Estudo de desgaste de ferro fundido nodular GGG 60, aço LNE 380 e aço LNE 250 através de ensaios de pino contra disco

Abstract

A seleção correta de materiais para componentes que são suscetíveis a desgaste é uma tarefa que exige estudo e entendimento, pois os mecanismos de desgaste mudam conforme a combinação de parâmetros e materiais. Este trabalho tem por objetivo comparar o desgaste de metais típicos utilizados pela indústria de suspensão de veículos pesados através de ensaios de pino sobre disco, seguindo a norma ASTM G-99. Os discos de aço LNE 380, aço LNE 250 e ferro fundido nodular GGG 60, este na condição normalizado e com têmpera superficial por indução, foram atritados contra pinos de aço mola SAE 5160 e Nitreto de Silício. Para ensaios com pinos de aço, o desgaste dos componentes foi medido através de Digitalização Tridimensional a Laser, já para ensaios com pino de Nitreto de Silício, o desgaste dos discos foi calculado através de relações geométricas fornecida pela norma. Os mecanismos de desgaste foram analisados através de microscopia ótica. O material que apresentou maior resistência ao desgaste foi o ferro fundido nodular com têmpera superficial, independente do material do pino.

The right choice of materials for components which are susceptible to wear is a task that requires study and understanding, because the wear mechanisms change according to the material and parameters combination. This study aims to compare the wear of the typical metals that are used by the suspension industry for heavy vehicles by pin-on-disc tests, following the ASTM G-99 Standard. The LNE 380 steel, LNE 250 steel and the nodular cast iron GGG 60, with normalizing and surface induction hardening treatments, were rubbed against SAE 5160 steel and silicon nitride pins. For the steel pins tests, the wear of both components were evaluated by three-dimensional Laser Scanning, and for the Silicon Nitride pins tests, the wear of the discs were calculated using geometric relationships provided by the Standard. The wear mechanisms were analyzed by optical microscopy. The greatest wear resistance was presented by the surface hardened nodular cast iron, for both pins materials.