A Tribologia e a arte do olhar

Cristina Godoy

79 dC POMPEacuteIA

Desgaste

Estrutura

Desgaste Fratura e Dureza

Wear may be defined as the removal of material from solid surfaces as a result of mechanical actionrdquo E Rabinowicz

Remoccedilatildeo de material implica processo de Fratura Logo todo processo de Desgaste eacute resultado de um processo que envolve Fratura

Dois principais mecanismos de Fratura satildeo referenciados fratura duacutectil e fratura fraacutegil

Fratura Duacutectil envolve deformaccedilatildeo plaacutestica e Fratura Fraacutegil envolve pouca ou nenhuma deformaccedilatildeo plaacutestica

onde Q taxa de desgaste eacute igual a

V eacute o volume do material removido por Fratura

Dureza eacute a resistecircncia agrave deformaccedilatildeo plaacutestica imposta

Renato Reis2005 (tese de doutorado) c NIST (National Institute od Standars and Technology)

Tipos de Desgaste

Desgaste por Fratura Duacutectil Desgaste por Fratura Fraacutegil

Gc tenacidade eacute o trabalho necessaacuterio para fraturar uma parte do material Obtido pela aacuterea de uma curva de um teste de traccedilatildeo de um corpo de prova que tem uma preacute-trinca Ou seja eacute o trabalho realizado para propagaccedilatildeo de uma trinca Quando maior a resistecircncia mecacircnica (dureza limite de escoamento limite de resistecircncia taxa de encrumento e DUREZA) e maior ductilidade Maior Gc

Gc J m-2

Os materiais que possuem alta dureza e baixa ductilidade (baixo Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura fraacutegil

Os materiais que possuem alta dureza e alta ductilidade (alto Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura duacutectil

Dureza

A Dureza eacute um paracircmetro de controle no processo de desgaste

Como Medi-la

Depende da arte do olharhellip

Sapatos Desgastados Van Gogh 1888 e 1887

(a) Conjugado Monocamada (accedilo ABNT 1045 recoberto com Cr-N) (b) Conjugado ldquoDuacuteplexrdquo (accedilo nitretado a plasma mais recobrimento de Cr-N) MANCOSU 2005

Vermelho Nitretado a Plasma e Recoberto

(DUPLEX) Preto Recoberto (Monocamada)

Verde Nitretado a Plasma Azul Accedilo ABNT 1045

4000 mN 1000 mN National Institute of Standards and Technology ndash NISTEUA

Surge uma falsa dependecircncia da dureza com a forccedila aplicada

Dureza e Nanotecnologia

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

ccedilo A

BN

T 1

045

Accedilo

AB

NT

104

5 N

itret

ado

a P

lasm

a

Accedilo

AB

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5

Film

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r-N

Duacutep

lex

Nitr

etad

o e

Rec

ober

to

com

Cr-

N

Man

cosu

200

5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

cosu

200

5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

Desgaste Fratura e Dureza

Wear may be defined as the removal of material from solid surfaces as a result of mechanical actionrdquo E Rabinowicz

Remoccedilatildeo de material implica processo de Fratura Logo todo processo de Desgaste eacute resultado de um processo que envolve Fratura

Dois principais mecanismos de Fratura satildeo referenciados fratura duacutectil e fratura fraacutegil

Fratura Duacutectil envolve deformaccedilatildeo plaacutestica e Fratura Fraacutegil envolve pouca ou nenhuma deformaccedilatildeo plaacutestica

onde Q taxa de desgaste eacute igual a

V eacute o volume do material removido por Fratura

Dureza eacute a resistecircncia agrave deformaccedilatildeo plaacutestica imposta

Renato Reis2005 (tese de doutorado) c NIST (National Institute od Standars and Technology)

Tipos de Desgaste

Desgaste por Fratura Duacutectil Desgaste por Fratura Fraacutegil

Gc tenacidade eacute o trabalho necessaacuterio para fraturar uma parte do material Obtido pela aacuterea de uma curva de um teste de traccedilatildeo de um corpo de prova que tem uma preacute-trinca Ou seja eacute o trabalho realizado para propagaccedilatildeo de uma trinca Quando maior a resistecircncia mecacircnica (dureza limite de escoamento limite de resistecircncia taxa de encrumento e DUREZA) e maior ductilidade Maior Gc

Gc J m-2

Os materiais que possuem alta dureza e baixa ductilidade (baixo Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura fraacutegil

