efetuados, o maior desgaste observado, 
Figura 24, foi de 13,56 µm, com uma redução de aproximadamente 17% quando comparado ao 
desgaste obtido na Condição 02 (óleo lubrificante). 
 
Figura 24 - Gráfico de desgaste - Ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor, 2022) 
 Na Condição 04 o gráfico (Figura 25) de temperatura se cruza inúmeras vezes chegando a 
praticamente encerrar com a mesma temperatura. Não houve variações consideráveis entres os 
testes. 
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 100 200 300 400 500 600
D
e
sg
as
te
 (
µ
m
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Militec-1
Ensaio 02 - Militec-1
27 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 25 - Gráfico de temperatura - Ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor, 2022) 
 Temos toda a faixa de temperatura entre 32,7°C e 33,5°C, ou seja, uma faixa em que indica 
que não houve variações consideráveis de temperatura no decorrer dos testes. 
 O disco apresentado na Figura 26 tem um leve desgaste na trilha do pino, não apresentando 
riscos abrasivos derivados do ensaio. 
 
Figura 26 - Disco após ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor, 2022) 
 Com o baixo desgaste a formação de debris é limitada. Durante o ensaio observou-se um 
leve escurecimento na coloração do lubrificante, provavelmente por conta da interação do óleo com 
os debris. 
32,6
32,7
32,8
32,9
33
33,1
33,2
33,3
33,4
33,5
33,6
0 100 200 300 400 500 600
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
) 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Militec-1
Ensaio 02 - Militec-128 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 27 - Gráfico do coeficiente de atrito - Ensaio lubrificado a óleo com Militec-1. (fonte: Autor,2022) 
 O coeficiente de atrito, apresentado na Figura 27, de ambos os testes corresponde e está 
dentro de um limiar aceitável. Um pouco antes dos 400 segundos, tem-se uma baixa repentina no 
coeficiente no Ensaio 02, isso pode ter sido causado por alguma heterogeneidade no ensaio, por 
exemplo, a quebra da camada de filme lubrificante, onde próximo do final do teste, o mesmo ocorre 
com o Ensaio 01. 
4.4. Avaliação do desgaste 
 Nessa seção, comparar-se-ão os resultados das diferentes condições de teste avaliadas no 
presente trabalho (Condição 01 a 04). Para uma dada configuração de teste, considerar-se-á a média 
aritmética dos resultados ao longo do tempo para os dois ensaios (Ensaio 01 e 02) conduzidos. 
 Para efeito comparativo, na Figura 28 temos 4 discos colocados um ao lado do outro na 
ordem dos ensaios, a seco, óleo lubrificante, óleo lubrificante adicionado de Nanotech e óleo 
lubrificante adicionado de Militec-1. Como pode ser visto, o resultado do teste a seco destoa bastante 
dos demais. No teste a seco, a profundidade da trilha de desgaste é facilmente observada, enquanto 
nos testes lubrificados precisa-se de instrumentos apropriados para verificar essa dimensão. 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0 100 200 300 400 500 600
C
o
e
fi
ci
e
n
te
 d
e
 A
tr
it
o
 
Tempo (s) 
Ensaio 01 - Militec-1
Ensaio 02 - Militec-1
29 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 28 - Discos após os ensaios. (fonte: Autor, 2022) 
4.4.1. Desgaste 
 A Figura 29 apresenta a reposta média para cada condição de teste investigada em termos 
do desgaste linear. Como pode ser visto, independente da utilização dos condicionadores de metais, 
o uso do lubrificante reduz drasticamente o desgaste no teste. Essa redução é da ordem de 250 vezes. 
 
 
Figura 29 - Gráfico de desgaste. (fonte: Autor, 2022) 
 Já na Figura 30 temos a retirada dos dados do ensaio a seco e então podemos analisar com 
mais afinco os resultados dos testes lubrificados. Nesse caso, quando comparamos os desgastes com 
as três lubrificações, vemos que o ensaio que contêm o lubrificante adicionado de Militec-1 apresenta 
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 100 200 300 400 500 600
D
e
sg
as
te
 (
µ
m
) 
Tempo (s) 
Ensaio - Seco Ensaio - Óleo Ensaio - Nanotech Ensaio - Militec-1
30 
 
 
 Classification: Public 
 
 
o menor desgaste durante praticamente todo o experimento. O uso do condicionador de metal 
Nanotech também resultou em uma redução do desgaste frente ao óleo puro. 
 
