Effect of temperature, normal load and pre-oxidation on the sliding wear of multi-component ferrous alloys

Milan, Júlio César Giubilei; Carvalho, Marcio A.; Xavier, Renato Rufino; Franco, Sinésio Domingues; Mello, José Daniel Biasoli de

doi:10.1016/j.wear.2005.02.050

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“…They found that the borided steels have a wear resistance of about thrice higher than that of unborided steels at 600°C and revealed the worn surfaces were covered with a discontinuous compact layer especially at temperature above 300°C. Mello and colleagues [12] investigated the effect of temperature, normal load, and pre-oxidation on the tribological behavior of two multi-component ferrous alloys. And they found that pre-oxidation did not cause a significant influence on the tribological behavior of each material and an increase in test temperature and normal load facilitates oxidation and formation of a wear protective layer.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High Temperature Tribological Characteristics of Fe–Mo-based Self-Lubricating Composites

Han

Jia

et al. 2009

Tribol Lett

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Fe-Mo-based self-lubricating composites were prepared by a powder metallurgical hot-pressing method. The tribological properties of Fe-Mo-based composites with varied CaF 2 contents at high temperature were evaluated, and the effect of glaze films on the friction and wear characteristics of composites were analyzed. The results show that the introduction of CaF 2 into Fe-Mo alloys improved the mechanical properties, and the best tribological properties of Fe-Mo-CaF 2 composites were achieved at the CaF 2 content of 8 wt% at both room temperature and 600°C. The worn surface of Fe-Mo-CaF 2 composite at 600°C is characterized to plastic deformation and slight scuffing, and the improved tribological properties are attributed to the formation of lubricious glaze film that composed of high-temperature lubricants CaMoO 4 and CaF 2 on the worn surface of the composites.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High Temperature Tribological Characteristics of Fe–Mo-based Self-Lubricating Composites

Han

Jia

et al. 2009

Tribol Lett

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“…ferrosas multicomponentes como uma das suas piores características, (6,8) principalmente quando comparadas com os ferros fundidos brancos alto cromo (FFBAC), outros autores mostram que essas ligas apresentam coeficiente de atrito equivalente ou mesmo menor em altas temperaturas. (12) Valores elevados de coeficiente de atrito são associados a grande consumo energético durante a laminação a quente, (9,13,14) sendo explicado pelo desgaste preferencial da matriz mais mole e menos resistente ao desgaste que os carbonetos. (6,9,13,14) Neste caso, os carbonetos ficam proeminentes e atuam com asperidades duras gerando desgaste abrasivo no contra-corpo.…”

Section: Materiais E Métodosunclassified

Microabrasão De Ligas Ferrosas Multicomponentes

Mello¹

2012

TMM

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ResumoNeste artigo analisa-se, pela técnica de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, o micromecanismo de desgaste predominante na microabrasão de ligas ferrosas multicomponentes Foram produzidas duas famílias de ligas com teores variáveis de vanádio ou molibdênio. Para cada série também foi produzida uma liga isenta de carbonetos. Todas as ligas foram tratadas termicamente de forma a produzir três diferentes níveis de dureza da matriz. Os ensaios foram executados em um microabrasômetro de tipo esfera livre, utilizando partículas finas de SiO 2 como abrasivo. As marcas de desgaste foram analisadas pela técnica microscopia eletrônica de varredura. Adicionalmente, foram analisadas seções transversais produzidas por feixe iônico, focalizado pela técnica microscopia eletrônica de varredura de alta resolução. A presença de carbonetos eutéticos afeta fortemente o comportamento em abrasão de ligas ferrosas multicomponentes. O coeficiente de desgaste não é afetado pela natureza e fração volumétrica de carbonetos nem pela dureza da matriz. O mecanismo de desgaste predominante é o sulcamento paralelo característico do deslizamento das partículas na interface. A remoção preferencial da matriz pelas partículas finas de sílica diminui o suporte mecânico dos carbonetos causando fraturas graduais e arrancamento do carboneto. Palavras-chave: Mecanismos de desgaste; Microabrasão; Ligas ferrosas multicomponentes; FIB. MICROABRASION OF MULTI COMPONENT FERROUS ALLOYS AbstractIn this paper, the effect of microstructural parameters (eutectic carbides and matrix hardness) on the micro abrasive wear of multi-component ferrous alloys abraded by soft, fine abrasive particles is analyzed. Two series of quenched and tempered alloys, with variable vanadium or molybdenum contents and fixed amounts of other elements, were tested. Each series includes an alloy free of carbides (matrix alloy) and alloys containing carbides (carbide rich alloys). Heat treatment produces three different levels of matrix hardness. Free ball micro-abrasion tests were conducted using SiO 2 fine abrasives. The results show that the wear coefficient is not influenced by neither the nature and amount of eutectic carbides nor by the hardness of the matrix. Matrix alloys show a considerably higher micro abrasive wear rate (up to 5 times) than eutectic carbide rich alloys. Special emphasis is given to the wear mechanisms, characterized by Scanning Electron Microscopy and Laser interferometry techniques Analysis of transversal sections produced by using Focused Ion Beam and High Resolution Scanning Electron Microscopy tecniques show that the removal of matrix material due to abrasion with fine silica particles decrease the mechanical supporting of the carbides, which caused gradual fracture and their pull-out.

