In this present study was evaluated the influence of heat treatment on the wear resistance of electroless high phosphorus nickel coating (9-10% P wt.). In addition, both untreated and treated Ni-P deposits were then compared to electroplated hard chromium coatings in terms of wear behaviour. Three different heat treatment conditions were performed at temperatures of 320ºC, 400ºC and 500ºC under different holding times. The selection of the heat treatment conditions was chosen considering the results obtained by a differential scanning calorimetry (DSC) analysis. The wear behaviour of the Ni-P samples was investigated through a non-lubricated "ball on plate" test carried out against an Al 2 O 3 counter-face. After an analysis of the friction coefficient, microstructure of the worn surface, width and chemical composition of the wear track, was possible to conclude that the heat treatment affect positively the wear resistance of Ni-P coatings. Treatment conditions of 320ºC with 9 hours holding time and 400ºC with 1 hour holding time showed the best results due to a structural change from amorphous supersatured solid solution of phosphorus in nickel to a crystalline structure of nickel crystallites and nickel phosphides (Ni 3 P) occurred between 320ºC and 360ºC that was verified after x-ray diffraction analysis. Moreover, Ni-P heat treated coatings showed better results when compared to electroplated hard chromium deposits, hence acting as a natural alternative for chromed coatings.
ResumoNo presente trabalho foi avaliada a resistência ao desgaste de revestimentos de níquel químico com alto teor de fósforo (9-10% P) após passar por três diferentes condições de tratamento térmico, incluindo a condição de como depositado, ou seja, sem tratamento posterior. Os tratamentos foram realizados nas temperaturas de 320ºC, 400ºC e 500ºC em diferentes tempos, sendo estas condições escolhidas com base no resultado do ensaio de calorimetria exploratória diferencial (DSC). Feito isso as amostras foram então caracterizadas através do ensaio de desgaste do tipo "ball on plate", para depois suas trilhas de desgaste serem avaliadas em microscópio. Ao final, chegou-se à conclusão de que o tratamento térmico afeta de forma positiva a resistência ao desgaste dos depósitos de Ni-P, tendo como 320ºC por 9 horas e 400ºC por 1 hora as condições que apresentaram o melhor resultado. Este fato se deve a transformação de sua estrutura amorfa para uma estrutura cristalina de níquel com precipitados de Ni 3 P ocorrida entre 320ºC e 360ºC, verificada através da difração de raios-X (DRX). Palavras-chave: Revestimento metálico; Resistência ao desgaste; Níquel químico; Tratamento térmico. EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE WEAR BEHAVIOUR OF ELECTROLESS HIGH PHOSPHORUS NICKEL COATING AbstractIn this present work was studied the influence of heat treatment on the wear resistance of electroless high phosphorus nickel coating (9-10% P wt.). Three different treatment conditions as well as untreated condition were evaluated at temperatures of 320ºC, 400ºC and 500ºC under different holding times. The selection of the heat treatment conditions was chosen considering the result obtained by a differential scanning calorimetry (DSC) analysis. The wear behaviour of the Ni-P samples was investigated through a non-lubricated ball on plate test and the results showed that the heat treatment affect positively the wear resistance of Ni-P coatings. Treatment conditions of 320ºC with 9 hours holding time and 400ºC with 1 hour holding time showed the best results due to a structural change from amorphous supersatured solid solution of phosphorus in nickel to a crystalline structure of nickel crystallites and nickel phosphides (Ni 3 P) occurred between 320ºC and 360ºC verified after X-ray analysis. Keywords: Metallic coatings; Wear resistance; Nickel electroless; Heat treatment. INTRODUÇÃONas últimas décadas houve um crescente aumento na busca por revestimentos metálicos com aplicação na engenharia capazes de apresentar boas propriedades mecânicas em situações severas de aplicação, incluindo-se neste grupo de propriedades a resistência ao desgaste, permitindo que seja possível aliar características especificas do substrato com outras em que só seja possível atingir através da aplicação de outro material.Um tipo de revestimento que está recebendo atenção especial nos últimos anos devido à sua grande versatilidade é o níquel químico, que vem ganhando mais e mais espaço em diversos setores da indústria tais como automotiva, alimentícia, extrativa, óleo...
ResumoEste trabalho tem como principal objetivo comparar dois métodos de controle da pré-carga, ou seja, a tensão na qual a junta aparafusada está sujeita a experimentar. Parafusos ISO M16x2x159 bem como porcas compatíveis com esta especificação de parafusos foram utilizados no sistema. O primeiro método é o controle desta tensão através da medição do torque com torquímetro e o segundo é o controle pela medição por ultrassom do alongamento. Os parafusos foram submetidos a torque conhecido por um torquímetro de estalo e em sua extremidade o seu comprimento foi monitorado por um transdutor ultrassônico. O dispositivo foi fixado dentro de uma célula de carga para monitorar a carga efetiva aplicada quando o parafuso fora submetido ao torque. A partir dos resultados obtidos foi possível comprovar, através de equações adequadas, que o controle feito por ultrassom é muito mais confiável e apresenta resultados de carga mais próximos dos valores de carga efetiva, sempre considerando tensões dentro do regime elástico do material. Palavras-chave: Parafuso; Torque; Ultrassom; Alongamento. TIGHTENING LOAD CONTROL: CORRELATION BETWEEN TORQUE METHOD AND ULTRASONIC METHOD OF BOLT ELONGATION AbstractThis present work aims at comparing two methods of control of the load applied to ISO M16 x 2 x 159 fasteners. In the first method, the control is performed by measuring torque with a manual torque wrench and the second, not yet widely used, the control is performed by measuring the resulting bolt elongation with ultrasound. The bolts were subjected to torque by a click torque wrench and at its other end, its length was monitored by an ultrasonic transducer. This whole device was fixed within a load cell, so that the applied load was monitored on the bolt. The main conclusion of this work is that the control performed by ultrasound is more reliable than the control done by the torque method, obtaining results very close to the load values of effective load, considering loads under elastic region. Keywords: Fastener; Torque; Ultrasound; Elongation. INTRODUÇÃOA busca constante pela redução de custos na indústria metal-mecânica é uma realidade. Quanto maior for o controle do processo de fabricação menor serão as possibilidades de erros e isso pode acarretar em uma diminuição dos custos de manutenção ou substituição de peças. Em uniões parafusadas, tal comportamento não poderia ser diferente.A fadiga é responsável por cerca de 85% das falhas em uniões parafusadas, sendo que deste percentual cerca de 45% está relacionado com erros de montagem [1]. Em termos do torque aplicado, aparentemente existe uma estreita faixa de valores com os quais aumentam a vida em fadiga de uma junta. É consenso que valores extremos são
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