Avaliação tribológica dos polímeros NBR, PTFE e PTFE gravitado em contato com aço AISI 52100

AUTOR(ES)

Janaina Silva de Santana

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Retentores de baixo custo são comercialmente disponíveis de NBR, copolímeros insaturados de borrachas de nitrilo-butadieno que são mais resistentes aos óleos quanto mais altos forem seus teores de nitrila, à custa de uma menor flexibilidade. Em Engenharia de Petróleo, o desgaste dos retentores de NBR causa vazamento de fluidos e danos ambientais, provocando uma crescente demanda de conhecimento acadêmico sobre materiais poliméricos candidatos a retentor submetidos a contatos de deslizamento com superfícies de metal. Este trabalho objetivou avaliar respostas tribológicas de três polímeros comercialmente disponíveis, NBR, dureza 73 5 Sh A, polytetrafluoroethylene (PTFE), dureza 60 4 HRE e PTFE com grafite, 68 6 HRE. Os ensaios foram realizados em um tribômetro de deslizamento concebido para explorar o desempenho tribológico de corpos-de-prova poliméricos estacionários de superfície plana submetidos a um contato seco ou lubrificado (óleo SAE 15W40) de uma superfície rotativa cilíndrica de aço 52100, dureza 20 1 HRC. A carga normal, a velocidade relativa e a distância de deslizamento foram, respectivamente, 3,15 N, 0,8 m/s e 3,2 km, determinadas após ensaios exploratórios iniciais. As temperaturas foram medidas por dois termopares tipo K a 3,00,5 mm e 75050 mm de distância do contato para avaliar-se o aquecimento em uma mesma região devido ao atrito de deslizamento no contato. Os polímeros foram caracterizados através de Análises Termogravimétricas (TGA), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) e Análises Dinâmico-Mecânica (DMA). Os mecanismos de desgaste das superfícies dos polímeros foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e EDS (Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios-X). NBR apresentou os maiores valores de aquecimento, sugerindo maior atrito de deslizamento. PTFE e PTFE grafitado apresentaram um menor aquecimento, atribuído ao mecanismo de desgaste por delaminação

ASSUNTO(S)

desgaste nbr ptfe grafitado seals tribologia retentores polymers tribology aço aisi 52100 aisi 52100 steel nbr polímeros ptfe-graphite ptfe ptfe wear engenharia mecanica

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