Os materiais que possuem alta dureza e alta ductilidade (alto Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura duacutectil

Dureza

A Dureza eacute um paracircmetro de controle no processo de desgaste

Como Medi-la

Depende da arte do olharhellip

Sapatos Desgastados Van Gogh 1888 e 1887

(a) Conjugado Monocamada (accedilo ABNT 1045 recoberto com Cr-N) (b) Conjugado ldquoDuacuteplexrdquo (accedilo nitretado a plasma mais recobrimento de Cr-N) MANCOSU 2005

Vermelho Nitretado a Plasma e Recoberto

(DUPLEX) Preto Recoberto (Monocamada)

Verde Nitretado a Plasma Azul Accedilo ABNT 1045

4000 mN 1000 mN National Institute of Standards and Technology ndash NISTEUA

Surge uma falsa dependecircncia da dureza com a forccedila aplicada

Dureza e Nanotecnologia

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

ccedilo A

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T 1

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

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5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

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Dureza eacute a resistecircncia agrave deformaccedilatildeo plaacutestica imposta

Renato Reis2005 (tese de doutorado) c NIST (National Institute od Standars and Technology)

Tipos de Desgaste

Desgaste por Fratura Duacutectil Desgaste por Fratura Fraacutegil

Gc tenacidade eacute o trabalho necessaacuterio para fraturar uma parte do material Obtido pela aacuterea de uma curva de um teste de traccedilatildeo de um corpo de prova que tem uma preacute-trinca Ou seja eacute o trabalho realizado para propagaccedilatildeo de uma trinca Quando maior a resistecircncia mecacircnica (dureza limite de escoamento limite de resistecircncia taxa de encrumento e DUREZA) e maior ductilidade Maior Gc

Gc J m-2

Os materiais que possuem alta dureza e baixa ductilidade (baixo Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura fraacutegil

Os materiais que possuem alta dureza e alta ductilidade (alto Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura duacutectil

Dureza

A Dureza eacute um paracircmetro de controle no processo de desgaste

Como Medi-la

Depende da arte do olharhellip

Sapatos Desgastados Van Gogh 1888 e 1887

(a) Conjugado Monocamada (accedilo ABNT 1045 recoberto com Cr-N) (b) Conjugado ldquoDuacuteplexrdquo (accedilo nitretado a plasma mais recobrimento de Cr-N) MANCOSU 2005

Vermelho Nitretado a Plasma e Recoberto

(DUPLEX) Preto Recoberto (Monocamada)

Verde Nitretado a Plasma Azul Accedilo ABNT 1045

4000 mN 1000 mN National Institute of Standards and Technology ndash NISTEUA

Surge uma falsa dependecircncia da dureza com a forccedila aplicada

Dureza e Nanotecnologia

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

ccedilo A

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T 1

045

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

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200

5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

Tipos de Desgaste

Desgaste por Fratura Duacutectil Desgaste por Fratura Fraacutegil

Gc tenacidade eacute o trabalho necessaacuterio para fraturar uma parte do material Obtido pela aacuterea de uma curva de um teste de traccedilatildeo de um corpo de prova que tem uma preacute-trinca Ou seja eacute o trabalho realizado para propagaccedilatildeo de uma trinca Quando maior a resistecircncia mecacircnica (dureza limite de escoamento limite de resistecircncia taxa de encrumento e DUREZA) e maior ductilidade Maior Gc

Gc J m-2

Os materiais que possuem alta dureza e baixa ductilidade (baixo Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura fraacutegil

Os materiais que possuem alta dureza e alta ductilidade (alto Gc) tenderatildeo a sofrer desgaste por

fratura duacutectil

Dureza

A Dureza eacute um paracircmetro de controle no processo de desgaste

Como Medi-la

Depende da arte do olharhellip

Sapatos Desgastados Van Gogh 1888 e 1887

(a) Conjugado Monocamada (accedilo ABNT 1045 recoberto com Cr-N) (b) Conjugado ldquoDuacuteplexrdquo (accedilo nitretado a plasma mais recobrimento de Cr-N) MANCOSU 2005

Vermelho Nitretado a Plasma e Recoberto

(DUPLEX) Preto Recoberto (Monocamada)

