Ref.: MmeBi02-009

Estudo do comportamento tribológico de um aço inoxidável utilizado em aplicações biomédicas tratados com laser sob diferentes frequências

Apresentador: Magda Dias Gonçalves Rios

Autores (Instituição): Macedo, M.d.(Universidade Federal do ABC); Rios, M.D.(Faculdade de Tecnologia de São Paulo); Pitareli, G.(Faculdade de Tecnologia de Mauá); Sahin, M.(Kirsehir Ahi Evran University); Monteiro Júnior, S.(Centro Universitário das Faculdades Metropolitanas Unidas); Verma, V.(Aqila Technologies and Integration Solutions Private Limited); Luna-Domínguez, C.R.(Universidad Autónoma de Tamaulipas); Luna-Domínguez, J.H.(Universidad Autónoma de Tamaulipas); Al-Anzi, B.S.(Kuwait University); Cozza, R.C.(Faculdade de Tecnologia de Mauá); Schon, C.G.(Escola Politécnica da Universdade de Sao Paulo);

Resumo:
O objetivo deste trabalho consiste no estudo do comportamento tribológico do aço-inoxidável austenítico ASTM F138, com tratamento superficial a laser de fibra óptica dopado com itérbio (Yb). Inicialmente, foram usinados corpos-de-prova com dimensões de 15 x 50 x 3 [mm], sendo, subsequentemente, tratados com laser sob diferentes valores de frequências, compreendidos entre 80 kHz e 350 kHz, junto a uma potência de 50 W – após, todos os corpos-de-prova foram direcionados a ensaios tribológicos de desgaste por deslizamento, em um equipamento de ensaio “ball-cratering”, de configuração mecânica esfera-fixa. A esfera de ensaio utilizada como contra-corpo possuía diâmetro de D = 25,4 mm (D = 1” – tamanho normalizado), fabricada de aço-rolamento 52100 – temperado e revenido. Os ensaios foram conduzidos sob uma carga normal constante de Fn = 1 N, junto a uma rotação da esfera de ensaio de n = 50 rpm – o que gerou uma velocidade periférica de v = 0,066 m/s; a distância de deslizamento entre a esfera de ensaio e o corpo-de-prova ficou estabelecida em S = 12 m, sendo necessário um tempo de ensaio de t = 3 min. Adicionalmente, para simular a ação química dos fluidos corpóreos, uma solução aquosa de PBS – Tampão Fosfato-Salino foi gotejada, constantemente, entre a esfera de ensaio e o corpo-de-prova, durante todos os experimentos tribológicos, sob uma intermitência de 2 s/gota. Ensaios de dureza foram conduzidos na superfície de cada corpo-de-prova e, para as análises das crateras de desgaste, foram adotadas as técnicas de caracterização por Microscopia Óptica e Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados revelaram que o comportamento tribológico do aço-inoxidável austenítico ASTM F138 sofreu influência da frequência de pulso do laser: quanto maior a frequência, menor o volume de desgaste gerado, devido à maior dureza obtida.