Microtribômetro CETR/Bruker

O microtribômetro modelo APEX da CETR/Bruker pode ser utilizado para realização de ensaios em metais ferrosos ou não ferrosos, polímeros, cerâmicos, papel, compósitos, recobrimentos finos e espessos, assim como lubrificantes sólidos, fluidos, e graxas.

Esse tribômetro pode ser configurado para realizar diversos ensaios tribológicos, porém, devido à existência de equipamentos já configurados para a realização desses testes no laboratório, o CETR é utilizado apenas para realização de ensaios de riscamento (esclerometria) ou ensaios pino-disco.

Em geral, os objetivos do ensaio de esclerometria são (JACOBSSON et al, 1996):

(a) Medir a dureza ao risco;

(b) Determinar os mecanismos de deformação e/ou remoção de material;

(c) Classificar os materiais de acordo com sua resistência abrasiva;

(d) Estimar a adesão de um revestimento com o substrato.

 

Figura 1- Desenho esquemático do equipamento e do procedimento do ensaio de esclerometria (scratch test).

 

Já o ensaio tipo pino-disco, é comumente utilizado para determinar o desgaste de materiais durante o deslizamento além do coeficiente de atrito (ASTM G99).

 

 

Figura 2- Desenho esquemático do equipamento na configuração pino-disco

 

 

Os ensaios de riscamento podem ser realizados à carga constante ou variável, de 0,2 a 200 N. A velocidade tangencial pode variar de 0,01 mm/s a 10 mm/s. Existem diversos tipos de penetradores disponíveis (Vickers, Rockwell, Knoop, entre outros) sendo simples a adaptação de outros tipos de penetradores, caso necessário.

Durante os ensaios, os dados referentes à carga normal, à velocidade, à força tangencial, o coeficiente de atrito, os sinais ultrassônicos e as coordenadas (x, y, z) relativas ao posicionamento do penetrador são captados a uma frequência de 50 Hz. Há, também, um microscópio e um perfilômetro de contato, embutidos, para avaliação prévia dos resultados e um software embarcado para análise dos dados.

Os testes podem ser realizados de acordo com as normas:

ASTM G171-03: Standard Test Method for Scratch Hardness of Materials Using a Diamond Stylus;

ASTM D7027-13: Standard Test Method for Evaluation of Scratch Resistance of Polymeric Coatings and Plastics Using an Instrumented Scratch Machine;

ASTM C1624-05: Standard Test Method for Adhesion Strength and Mechanical Failure Modes of Ceramic Coatings by Quantitative Single Point Scratch Testing;

ASTM G99-17 Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus.

Figura 3 - Micro tribômetro universal modelo APEX da CETR/Bruker

 

 

Figura 4 - Imagem de MEV de um risco sob carga de 10,5 N com penetrador cônico de diamante Rockwell C sobre uma amostra de Stellite 6. Trincamento no carboneto de cromo e deformação plástica na matriz. (BRAGATTO, 2016).

 

Figura 5 – Diferenças, quanto ao comportamento tribológico, entre minerais constituintes de um protominério de ferro. Penetrador de diamante tipo Vickers sob carga normal de 1 N. (MAGNOL, 2017)

 

Figura 6 - Variação da taxa de desgaste específica em relação à carga normal, para dois microconstituintes diferentes de um protominério de ferro. (MAGNOL, 2017)

 

 

 

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