Análise da Resistência ao Desgaste de Juntas de Compostos Avançados A359/SiC/20p Soldadas por Fricção

Resumo

O avanço no desenvolvimento de peças automotivas exige novos materiais de baixo custo com propriedades mecânicas superiores e com maior resistência ao desgaste em comparação com os materiais existentes. Por exemplo, compósitos com matriz de alumínio (AMC) mostram melhores propriedades mecânicas como resistência à abrasão e ao desgaste, alta resistência e estabilidade química e dimensional. A indústria automotiva tem centrado em AMC para uma variedade de aplicações em peças automotivas, a fim de melhorar a economia de combustível, minimizar as emissões dos veículos, melhorar as opções de design e aumentar o desempenho. A Resistência ao desgaste é um fator importante a determinar para a vida útil dos componentes automotivos, em geral naqueles componentes submetidos a sistemas mecânicos como freios e suspensões. O processo de soldagem por fricção e mistura mecânica (FSW - Friction Stir Welding) surge como um processo capaz de unir AMC, principalmente com a capacidade de soldar sem comprometer seu reforço cerâmico. O objetivo deste estudo é focado na análise de características de desgaste da junta soldada por FSW de matriz de alumínio reforçados com 20 por cento em peso de compósito de carboneto de silício (A359 / SiC / 20p). O procedimento experimental consistiu em cortar amostras em pequenas placas e realizar três soldas nestas placas utilizando uma máquina FSW com uma ferramenta com ombro de 20 mm de diâmetro e pino de 8 mm de diâmetro. As características de desgaste das três juntas soldadas e metal base foram analisados aplicando carga constante de 5 N e uma velocidade de rotação de 100 rpm utilizando um aparelho de teste Pin-on-disk, usando uma esfera de aço de com safira com 6 mm de diâmetro. Os resultados experimentais indicam que as três juntas soldadas apresentaram baixo coeficiente de fricção comparado com o metal base. Os resultados determinaram que os parâmetros do processo FSW afetam a resistência ao desgaste das juntas soldadas, devido a diferentes modificações microestruturais durante a soldagem, que provoca uma baixa resistência ao desgaste na zona soldada.

Palavras-chave:
Compósitos com matriz de alumínio; Soldagem por fricção e mistura mecânica; Desgaste