Estudo das relações viscosidade-temperatura e características de resfriamento...

O presente trabalho demonstra os resultados obtidos a partir da variação de viscosidade de biofluidos e fluidos minerais em função da temperatura, bem como, as características de resfriamento, além da dureza promovida nos aços SAE 4140 e 1045 temperados com esses biofluidos. Foram estudadas os seguintes biofluidos: óleo de soja, óleo de soja aditivado com 2,5%DOA, óleo de soja epoxidado (ESBO), metil éster de ácido graxo (FAME), formulações contendo óleo de soja epoxidado e metil éster de ácido graxo, óleo de mamona, óleo de dendê, óleo de dendê aditivado com 2,5%DOA, óleo de dendê aditivado com 0,5%GP e óleo de dendê com 1%GP. Para comparação de resultados, foram utilizados dois fluidos derivados de petróleo: Houghto Quench G e Houghto Quench KB. As viscosidades dos fluidos foram avaliadas em cinco temperaturas: 40°C, 60°C, 100°C, 120°C e 150°C. A partir desses dados, os índices de viscosidade foram calculados de acordo com a ASTM D2270-10 “Standard Practice for Calculating Viscosity Index From Kinematic Viscosity at 40 and 100°C”. Com os valores de viscosidades obtidos também foi possível calcular o Coeficiente de Walther. As propriedades de resfriamento dos fluidos foram analisadas por meio das curvas de resfriamento obtidas conforme ASTM D6200-01 “Standard Test Method for Determination of Cooling Characteristics of Quench Oils by Cooling Curve Analysis”. Também foram calculados os coeficientes de transferência de calor para todos os fluidos nas temperaturas convenientes. A verificação do comportamento dos biofluidos quanto à eficiência como meios de resfriamento foi feita por meio do tratamento térmico de têmpera em dois aços: SAE 1045, sendo amostras de diâmetro de 1,27 cm e comprimento de 2,54 cm; SAE 4140 com dimensões de 2,54 cm de diâmetro e 5,08 cm de comprimento. Após o processo de têmpera, os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de dureza Rockwell C.

Título em Inglês

Study of the relationship viscosity–temperature and cooling characteristics of biofluids based on vegetable oils

Palavras-chave em Inglês

Biofluids
Vegetable oils
Viscosity
Cooling curves
Quenching
Quenchants

Resumo em Inglês

This paper presents the results obtained from biofluids and mineral fluids viscosity variation with temperature transition as well as cooling characteristics, in addition to hardness promoted in SAE 4140 and 1045 steel quenched with these biofluids. The following were analyzed: soybean oil, soybean oil additivated with 2.5% DOA, epoxidized soybean oil (ESBO), fatty acid methyl ester (FAME), formulations containing epoxidized soybean oil and fatty acid methyl ester, castor oil, palm oil, palm oil with 2.5% DOA, palm oil with 0.5% GP and palm oil with 1% GP. For comparison results, we used two petroleum fluids: Houghto Quench G and Houghto Quench KB. The viscosities of the fluids were evaluated in five temperatures: 40 ° C, 60 ° C, 100 ° C, 120 ° C and 150 ° C. From these data, the viscosity indexes were calculated according to ASTM D2270-10, "Standard Practice for Calculating Viscosity Index From Kinematic Viscosity at 40 and 100 ° C." With viscosities values it was also possible to calculate “Walther coefficient”. The cooling properties of the fluids were analyzed by cooling curves obtained according to ASTM D6200-01 "Standard Test Method for Determination of Cooling Characteristics of Oils by Quench Cooling Curve Analysis". Also the heat transfer coefficients for each fluid were calculated. The verification of the oils efficiency as cooling means was performed by heat treatment of quenching in two different steels: SAE 1045 (diameter=1.27 cm; length=2.54 cm) and SAE 4140 (diameter=2.54 cm; length=5.08cm). After the quenching process, the samples were submitted to hardness test Rockwell C.

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Data de Publicação

2018-05-03

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