Revestimento de chumaceiras com ligas à base de estanho : caracterização da interface e estudo da adesão do revestimento ao substrato

摘要

As chumaceiras são exemplos de equipamentos industriais que necessitam de trabalhar juntamente com outras partes móveis para estabelecer movimento relativo entre si. A aplicação de revestimentos nas superfícies das chumaceiras onde existe movimento relativo tem como objetivo alterar as propriedades das superfícies. Os materiais utilizados no revestimento apresentam normalmente uma textura antifricção que permite baixar o coeficiente de atrito, de modo a atenuar o seu desgaste, sendo responsáveis por reduzir paragens frequentes das máquinas, devido à diminuta deformação mecânica que resulta dos movimentos de expansão/contração provocados pelas variações de temperatura.O trabalho apresentado resultou da colaboração com a empresa Cruz & Cruz, com largos anos de experiência no revestimento de chumaceiras e da sua necessidade de aprofundar a compreensão dos mecanismos de adesão que se desenvolvem ao nível da interface substrato/revestimento, contribuindo assim para melhorar a adesão do revestimento à superfície da chumaceira. Neste estudo optou-se por utilizar substratos de aço não ligado com 0,2 % de carbono revestidos com uma liga à base de estanho, designada de metal Babbitt Tego V738. A deposição da liga sobre a superfície da chumaceira foi conseguida pela técnica de fundição por gravidade. Foram caraterizados dois tipos de interface, resultantes de processos distintos de preparação das superfícies dos substratos.A partir de amostras devidamente preparadas foi efetuada uma caraterização microestrutural, através de microscopia ótica e microscopia eletrónica de varrimento, que permitiu estudar os microconstituintes que compõem o aço e o metal Babbitt, junto e afastado da interface. Foram caracterizados os diferentes materiais e identificados os elementos químicos que intervêm no mecanismo de adesão, destacando-se o estanho e o ferro. O efeito da alteração da superfície do substrato foi também avaliado através de ensaios mecânicos, nomeadamente dureza, microdureza e ensaios de tração.Conclui-se desta forma a importância da difusão atómica entre o estanho presente no revestimento e a ferrite presente no substrato, revelando que os substratos devem apresentar na sua microestrutura, principalmente junto da interface, a predominância de fases ricas em ferro. A tensão necessária para separar o revestimento do substrato aumentou quando foi utilizado na preparação da superfície o processo de granalhagem, devido ao efeito da ligação mecânica criada pela existência de reentrâncias.