Desgaste
Desgaste é a perda progressiva de material devida ao movimento relativo entre a superfície e a substância com a qual entra em contato. Está relacionado com interações entre as superfícies e, mais especificamente, a remoção e a deformação do material sobre uma superfície como resultado da ação mecânica da superfície oposta. A necessidade de movimento relativo entre as duas superfícies de contato e mecânica inicial entre asperezas é uma importante distinção entre desgaste mecânico em comparação com outros processos com resultados semelhantes.
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Desgaste por Fadiga
A definição de fadiga, pela norma ASTM E1823-96 : “É o processo de mudança localizada, permanente e progressiva na estrutura, que ocorre no material sujeito a flutuações de tensões e deformações que pode culminar em trincas ou completa fratura depois de um número suficiente de flutuações”. De forma mais simples, ela é um tipo de desgaste atribuído a carregamentos cíclicos de duas superfícies em contato mútuo e usualmente ocorre sem perdas progressivas de material. Este tipo de desgaste pode ocorrer em dois modos: O mecanismo de falha chamado de fadiga de contato ou fadiga na superfície é bem comum em alguns componentes mecânicos como rolamentos, engrenagens, rodas de trem e cilindros de laminação. O desgaste devido à fadiga na superfície pode ser caracterizado pela formação de trinca e descamação causada pelo repetitivo e alternado carregamento rolante e deslizante das asperezas na superfície dos sólidos em movimento relativo.
Desgaste por fricção
Quando um corpo se desloca em contato com outro, existe uma força, chamada atrito ou fricção, em direção oposta ao sentido do movimento. Esta força é proporcional à força de contato entre os corpos; a constante de proporcionalidade é chamada de coeficiente de atrito entre os corpos específicos (cada superfície e corpo tem um coeficiente diferente). Esta força existe porque as superfícies em contato não são perfeitas; há saliências e reentrâncias que se opôem ao movimento. Se as superfícies forem lixadas e/ou um lubrificante for usado, o coeficiente diminui muito porque estas saliências e reentrâncias desaparecem (pela lixa) ou ficam separadas uma da outra (lubrificante).
Desgaste por erosão
O desgaste por erosão é caracterizado pela remoção de material pelo impacto na superfície de partículas sólidas presentes em um determinado fluído. Esse tipo de desgaste é encontrado em peças de máquinas, tais como pás de ventiladores, exaustores industriais, pás de turbinas de hidrelétricas, distribuidores de adubos, tubulações, entre outros. E é importante se ter a noção desse fator porque as ligas aplicadas vão ser diferentes de acordo com o tipo de ambiente. No desgaste por erosão em algumas situações a peça chega a furar e perder a eficiência no processo e parar o equipamento. O desgaste por erosão em baixa temperatura requer uma liga de carboneto de tungstênio, porque o carboneto de tungstênio é muito aplicado em temperaturas de até 450 graus Celsius. Acima dessa temperatura o aço começa a ter corrosão e a partir daí torna-se necessário outra liga que é o carboneto de cromo.
Desgaste por cavitação
O mecanismo de desgaste por cavitação ou corrosão por cavitação é uma forma de desgaste feito através de qualquer líquido que contenha bolhas gasosas ou vaporosas, que servem como núcleos de cavitação. Quando a pressão é reduzida a um determinado nível, as bolhas se tornam o repositório de vapor ou de gases dissolvidos. O resultado imediato dessa condição é que as bolhas aumentam rapidamente de tamanho. Posteriormente, quando as bolhas entram em uma zona de pressão reduzida, elas tomam um tamanho reduzido como resultado da condensação de vapores que elas contêm. Este processo de condensação surge de modo rápido, acompanhado por choques hidráulicos, emissão do som, destruição dos laços materiais e outros fenômenos indesejáveis. Um aspecto crítico do processo de desgaste da cavitação é a destruição da superfície e do deslocamento de material causado pelo alto movimento relativo entre uma superfície e o fluido exposto. Como resultado de tais movimentos, a pressão local do líquido é reduzida, o que permite à temperatura do fluido chegar ao ponto de ebulição, formando pequenas cavidades de vapor. Quando a pressão retorna ao normal (sendo maior do que a pressão de vapor do fluido), implosões ocorrem gerando as bolhas de vapor ou cavidades em colapso. Este colapso de bolhas provoca ondas de choque que produzem forças de alto impacto em superfícies metálicas adjacentes. Este encruamento causa fadiga e cavitação.
Desgaste por adesão
O desgaste adesivo se dá pela junção localizada no meio de superficies solidas em contato, o que causa transferência de partículas solidas de um ponto da peça à outra parte, ou perda de uma dessas partículas. Materiais sólidos tendem a se unir com esse tipo de desgaste. Na pratica, qualquer superfície possui asperezas, até mesmo aquelas que são extremamente limpas ou polidas possuem sinuosidades, que tendem a junção a medida que entram em contato, a adesão ocorre nos contatos destas asperezas. A área de contato real entre duas superficies é muito inferior a área aparente entre duas superficies, de tal forma que a pressão entre essas asperezas pode ser extremamente alta, o que pode levar a deformação plastica em algumas asperezas em contato muito intimo, levando assim a uma condição em que estas sinuosidades se ligam e provocam a ligação entre essa superficies.
Desgaste abrasivo
O desgaste abrasivo é o tipo de desgaste ocasionado por partículas e protuberâncias localizadas nas superfícies dos materiais, que são forçadas umas contra as outras ao longo da superfície de contato. Logo, a perda de material ocorre devido ao roçamento das partículas com os materiais atritados, que desgastam as superfícies dos mesmos. O desgaste abrasivo pode ser de dois tipos: O desgaste abrasivo pode ocasionar uma série de problemas no material em principalmente em sua superfície, tais como: A equação de Archard, analisa o desgaste dos materiais. Ela diz que a quantidade de material removido é diretamente proporcional a distância percorrida e a carga aplicada no sistema e inversamente proporcional a dureza do material. Logo, a resistência de certo material ao desgaste é o inverso da quantidade de material removido.
