Estudo do comportamento tribológico da chapa de aço AISI/304 em matriz de estampagem plana

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dc.contributor.advisorColeti, Jorge Luís
dc.contributor.advisor-coValmir Dias Luiz
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/0153998481924100
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2535507778166167
dc.contributor.authorLeal, Felipe de Souza
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1356098007744198
dc.contributor.refereeMeireles, Leonel Muniz
dc.contributor.refereeFaria, Géssica Seara
dc.date.accessioned2025-12-18T19:10:11Z
dc.date.available2025-12-18T19:10:11Z
dc.date.issued2025-07-24
dc.description.abstractUm dos principais desafios nos processos de conformação de chapas metálicas é garantir a fabricação de peças com elevada precisão dimensional e livres de defeitos que comprometam a qualidade e funcionalidade do produto final. Dentre os fatores críticos envolvidos, os aspectos tribológicos influenciam diretamente tanto a eficiência do processo quanto a integridade da peça conformada. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo investigar o comportamento tribológico da chapa de aço inoxidável austenítico AISI 304 em processo de estampagem profunda sob condições lubrificadas. Foram avaliados os efeitos da força normal (90, 175, 350, 700, 1400 e 2100 N), da velocidade de deslizamento (1,0; 2,5 e 4,0 mm/s) e da rugosidade das contraamostras (0,45 e 1,83 μm) sobre o coeficiente de atrito, por meio de ensaios de estampagam de tira realizados em dispositivo desenvolvido para simular a região plana do prensa-chapas. As superfícies das amostras foram caracterizadas após os testes por meio de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, perfilometria e ensaios de dureza. Os resultados indicaram que o aumento da força normal reduziu o coeficiente de atrito em até 21%, com predomínio do mecanismo de atrito adesivo e abrasivo em baixas cargas, e deformação plástica das asperezas em altas cargas. A rugosidade das amostras aumentou após os ensaios SDT, entretanto, com acréscimo de força normal houve uma redução dos parâmetros de Ra e Rq, devido o mecanismo de deformação plástica. Observou-se também que o coeficiente de atrito diminuiu com o aumento da velocidade de deslizamento e da rugosidade das contraamostras. Alterações microestruturais associadas ao efeito TRIP contribuíram para o aumento da dureza superficial. Acima de 700 N, o coeficiente de atrito apresentou tendência de estabilização. Os resultados obtidos são relevantes para o avanço científico no entendimento dos mecanismos tribológicos e oferecem subsídios valiosos para a indústria, especialmente na otimização de processos de estampagem e na calibração de modelos de simulação computacional.
dc.description.abstractotherOne of the main challenges in sheet metal forming processes is to ensure themanufacture of parts with high dimensional accuracy and free of defects that compromise the quality and functionality of the final product. Among the critical factorsinvolved, tribological aspects directly influence both the efficiency of the process andthe integrity of the formed part. In this context, the present work aimed to investigatethe tribological behavior of AISI 304 austenitic stainless-steel sheet in a deep drawing process under lubricated conditions. The effects of normal force (90, 175, 350, 700,1400 and 2100 N), sliding speed (1.0, 2.5 and 4.0 mm/s) and countersamples roughness (0.45 and 1.83 μm) on the coefficient of friction were evaluated by means of strip drawing tests performed in a device developed to simulate the flat region of the sheet metal press. The surfaces of the samples were characterized after the tests by means of scanning electron microscopy, X-ray diffraction, profilometry and hardness tests. The results indicated that increasing the normal force reduced the coefficient of friction by up to 21%, with a predominance of the adhesive and abrasive friction mechanisms at low loads, and plastic deformation of the asperities at high loads. The samples roughness increased after the SDT tests, however, with increasing normal force, a reduction in the Ra and Rq parameters was observed, which can be attributed to the plastic deformation mechanism. It was also observed that the coefficient of friction decreased with the increase in the sliding speed and the countersamples roughness. Microstructural changes associated with the TRIP effect contributed to the increase in surface hardness. Above 700 N, the friction coefficient showed a tendency to stabilize. The results obtained are relevant for scientific advancement in the understanding of tribological mechanisms and offer valuable subsidies for the industry, especially in the optimization of stamping processes and in the calibration of computational simulation models.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2530
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectTribologia - testes
dc.subjectAço inoxidável austenítico
dc.subjectConformação de metais
dc.subjectEngenharia de materiais
dc.titleEstudo do comportamento tribológico da chapa de aço AISI/304 em matriz de estampagem plana
dc.typeDissertação

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