Verde Nitretado a Plasma Azul Accedilo ABNT 1045

4000 mN 1000 mN National Institute of Standards and Technology ndash NISTEUA

Surge uma falsa dependecircncia da dureza com a forccedila aplicada

Dureza e Nanotecnologia

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

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T 1

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

Dureza

A Dureza eacute um paracircmetro de controle no processo de desgaste

Como Medi-la

Depende da arte do olharhellip

Sapatos Desgastados Van Gogh 1888 e 1887

(a) Conjugado Monocamada (accedilo ABNT 1045 recoberto com Cr-N) (b) Conjugado ldquoDuacuteplexrdquo (accedilo nitretado a plasma mais recobrimento de Cr-N) MANCOSU 2005

Vermelho Nitretado a Plasma e Recoberto

(DUPLEX) Preto Recoberto (Monocamada)

Verde Nitretado a Plasma Azul Accedilo ABNT 1045

4000 mN 1000 mN National Institute of Standards and Technology ndash NISTEUA

Surge uma falsa dependecircncia da dureza com a forccedila aplicada

Dureza e Nanotecnologia

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

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5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

(a) Conjugado Monocamada (accedilo ABNT 1045 recoberto com Cr-N) (b) Conjugado ldquoDuacuteplexrdquo (accedilo nitretado a plasma mais recobrimento de Cr-N) MANCOSU 2005

Vermelho Nitretado a Plasma e Recoberto

(DUPLEX) Preto Recoberto (Monocamada)

Verde Nitretado a Plasma Azul Accedilo ABNT 1045

4000 mN 1000 mN National Institute of Standards and Technology ndash NISTEUA

Surge uma falsa dependecircncia da dureza com a forccedila aplicada

Dureza e Nanotecnologia

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

ccedilo A

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

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200

5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo A

ccedilo A

BN

T 1

045

Accedilo

AB

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Film

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Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

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200

5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

PAPVD e Erosatildeo por Cavitaccedilatildeo

Man

cosu

200

5

Uma alta profundidade de endurecimento eacute mais importante que uma alta dureza superficial

A ideia de profundidade de uma superfiacutecie ampliou por uma centena de microcircmetros

GODOY C MANCOSU R MACHADO R MODENESI P AVELAR BATISTA J Which hardness (nano or macrohardness) should be evaluated in cavitation

Tribology International v42 p1021 - 1028 2008

ACcedilO AUSTENIacuteTICO AISI 316L

MICRODUREZA

GDOES

UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy) versus MEV

TESTE DE DESGASTE POR DESLIZAMENTO contra-corpo esfera de 6mm WC-Co F = 10N

profundidade de desgaste = 202

Reinaldo Oliveira tese de doutorado

2011

376

ldquo UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES X MEV

Accedilo Austeniacutetico 316L cementado a plasma

Para 2000m de distacircncia de escorregamento Profundidade Total da Trilha de Desgaste = 376

Reinaldo Oliveira 2011 Tese de Doutorado

C Cr

Fe

N

Ultramicrodureza instrumentada

profundidade de desgaste = 202

profundidade de desgaste = 376

Perfilometria Tridimensional

Accedilo Inoxidaacutevel Austeniacutetico AISI 316

Accedilo Inoxidaacutevel Austeniacutetico AISI 316 cementado a plasma

Cementado a Plasma TPC

Cementado e Nitretado a Plasma TPC + TPN

Nitretado a Plasma TPN

UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy)

versus MEV

ldquo UM NANO-OLHARrdquo

GDOES X NANODUREZA Instrumentada

GDOES NANODUREZA

TPC

TPN

TPC + TPN

F = 2 mN

Cooperaccedilatildeo com INM-Leibniz Institute for New Materials German

ULTRAMICRODUREZA Instrumentada Um micro-olhar

F= 100 mN

Blawert (2000) mostrou que a zona de difusatildeo (ie profundidade de tratamento) eacute mais profunda

que os perfis de concentraccedilatildeo dos elementos obtidos por GDOES Este fato foi atribuiacutedo agrave resoluccedilatildeo de detecccedilatildeo de concentraccedilatildeo de um dado

elemento por esta teacutecnica Por exemplo Em accedilos ferriacuteticos a solubilidade do nitrogecircnio eacute menor que lt

000001C e o GDOES natildeo detectaria valores de concentraccedilatildeo de nitrogecircnio abaixo de 01N

Ou seja existe nitrogecircnio suficiente em profundidades maiores que as detectadas por GDOES O que o GDOES natildeo vecirc a ultramicrodureza viu

