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THE WEAR OF METALS BY RELATIVELY SOFT ABRASIVES
O DESGASTE DE METAIS POR ABRASIVOS RELATIVAMENTE MACIOS
R. C. D. RICHARDSON
National Institute of Agricultural Engineering, Silsoe, Bedford (Gt. Britain)
(Received April 14,I967; accepted May 5,1967)
RESUMO
No trabalho anterior, foram estabelecidos valores para a resistência relativa ao desgaste β de uma gama de metais e ligas em abrasivo duro e a dureza máxima Hu do material de superfície quando esticada plasticamente. O desgaste destes materiais é agora considerado em abrasivos de dureza moderada, Ha, tais como sílex e vidro, com o objectivo de explicar as suas características de desgaste sob abrasão no solo.
Verifica-se que a resistência relativa ao desgaste b aumenta, em comparação com o valor β aplicável ao abrasivo duro, quando Hu excede cerca de 0,8 Ha. Um aumento secundário em b ocorre quando a dureza H da massa do material excede cerca de 0,8 Ha. Conclui-se a partir desta e de outras evidências de que tanto os metais como as ligas atingem uma dureza máxima Hu apenas localmente. Relações significativas entre b/β e Hu/Ha ou H/Ha, mostram que a ação de desgaste é semelhante à do abrasivo duro, modificado por danos ao grão abrasivo. O desgaste por raspagem e por desgaste abrasivo termina em algumas condições quando o limite de elasticidade do material excede ligeiramente o do abrasivo.
Os aumentos em b/β são muito maiores em abrasivos finos do que em grãos grosseiros. Isto está associado com o desgaste e fluxo de plástico do grão fino e quebra do grão grosseiro. Para materiais heterogêneos este efeito é aumentado devido às partículas duras nos metais que se tornam mais eficazes quando são grandes comparados com a escala do corte. Isto compara bem com os resultados em solos de campo. A semelhança com o tipo de desgaste decorrentes na prática industrial e classificados como arranhões e moagem abrasão é anotado.
SÍMBOLOS
(H) Dureza Vickers da amostra de ensaio, não forçada pelo desgaste.
(Hu) Dureza máxima do material de ensaio quando esticada plasticamente (ou a dureza de uma fase dura presente na forma maciça), Vickers indentor.
(Ha) Dureza do material abrasivo, Vickers indentor.
(Y) Rendimento ou tensão de fluxo calculada a partir de H, Hu ou Ha com o sufixo apropriado.
(E) Módulo de elasticidade de Young para o material de desgaste. O sufixo a refere-se ao abrasivo.
Um material metálico é tentativamente denominado macio em relação a um abrasivo (ou o abrasivo é denominado duro) quando Hu para o material é menor que Ha e o desgaste é substancialmente independente de Ha. É mostrado mais adiante neste relatório que um critério mais correto para esta condição é Hu <0,8 Ha.
A resistência relativa ao desgaste é a relação, o desgaste do volume do material de referência (ferro Armco) / volume de desgaste do material de teste, em condições idênticas.
(β) A resistência ao desgaste do material de teste em relação a um metal macio (Ferro Armco), estabelecido em condições abrasivas duras escolhidas como referência.
(b) A resistência ao desgaste do material de teste em relação a um metal macio (Ferro Armco) estabelecido sob condições a ser investigadas, por exemplo quando o material de teste pode ser duro em relação ao abrasivo.
(b0) O valor de b no início da abrasão, quando o comprimento do percurso de desgaste é zero.
Introdução
O trabalho a ser relatado faz parte de uma investigação do desgaste de materiais metálicos por soill. Os resultados de desgaste no campo assemelham-se de várias formas aos resultados obtidos por KHRUSCHOV E BABICHEV (2), utilizando tecidos abrasivos ligados e papéis num aparelho de teste de abrasão de disco rotativo. O desgaste de vários materiais metálicos, incluindo os ensaiados no campo, foi medido em vários abrasivos duros (3) por um método semelhante. Isto foi seguido por um estudo experimental da dureza máxima Hu dos metais e das ligas monofásicas a alta tensão plástica (4). O mecanismo de desgaste por abrasivos duros foi discutido. No presente relato, considera-se o desgaste dos materiais por abrasivos relativamente macios.