Title

ANALYZE OF INFLUENCE OF BASE OILS AND ADDITIVES EP ON LUBRICATION OF METALLIC SURFACES

ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DOS ÓLEOS BASE E ADITIVOS EP NA LUBRIFICAÇÃO DE SUPERFÍCIES METÁLICAS

Authorship

Alves, Salete Martins; Ronchi, Edilson; Milan, Júlio César Giubilei

Alves, Salete Martins

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Ronchi, Edilson

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Milan, Júlio César Giubilei

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DOI

10.5151/5463-5463-17267

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Abstract

Lubricants develop an important role in the operation of various equipments, such as simple applications (appliances) or in special applications (aerospace). They minimize the friction and normally reduce wear, which provides economic losses undesirable. In recent years there has been a great development in the lubricants industry, producing synthetic lubricants that can replace mineral oils, which cause different impacts on the environment. Thus, this study aims to evaluate the influence of base oil and additives to minimize wear of metal surfaces. To achieve this objective, pin on disk sliding wear tests were performed. The alloy used for the pin was the SAE 52100 steel against SAE 1020. The used lubricants were paraffin mineral oil base and synthetic polyalphaolefins with viscosity of 180 cSt. Combinations of bases with sulfur and phosphorus additives to 5% were made. The mechanical load was kept stable (20 N) with the same speed (0.15 m/s) for all tests. The metallic wear was analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy. To assess the volume of worn material was used a profilometer. The combination of EP additive phosphorus-based and oil based polyalphaolefins (PAO) and the combination more effective in reducing wear, resulting in lower volume worn. The main wear mechanism observed was abrasive.

Os lubrificantes desenvolvem um importante papel na operação de vários equipamentos, tais como, simples aplicações (eletrodomésticos) ou em aplicações especiais (aeroespacial). Eles minimizam o atrito e normalmente reduzem o desgaste, que acarretam perdas econômicas indesejáveis. Nos últimos anos tem se observado um grande desenvolvimento da indústria de lubrificantes, produzindo lubrificantes sintéticos que podem substituir os óleos minerais, os quais causam impactos sobre o meio ambiente. Assim, este artigo objetiva avaliar a influência do óleo base e aditivos para minimizar o desgaste de superfícies metálicas. Para atingir este objetivo, foram realizados ensaios de desgaste por deslizamento do tipo pino sobre disco. Como corpo-de-prova foi utilizado o aço SAE 1020 e contra-corpo esferas de aço SAE 52100. Foram utilizados óleo mineral parafínico e o óleo sintético polialfaolefina, ambos com viscosidade de 180 cSt. Foram adicionadas às bases 5% de aditivos EP (enxofre e/ou fósforo). A carga aplicada foi de 15 N com velocidade de 0,15 m/s para todos os testes. O desgaste foi avaliado por microscopia ótica e eletrônica de varredura. O volume desgastado foi medido com auxílio de um perfilômetro. Os resultados obtidos demonstraram que a combinação polialfaolefinas e o aditivo a base de fósforo foi mais efetiva na redução do desgaste. O principal mecanismo de desgaste observado foi o abrasivo.

Keywords

Oils; EP additives; Pin-on-disc test.

Óleos base; Aditivos EP; Teste pino sobre disco.