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

376

ldquo UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES X MEV

Accedilo Austeniacutetico 316L cementado a plasma

Para 2000m de distacircncia de escorregamento Profundidade Total da Trilha de Desgaste = 376

Reinaldo Oliveira 2011 Tese de Doutorado

C Cr

Fe

N

Ultramicrodureza instrumentada

profundidade de desgaste = 202

profundidade de desgaste = 376

Perfilometria Tridimensional

Accedilo Inoxidaacutevel Austeniacutetico AISI 316

Accedilo Inoxidaacutevel Austeniacutetico AISI 316 cementado a plasma

Cementado a Plasma TPC

Cementado e Nitretado a Plasma TPC + TPN

Nitretado a Plasma TPN

UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy)

versus MEV

ldquo UM NANO-OLHARrdquo

GDOES X NANODUREZA Instrumentada

GDOES NANODUREZA

TPC

TPN

TPC + TPN

F = 2 mN

Cooperaccedilatildeo com INM-Leibniz Institute for New Materials German

ULTRAMICRODUREZA Instrumentada Um micro-olhar

F= 100 mN

Blawert (2000) mostrou que a zona de difusatildeo (ie profundidade de tratamento) eacute mais profunda

que os perfis de concentraccedilatildeo dos elementos obtidos por GDOES Este fato foi atribuiacutedo agrave resoluccedilatildeo de detecccedilatildeo de concentraccedilatildeo de um dado

elemento por esta teacutecnica Por exemplo Em accedilos ferriacuteticos a solubilidade do nitrogecircnio eacute menor que lt

000001C e o GDOES natildeo detectaria valores de concentraccedilatildeo de nitrogecircnio abaixo de 01N

Ou seja existe nitrogecircnio suficiente em profundidades maiores que as detectadas por GDOES O que o GDOES natildeo vecirc a ultramicrodureza viu

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

profundidade de desgaste = 202

profundidade de desgaste = 376

Perfilometria Tridimensional

Accedilo Inoxidaacutevel Austeniacutetico AISI 316

Accedilo Inoxidaacutevel Austeniacutetico AISI 316 cementado a plasma

Cementado a Plasma TPC

Cementado e Nitretado a Plasma TPC + TPN

Nitretado a Plasma TPN

UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy)

versus MEV

ldquo UM NANO-OLHARrdquo

GDOES X NANODUREZA Instrumentada

GDOES NANODUREZA

TPC

TPN

TPC + TPN

F = 2 mN

Cooperaccedilatildeo com INM-Leibniz Institute for New Materials German

ULTRAMICRODUREZA Instrumentada Um micro-olhar

F= 100 mN

Blawert (2000) mostrou que a zona de difusatildeo (ie profundidade de tratamento) eacute mais profunda

que os perfis de concentraccedilatildeo dos elementos obtidos por GDOES Este fato foi atribuiacutedo agrave resoluccedilatildeo de detecccedilatildeo de concentraccedilatildeo de um dado

elemento por esta teacutecnica Por exemplo Em accedilos ferriacuteticos a solubilidade do nitrogecircnio eacute menor que lt

000001C e o GDOES natildeo detectaria valores de concentraccedilatildeo de nitrogecircnio abaixo de 01N

Ou seja existe nitrogecircnio suficiente em profundidades maiores que as detectadas por GDOES O que o GDOES natildeo vecirc a ultramicrodureza viu

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

Cementado a Plasma TPC

Cementado e Nitretado a Plasma TPC + TPN

Nitretado a Plasma TPN

UM OLHAR ATOcircMICOrdquo

GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy)

versus MEV

ldquo UM NANO-OLHARrdquo

GDOES X NANODUREZA Instrumentada

GDOES NANODUREZA

TPC

TPN

TPC + TPN

F = 2 mN

Cooperaccedilatildeo com INM-Leibniz Institute for New Materials German

ULTRAMICRODUREZA Instrumentada Um micro-olhar

F= 100 mN

Blawert (2000) mostrou que a zona de difusatildeo (ie profundidade de tratamento) eacute mais profunda

que os perfis de concentraccedilatildeo dos elementos obtidos por GDOES Este fato foi atribuiacutedo agrave resoluccedilatildeo de detecccedilatildeo de concentraccedilatildeo de um dado

elemento por esta teacutecnica Por exemplo Em accedilos ferriacuteticos a solubilidade do nitrogecircnio eacute menor que lt

000001C e o GDOES natildeo detectaria valores de concentraccedilatildeo de nitrogecircnio abaixo de 01N

