[1] O documento analisa três correntes de bicicleta de diferentes preços através de ensaios dimensionais, microestruturais e tribológicos. [2] A corrente mais cara apresentou as maiores durezas e melhor desempenho contra desgaste, mas as diferenças entre as correntes não foram significativas em muitas análises. [3] A corrente intermediária teve as menores durezas e pior desempenho tribológico, indicando que o preço não necessariamente reflete a qualidade.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
Programa de Pós-graduação em Minas, Metalurgia e Materiais –PPGE3M
ANÁLISE DE SIMILARES: CORRENTES DE BICICLETA
Design e Seleção de Materiais
Tiago Falcade
Israel Durli Savaris
Ahmad Elsheikh

2. INTRODUÇÃO
O aumento na prática do ciclismo, tanto por motivações
ambientais, de lazer ou esportiva profissional tem gerado
um avanço no desenvolvimento e qualidade de peças de
reposição para bicicletas. Entre estas partes esta a corrente
(correia) sem a qual, para padrões atuais, o ciclismo seria
impraticável.
Correntes, assim como correias, cordas, e outros
similares elásticos e elementos de máquinas flexíveis são
utilizados em sistemas de transporte e transmissão de
potência. Esses elementos são comunmente utilizados com
substitutos de eixos, mancais engrenagens e outros
elementos relativamente rígidos de transmissão de potência

3. INTRODUÇÃO
Correntes de bicicletas são geralmente categorizadas de duas
formas: 1/2 X 1/8 e 1/2 X 3/32, sendo que o primeiro número (1/2) diz
respeito ao passo e o segundo (1/8 e 3/32) à largura interna em
polegadas. As correntes de número 1/2 X 1/8 são usadas em para
transmissão simples, isto é, sem mudança de marchas, enquanto que as
de número 1/2 X 3/32 são geralmente do tipo sem bucha (bushingless) e
devido a isso, possuem maior flexibilidade lateral, trabalhando melhor
em câmbios trocadores de marchas (carretos)
Com a intenção de acompanhar o avanço das bicicletas, o
desenvolvimento de correntes segue atualmente diferentes rumos,
entre eles:
- Baixo peso;
- Maior resistência a corrosão e desgaste;
- Atraente quanto à aparência;
- Menos agressivas em sujar roupas;
- Menor barulho na troca de marchas.

4. INTRODUÇÃO
As diferentes partes constituintes de correntes de
bicicleta desempenham diferentes funções, sofrendo
então diferentes tipos solicitações mecânicas: desgaste,
tração, fadiga, etc. Por isso para uma correta avaliação
destas correntes, a escolha de ensaios adequados e
representativos é de suma importância.
Os materiais mais utilizados para este tipo de
aplicação são em geral aços ao carbono e aços ligados,
sendo que em alguns casos é utilizado recobrimento de
níquel ou nitreto de titânio para que seja possível um
aumento na resistência ao desgaste

5. Metodologia
Corrente 1: R$ 7,00 Corrente 2: R$ 12,00 Corrente 3: R$ 22,00

6. Metodologia
- Desmonte das partes das correias

7. Metodologia
- Análise dimensional:
• Cada corrente foi medida e pesada, visando comparar o peso específico de cada
uma delas, bem como as características dimensionais de cada elemento da corrente
e adequação com o descrito na embalagem
- Análise morfológica e microestrutural:
• Amostras foram lixadas até lixa #1000 e polidas com pasta de diamante 1 μm e
posteriormente atacadas com nital 2% e observadas ao microscópio.
• Foram feitas espectroscopias de emissão óptica em cada componente.
• Ensaios de dureza foram utilizados como ensaio complementar na caracterização
do material das correntes.
• Os componentes das correntes foram desengraxadas com detergente sob
aquecimento e limpeza com acetona em ultrassom.

8. Metodologia
-Comportamento tribológico:
• Foram selecionados os componentes sujeitos à ação de atriito  pino e rolete
• Ensaio tribológico do tipo ball-on-plate: - Esfera de alumina;
- Carga linear de 5 N;
- Frequência de 1 Hz;
- Trilhas de 1,5 mm para os pinos;
- Trilhas de 0,5 mm para roletes.
• As amostras foram ensaiadas em duas condições:
- Com óleo (como adquiridas)  Condição de serviço;
- Desengraxadas  Desgaste de material.
• Após os ensaios tribológicos as trilhas foram avaliadas por microscopia óptica e
por perfilometria.

9. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Análise dimensional
Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3
Comprimento (mm) 145 148 146 + 1 (encaixe)
Peso (g) 354,27 326,14 323,83 (326.83)
N de elos interno 57 58 55 +1
Peso por elo (g) 6,21 5,62 5,89
Adequação às especificações
Medida (in) Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3
Passo 0,52 0,52 0,50
Indicado 0,5 0,5 0,5
Largura 0,15 0,10 0,11
Indicado 0,125 0,09 0,09
Diametro Rolete 0,30 0,30 0,30
Diametro Pino 0,14 0,14 0,14
Diametro Furo Externo 0,14 0,14 0,14
Diametro Furo Interno 0,15 0,15 0,15

10. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Composição química: Corrente 1
Placa exterior Placa Interior
Pino Rolete

11. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Composição química: Corrente 2
Placa exterior Placa Interior
Pino Rolete

12. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Composição química: Corrente 3
Placa exterior Placa Interior
Pino Rolete

13. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Análise de dureza
Dureza (HRC) Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3
Placa exterior 28 44 36
Placa Interiror 24 42 28
Pino 53 43 59
Rolete 44 40 50

14. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Avaliação microestrutural: Lateral externa
Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3

15. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Avaliação microestrutural: Lateral interna
Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3

16. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Avaliação microestrutural: Pino
Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3

17. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Avaliação microestrutural: Rolete
Corrente 1 Corrente 2 Corrente 3

18. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Comportamento tribológico: Perfilometria

19. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Comportamento tribológico:
Pinos com óleo
Corrente 1
Corrente 2
Corrente 3

20. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Comportamento tribológico:
Pinos sem óleo
Corrente 1
Corrente 2
Corrente 3

21. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Comportamento tribológico:
Rolete com óleo
Corrente 1
Corrente 2
Corrente 3

22. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Comportamento tribológico:
Rolete sem óleo
Corrente 1
Corrente 2
Corrente 3

23. Conclusões
• Considerando a análise dimensional, todas as correntes estavam
adequadas ao que estava indicado na embalagem, além disso, os
demais parâmetros dimensionais aferidos não diferiram entre as
correntes.
• As análises de composição química por EDS mostraram que
todas as correntes foram fabricadas em aço carbono, alguns casos
contendo manganês e/ou silício. A placa externa da corrente 2
apresentou um revestimento de níquel na superfície.
• Tanto dureza quanto a microestrutura corroboraram com o
inferido pela análise de composição química. Para todas as
correntes, tanto o pino, quanto o rolete apresentaram dureza e
microestrutura compatíveis com martensita revenida. Sendo os
maiores valores de dureza apresentados pela corrente 3.

24. Conclusões
• As placas interna e externa da corrente 1 e 3 apresentaram
dureza mais baixa, compatível com ferrita e perlita
observadas nas microestruturas. Observa-se que a placa 3
parece apresentar uma microestrutura mais refinada, sendo
responsável pelo valor levemente maior de dureza. Ambas
parecem ter composição próxima do eutetóide. As placas
interna e externa da corrente 2 apresentou microestrutura e
dureza semelhantes às obtidas pelo pino e rolete, indicando
que não há mudança de material entre os componente s
dessa corrente. Como as placas interna e externa não
sofrem muito efeito de desgaste abrasivo, e têm apenas
função de apoio e ligação, o material destes componentes
pode apresentar dureza menor, não sendo determinante
para avaliar a qualidade das correntes.

25. Conclusões
• Quanto ao comportamento tribológico,
primeiramente observou-se que a corrente 1
apresentou uma lubrificação de fábrica mais efetiva,
enquanto as correntes 2 e 3 apresentaram
comportamento inferior, mas semelhante entre si.
No entanto quando comparando apenas o material,
com as amostras desengraxadas, a corrente 3
mostrou-se superior, seguida da corrente 1 e tendo
como pior comportamento frente ao desgaste a
corrente 2. O que está de acordo com as durezas
obtidas para os pinos e roletes.

26. Conclusões
• Como relação entre qualidade das correntes e preço,
a corrente 3, que é a mais cara, realmente mostrou-se
superior em termos de desgaste e dureza dos
componentes que estão sujeitos a maiores
solicitações, no entanto as demais análises mostraram
não haver uma diferença significativa em termos das
propriedades avaliadas. A corrente 2, apesar de
apresentar uma microestrutura temperada e revenida
para todos os componentes, onde a propriedade era
importante os valores de dureza foram inferiores às
demais correntes, mesmo tendo um valor
intermediário. Quanto ao comportamento tribológico
a corrente 2 foi a que apresentou os piores resultados.