Title

SUPERIMPOSITION OF INDENTATIONS: EXPERIMENTAL APPROACH

SUPERPOSIÇÃO DE INDENTAÇÕES: ESTUDO EXPERIMENTAL

Authorship

Junior, Washington Martins da Silva; Mello, José Daniel Biasoli de

Junior, Washington Martins da Silva

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Mello, José Daniel Biasoli de

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DOI

10.5151/5463-5463-17512

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Abstract

Recent studies state that the wear mechanisms of material removal are connected to the movement of the active particles present at the wear interface. According to tribological conditions, active wear particles slide or roll between surfaces. Particles rolling result in multiple indentations on wear surface. This work presents four experimental methods to evaluate the effect of indentations superimposition in the prevailing wear mechanism. A new device was especially developed to reproduce the abrasive particle interaction. In order to study the effect of superimposition on wear mechanism, series of indentations were created on M2 tool steel sample surfaces by varying the distance between indentations. Analyses were carried out using laser interferometry and SEM. Only one of the methods described in this work presented consistent results that permit the identification of the superimposition degree range, in which wear was observed. Tests showed that a small degree of superimposition results in plastic deformations of the surface. Degrees of superimposition of indentations higher than 50% resulted in mass loss. This method also allows the mapping of the average depth of indentations in function of superimposition degree and normal load of interactions.

Estudos recentes afirmam que o mecanismo de desgaste predominante no desgaste abrasivo está associado com o movimento das partículas atuantes presentes na interface de desgaste. De acordo com as condições tribológicas impostas, as partículas atuantes rolam ou deslizam entre as superfícies. Neste trabalho são apresentados quatro métodos experimentais desenvolvidos para avaliar o efeito da superposição de indentações no mecanismo de desgaste predominante. Um novo equipamento foi projetado especialmente para reproduzir a interação da partícula abrasiva com a amostra. Para estudar os efeitos da superposição no mecanismo de desgaste, séries de indentações foram executadas na superfície de uma amostra de aço ferramenta (tipo M2). O nível de superposição foi controlado ao variar a distância entre as indentações. Análises foram realizadas usando interferometria laser e MEV. Somente um dos métodos descritos neste trabalho apresentou resultados consistentes de perda de material em função da variação do nível de superposição. Resultados mostraram que um baixo nível de superposição de indentações resulta na deformação plástica da superfície. Níveis de superposição maiores que 50% resultaram em perda de massa. Este método também permite o mapeamento da profundidade média das indentações em função do nível de superposição e da força normal dos eventos.

Keywords

Abrasive wear; Wear mechanisms; Indentation; Superimposition.

Desgaste abrasivo; Mecanismos de desgaste; Indentação; Superposição.