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“…Segundo Milan et al (9) esses desgastes formam pequenos fragmentos que permanecem na região de ensaio, são fortemente deformados e sofrem oxidação e este mecanismo de desgaste induz uma transferência mútua de matéria entre o corpo e o contracorpo.…”

Section: Testes De Desgaste Por Deslizamentounclassified

Avaliação Tribológica Do Cromo Duro E Texturização Aplicadas Em Aços Para a Fabricação De Cilindros De Laminação a Frio

Gonçalves¹,

Mello²

2012

TMM

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ResumoO presente trabalho analisa o comportamento tribológico de modificações superficiais geralmente utilizadas em cilindros para laminação a frio. Amostras provenientes de cilindros reais foram tratadas termicamente, retificadas e modificadas superficialmente (cromagem, texturização, cromagem com posterior texturização e texturização com posterior cromagem). Os testes tribológicos foram realizados em modo alternado de deslizamento, utilizando a configuração de esfera (Aço SAE 52100) -plano utilizando-se carga de 9,8 N. Observa-se que não há alteração significativa do coeficiente de atrito, em função das modificações superficiais, e que a texturização promove um aumento significativo no desgaste do contracorpo, enquanto o revestimento de cromo duro promove uma redução do mesmo. A adição do revestimento de cromo duro promove a formação de uma tribocamada no contracorpo constituída de cromo e oxigênio. Em contrapartida, em corpos sem o recobrimento de cromo duro, ocorre a formação de uma tribocamada constituída de ferro e oxigênio no corpo. Palavras-chave: Tribologia; Laminação a frio; Cromo duro; Texturização. TRIBOLOGICAL EVALUATION OF SURFACE TEXTURING AND HARD CHROMIUM COATING APPLIED TO COLD ROLLING MILLS ROLLS STEELS AbstractThe present work analyzes the tribological behavior of surface modifications often used in cold rolling mill rolls. Different surface modifications were carried out on samples produced from a fragment of the rolling mill roll: i) texturing; ii) chromium plating; iii) texturing with subsequent hard chrome plating; iv) and hard chrome plating with subsequent texturing. Before the surface modifications the samples were heat treated and ground on both faces. Wear tests were performed using a reciprocating movement of a ball over flat configuration under a load of 9.8 N. It is observed that there is no significant change in the coefficient of friction as a function of surface modification. Surface texturing increases the wear of the counter body, while the hard chromium coating reduces it. The addition of hard chromium coating promotes the formation of a tribolayer on the counter body consisting of chromium and oxygen. On the other hand, for the samples without hard chrome coating, the tribolayer consists of iron and oxygen.

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Effect of temperature, normal load and pre-oxidation on the sliding wear of multi-component ferrous alloys

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High Temperature Tribological Characteristics of Fe–Mo-based Self-Lubricating Composites

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Microabrasão De Ligas Ferrosas Multicomponentes

Avaliação Tribológica Do Cromo Duro E Texturização Aplicadas Em Aços Para a Fabricação De Cilindros De Laminação a Frio

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