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Title: Microestrutura e características tribológicas do aço AISI 4130 tratado com laser a fibra.
Authors: Oliveira, Raphael José Bambirra de
metadata.dc.contributor.advisor: Lima, Milton Sérgio Fernandes de
Keywords: Metais - tratamento térmico - têmpera superficial
Dispositivos optoeletrônicos - lasers
Desgaste mecânico - resistência
Desgaste mecânico - pino contra disco
Issue Date: 2019
metadata.dc.contributor.referee: Lima, Milton Sérgio Fernandes de
Carvalho, Sheila Medeiros de
Costa, Adilson Rodrigues da
Citation: OLIVEIRA, Raphael José Bambirra de. Microestrutura e características tribológicas do aço AISI 4130 tratado com laser a fibra. 2019. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Abstract: O aço baixa liga AISI 4130 é usado em diversas áreas em que se faz necessária alta resistência mecânica, como no setor aeroespacial e petrolífero. A têmpera superficial desse material, sem haver fusão, foi realizado usando laser à fibra desfocalizado, produzindo trilhas paralelas. A caracterização foi feita a partir da análise microestrutural, das medidas de dureza e de ensaio de desgaste. O tratamento da superfície resultou em uma microestrutura quase que totalmente martensítica, com profundidade de têmpera aproximadamente 0,5mm. Os melhores resultados foram produzidos com uma potência do laser de 600W, uma desfocalização de 50mm e velocidades de passada de 8 ou 10mm/s, em que a máxima dureza obtida foi de 390HV, aproximadamente 1,8 vezes a dureza do material na condição recebida. A superfície inteiramente tratada a laser apresentou uma combinação de óxidos e uma resistência ao desgaste superior à superfície do material base. Ensaio de pino contra disco resultaram em coeficientes de atrito (COF) das superfícies endurecidas a laser aproximadamente a metade do material base. O valor máximo médio do COF e o desvio padrão foram superiores para o material base comparado às superfícies tratadas a laser. Finalmente, a taxa de desgaste é três vezes maior na superfície do material não tratado quando comparado às superfícies tratadas.
metadata.dc.description.abstracten: The AISI 4130 low alloy steel is used in many industrial fields, in which high mechanical strength is required, such as in the aerospace and petroleum sectors. The surface hardening of this material, without remelting, was performed using parallel tracks with a defocused fiber laser. The characterization was performed from the microstructure, hardness and wear behavior. Surface treated showed an martensitic microstructure, with a depth of approximately 0.5mm. The best results were produced with the following parameters: 600W laser power, 50mm defocus and laser speed of 8 or 10mm/s. Maximum hardness obtained was 390HV, 1.8 times greater than the base material, in the income condition. The fully laser treated surface presented a combination of oxides and a wear behavior superior to the base material. Pin-on-disc test showed coefficients of friction (COF) of the lasered surfaces approximately half of the base material condition. The average COF maximum value and standard deviation were superior for the bare compared to the lasered conditions. Finally, the wear rate is three times larger in the unlasered sample when compared to the laser treated ones.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11874
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 16/12/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante.
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