Ou seja existe nitrogecircnio suficiente em profundidades maiores que as detectadas por GDOES O que o GDOES natildeo vecirc a ultramicrodureza viu

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

ldquo UM NANO-OLHARrdquo

GDOES X NANODUREZA Instrumentada

GDOES NANODUREZA

TPC

TPN

TPC + TPN

F = 2 mN

Cooperaccedilatildeo com INM-Leibniz Institute for New Materials German

ULTRAMICRODUREZA Instrumentada Um micro-olhar

F= 100 mN

Blawert (2000) mostrou que a zona de difusatildeo (ie profundidade de tratamento) eacute mais profunda

que os perfis de concentraccedilatildeo dos elementos obtidos por GDOES Este fato foi atribuiacutedo agrave resoluccedilatildeo de detecccedilatildeo de concentraccedilatildeo de um dado

elemento por esta teacutecnica Por exemplo Em accedilos ferriacuteticos a solubilidade do nitrogecircnio eacute menor que lt

000001C e o GDOES natildeo detectaria valores de concentraccedilatildeo de nitrogecircnio abaixo de 01N

Ou seja existe nitrogecircnio suficiente em profundidades maiores que as detectadas por GDOES O que o GDOES natildeo vecirc a ultramicrodureza viu

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

ULTRAMICRODUREZA Instrumentada Um micro-olhar

F= 100 mN

Blawert (2000) mostrou que a zona de difusatildeo (ie profundidade de tratamento) eacute mais profunda

que os perfis de concentraccedilatildeo dos elementos obtidos por GDOES Este fato foi atribuiacutedo agrave resoluccedilatildeo de detecccedilatildeo de concentraccedilatildeo de um dado

elemento por esta teacutecnica Por exemplo Em accedilos ferriacuteticos a solubilidade do nitrogecircnio eacute menor que lt

000001C e o GDOES natildeo detectaria valores de concentraccedilatildeo de nitrogecircnio abaixo de 01N

Ou seja existe nitrogecircnio suficiente em profundidades maiores que as detectadas por GDOES O que o GDOES natildeo vecirc a ultramicrodureza viu

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

ldquoIn physics emergence is used to describe a property law or phenomenon which occurs at macroscopic scales (in space or time) but not at microscopic scales

despite the fact that a macroscopic system can be viewed as a very large ensemble of microscopic systemsrdquo (De httpptwikipediaorgwikiEmergecircncia 05052015 e REacuteMY

LESTIENNE)

Um caso de Propriedade Emergente

Seria a dureza eou a deformaccedilatildeo plaacutestica propriedades emergentes Uma quantidade grande de mateacuteria forneceria maior precisatildeo na sua mediccedilatildeo O que eacute

precisatildeo de uma medida

Fricccedilatildeo As partiacuteculas elementares natildeo possuem fricccedilatildeo ou mais precisamente as forccedilas entre estas

partiacuteculas satildeo conservativas Entretanto a fricccedilatildeo emerge quando consideramos estruturas mais

complexas de mateacuterias cujas superfiacutecies podem absorver energia quando esfregadas uma contra a

outra Consideraccedilotildees similares satildeo aplicadas aos conceitos emergentes na mecacircnica contiacutenua tais

como como a viscosidade e elasticidade

Accedilo Austeniacutetico Nitretado a Plasma

TPN

244 plusmn 020 microm

TPN

Distacircncia de Escorregamento

(m) Wt (mm)

V (volume de desgaste) mm3

1200 4055 183

200 997

50 429

25 56

TPC

Distacircncia de Escorregamento

(m) Wt (m)

V (volume de desgaste) mm3

1200 3255 101

200 98

100 77

50 5

1151 microm

Accedilo Austeniacutetico Cementado a Plasma

TPC

35 m

100 m

138 at N

34 at N

126 at C

75at C

Transiccedilatildeo nos regimes de desgaste por deslizamento em Tempos de Nanotecnologia