Figura 30 - Gráfico de desgastes dos ensaios lubrificados. (fonte: Autor, 2022) 
4.4.2. Coeficiente de atrito 
 A Figura 31 apresenta a reposta média do coeficiente de atrito para cada condição de teste 
investigada nesse trabalho. Novamente, verifica-se que o resultado do teste a seco se sobressai 
frente às demais configurações lubrificadas. Nesse caso, o coeficiente de atrito do ensaio a seco 
chega próximo de 2,0 durante o teste, enquanto para os ensaios lubrificados o coeficiente de atrito 
não chega a um décimo desse valor. 
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 100 200 300 400 500 600
D
e
sg
as
te
 (
µ
m
) 
Tempo (s) 
Ensaio - Óleo Ensaio - Nanotech Ensaio - Militec-1
31 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 31 - Gráfico do coeficiente de atrito. (fonte: Autor, 2022) 
 Quando retiramos os dados do ensaio a seco, Figura 32, verifica-se que os valores do 
coeficiente de atrito para os testes lubrificados ficam próximos até por volta de 400 segundos. No 
terço final do ensaio, temos duas mudanças repentinas nos gráficos para a Condição 03 (Nanotech) 
e 04 (Militec-1). Como discutido anteriormente, essas mudanças podem estar associadas à dinâmica 
de rompimento e formação de filme lubrificante. 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 100 200 300 400 500 600
C
o
e
fi
ci
e
n
te
 d
e
 A
tr
it
o
Tempo (s) 
Ensaio - Seco Ensaio - Óleo Ensaio - Nanotech Ensaio - Militec-1
32 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 32 - Gráfico do coeficiente de atrito dos ensaios lubrificados. (fonte: Autor, 2022) 
4.4.3. Temperatura 
 Talvez das três variáveis, a temperatura seja a que apresentou a menor amplitude em todos 
os testes e mesmo assim de maneira considerável elevou no ensaio a seco chegando a atingir mais 
de 5°C quando comparado aos outros ensaios. Apresentando durante o ensaio seco a variação de 
5,6123°C enquanto nos ensaios lubrificados tivemos como a maior amplitude 0,5667°C e a menor de 
0,4742°C. Uma variação aproximadamente 12 vezes maior no ensaio. 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0 100 200 300 400 500 600
C
o
e
fi
ci
e
n
te
 d
e
 A
tr
it
o
Tempo (s) 
Ensaio - Óleo Ensaio - Nanotech Ensaio - Militec-1
33 
 
 
 Classification: Public 
 
 
 
Figura 33 - Gráfico da temperatura. (fonte: Autor, 2022) 
 Quando comparamos graficamente as temperaturas dos ensaios lubrificados. É identificado 
uma estabilidade na temperatura do ensaio com óleo adicionado de Militec-1, tendendo a 
permanecer na faixa de 33,4°C apresentando uma leve tendência no final do ensaio a decair 
temperatura, esse foi o ensaio que apresentou também uma menor amplitude nas temperaturas, 
seguido pelo Nanotech que começa no fim do ensaio a ter uma tendência de decaimento da 
temperatura. 
 
Figura 34 - Gráfico da temperatura dos ensaios lubrificados. (fonte: Autor, 2022) 
32
33
34
35
36
37
38
39
40
0 100 200 300 400 500 600
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
)
Tempo (s) 
Ensaio - Seco Ensaio - Óleo Ensaio - Nanotech Ensaio - Militec-1
32,8
33
33,2
33,4
33,6
33,8
34
34,2
34,4
34,6
0 100 200 300 400 500 600
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
)
Tempo (s) 
Ensaio - Óleo Ensaio - Nanotech Ensaio - Militec-1
34 
 
 
 Classification: Public 
 
 
5. Conclusão 
 Nos testes efetuados não temos as mesmas variáveis que numa aplicação real do produto, 
porém os resultados obtidos neste trabalho são satisfatórios e podem ser aprofundados em futuras 
pesquisas. O uso dos condicionadores de metais melhora as características tribológicas do fluido 
lubrificante, minimizando o desgaste e diminuindo o coeficiente de atrito. 
 Com essas informações e após análises temos que a condição de não lubrificação é a mais 
prejudicial ao sistema móvel. Sendo ela exponencialmente perigosa a vida útil do elemento. Os 
lubrificantes, quando aplicados aos sistemas, conseguem prevenir desgastes precoces e desconforto 
térmico para o sistema. Os condicionadores assim como os aditivos são bem objetivos e se mostram 
eficientes quando aplicados corretamente, previnem e minimizam desgastes evitando quebras e 
assim baixando o tempo de máquina parada. Por fim os condicionadores trouxeram benefícios nos 3 
parâmetros estudados durante os ensaios, conseguiram reduzir o desgaste, a temperatura e o 
coeficiente de atrito. 
5.1. Sugestões para trabalhos futuros 
• Análise físico-química do fluido lubrificante, após o ensaio pino sobre disco. 
• Análise superfície após o ensaio pino sobre disco lubrificado com adição de condicionadores de 
metais. 
• Refazer os ensaios adicionando uma fonte de calor externo, simulando o ambiente em que os 
fluidos lubrificantes são utilizados. 
 
 
 
35 
 
 
 Classification: Public 
 
 
6. Referências bibliográficas 
 
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 Classification: Public 
 
 
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RN/UF/BCZM CDU 621
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
Elaborado por Fernanda de Medeiros Ferreira Aquino - CRB-15/301