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Análise da influência da porosidade no comportamento mecânico e no riscamento do aço AISI 316L obtido via manufatura aditiva (DMLS) e sinterização (SPS)

Processo: 20/10653-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de novembro de 2021 - 31 de outubro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Pesquisador responsável:Vanessa Seriacopi
Beneficiário:Vanessa Seriacopi
Instituição-sede: Escola de Engenharia Mauá (EEM). Instituto Mauá de Tecnologia. São Caetano do Sul , SP, Brasil
Pesq. associados: Adalto de Farias ; Éd Claudio Bordinassi ; Erika Fernanda Prados ; Izabel Fernanda Machado ; Newton Kiyoshi Fukumasu ; Roberto Martins de Souza ; Susana Marraccini Giampietri Lebrão ; Wilson Carlos da Silva Junior
Assunto(s):Tribologia  Aço inoxidável  Aço AISI 316L  Sinterização  Sinterização por plasma pulsado  Impressão tridimensional  Ensaios de riscamento  Porosidade 

Resumo

O presente projeto de pesquisa tem como objetivo a análise do efeito da porosidade nas respostas ao riscamento de corpos de prova de aço AISI 316L, obtidos por dois processos de manufatura: aditiva por sinterização direta de metais por laser (DMLS), e sinterização via Spark Plasma Sintering (SPS). O procedimento experimental consiste em realizar ensaios de riscamento em microescala dos corpos de prova de aço inoxidável austenítico, comparando o comportamento mecânico e as respostas tribológicas (coeficiente de atrito e volume removido) decorrentes dos materiais provenientes desses processos de fabricação. Nestes ensaios, a variável de entrada será a força normal constante aplicada a fim de caracterizar o mecanismo de abrasão predominante em cada condição. Por sua vez, estudos a respeito do comportamento tribológico incorporam abordagens de comportamento mecânico e microestrutural dos materiais, deformação plástica, influência da topografia e do acabamento superficial. A metodologia de natureza experimental-numérico faz uso de caracterizações mecânicas por indentação instrumentada, e microdureza Vickers; caracterizações microestruturais por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X; medições de rugosidade em corpos de prova com diferentes porosidades; e avaliação dos mecanismos de abrasão e energia dispendida no processo. Investigações sobre variação da triaxialidade em função do efeito localizado dos poros e outras heterogeneidades do material e respostas de subsuperfície após os ensaios de riscamento serão promovidas, incluindo a realização de simulações com o Método dos Elementos Finitos (MEF) para discussões sobre tensões, deformações, fechamento/deformação de poros, tensões residuais e encruamento. Portanto, intenciona-se contribuir em termos de design of materials e definições microestruturais que possam ser interessantes em aplicações de biomateriais. Colaborações são vistas como importantes para ampliar discussões e complementar as análises relacionadas ao material, processos de fabricação, e comportamento mecânico em âmbitos experimental e numérico. (AU)

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