Transiccedilatildeo nos regimes de desgaste por deslizamento em Tempos de Nanotecnologia Sem DESGASTE Desgaste na Regiatildeo

de alta concentraccedilatildeo de nitrogecircnio ou carbono

Desgaste em 1200m

TPN

TPC

Accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico AISI 316L

oacutexido

Dimas Pacheco aluno em orientaccedilatildeo

TFC2015

camada austenita expandida por nitrogecircnio

camada austenita expandida por carbono

17

A Dureza dependendo da forccedila aplicada bull A Dureza apresentando unidade dimensional (em geral GPa) bull As propriedades voltam a ser correlacionadas com a composiccedilatildeo quiacutemica (GDOES x Nanodureza) bull A Dureza sendo medida ldquograficamenterdquo e ldquomatematicamenterdquo bull O periacuteodo de ldquoregime permanenterdquo em testes de desgaste podem apresentar um tempo de existecircncia miacutenimo compatiacutevel com o volume de endurecimento detectado no equipamento

Em Tempos de Nanotecnologia temos

DUARTE MCS GODOY CRISTINA WILSON JCAB Analysis of sliding wear tests of plasma processed AISI 316L steel Surface amp Coatings Technology v260 p316 - 325 2014

De httpwwwjournalselseviercomsurface-and-coatings-technology 05052015

Transiccedilatildeo nos regimes de desgaste por deslizamento em Tempos de Nanotecnologia Sem DESGASTE Desgaste na Regiatildeo

de alta concentraccedilatildeo de nitrogecircnio ou carbono

Desgaste em 1200m

TPN

TPC

Accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico AISI 316L

oacutexido

Dimas Pacheco aluno em orientaccedilatildeo

TFC2015

camada austenita expandida por nitrogecircnio

camada austenita expandida por carbono

17

A Dureza dependendo da forccedila aplicada bull A Dureza apresentando unidade dimensional (em geral GPa) bull As propriedades voltam a ser correlacionadas com a composiccedilatildeo quiacutemica (GDOES x Nanodureza) bull A Dureza sendo medida ldquograficamenterdquo e ldquomatematicamenterdquo bull O periacuteodo de ldquoregime permanenterdquo em testes de desgaste podem apresentar um tempo de existecircncia miacutenimo compatiacutevel com o volume de endurecimento detectado no equipamento

Em Tempos de Nanotecnologia temos

DUARTE MCS GODOY CRISTINA WILSON JCAB Analysis of sliding wear tests of plasma processed AISI 316L steel Surface amp Coatings Technology v260 p316 - 325 2014

De httpwwwjournalselseviercomsurface-and-coatings-technology 05052015

A Dureza dependendo da forccedila aplicada bull A Dureza apresentando unidade dimensional (em geral GPa) bull As propriedades voltam a ser correlacionadas com a composiccedilatildeo quiacutemica (GDOES x Nanodureza) bull A Dureza sendo medida ldquograficamenterdquo e ldquomatematicamenterdquo bull O periacuteodo de ldquoregime permanenterdquo em testes de desgaste podem apresentar um tempo de existecircncia miacutenimo compatiacutevel com o volume de endurecimento detectado no equipamento

Em Tempos de Nanotecnologia temos

DUARTE MCS GODOY CRISTINA WILSON JCAB Analysis of sliding wear tests of plasma processed AISI 316L steel Surface amp Coatings Technology v260 p316 - 325 2014

De httpwwwjournalselseviercomsurface-and-coatings-technology 05052015

O novo natildeo estaacute propriamente no instrumento ou em novas fontes

mas em um novo modo de olhar hellip(Carlos Antocircnio Brandatildeo2005)

Noonday Rest 1866 Jean-Franccedilois Millet

1866

La sieste Van Gogh 121889 e 011890

Siacutentese

OBRIGADA

Um Doce Olhar

21

Engenharia de Superfiacutecie PAPVD (1994-2015)

RECOBRIMENTO DUacutePLEX (DUPLEX COATING)

) falha adesiva e intervalos de confianccedila IC (95) (BATISTA JCA 2001)

22

OBRIGADA

Um Doce Olhar

21

Engenharia de Superfiacutecie PAPVD (1994-2015)

RECOBRIMENTO DUacutePLEX (DUPLEX COATING)

) falha adesiva e intervalos de confianccedila IC (95) (BATISTA JCA 2001)

22

Um Doce Olhar

21

Engenharia de Superfiacutecie PAPVD (1994-2015)

RECOBRIMENTO DUacutePLEX (DUPLEX COATING)

) falha adesiva e intervalos de confianccedila IC (95) (BATISTA JCA 2001)

22

Engenharia de Superfiacutecie PAPVD (1994-2015)

RECOBRIMENTO DUacutePLEX (DUPLEX COATING)

) falha adesiva e intervalos de confianccedila IC (95) (BATISTA JCA 2001)

22