Estudo da influência da pré-deformação plástica na propagação de trincas por fadiga (da/dN vs. ?K) em aço ASTM A36

• Autor(a) principal: Cavalcante, F. G.
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/567
• topic: Aço-Estruturas; Deformações (Mecânica); Materiais-Fadiga

Materiais metálicos são comumente submetidos a processos de conformação plástica a frio objetivando a manufatura de componentes automobilísticos, ferroviários, petroquímicos entre outros. Uma vez em operação, grande parte destes equipamentos e componentes está sujeita à aplicação de milhares ou até milhões de ciclos repetitivos ou randômicos de esforços ao longo de sua vida útil. Assim, fenômenos envolvendo nucleação e propagação de trincas de fadiga (mecanismo mais frequente em falhas mecânicas em geral) são alvos constantes de estudo para o projeto seguro e estimativa de vida realista de estruturas. Neste contexto, este trabalho investiga o efeito de pré-deformações plásticas geradas por conformação a frio no crescimento de trincas por fadiga no aço ASTM A36. O estudo contemplou a pré-deformação do material original (fornecido na forma de chapas laminadas de 12,7 mm) seguida da realização de ensaios de propagação de trincas por fadiga (da/dN vs. ?K) empregando corpos de prova C(T), conforme recomendado pela norma ASTM E647-11 (2011). Os níveis de prédeformação de 4,3, 8,3 e 14,7, embasaram um estudo exploratório sobre o efeito nas taxas de propagação de trinca na região II (Lei de Paris) em relação ao material original. Toda a metodologia de pré-deformação, assim como os dispositivos necessários aos ensaios de propagação, foram desenvolvidos e implementados pelo autor para suporte ao trabalho. As investigações forneceram: i) a composição química e caracterização microestrutural do material; ii) as propriedades monotônicas para orientações variadas em relação ao sentido de laminação (0º, 45º e 90º); iii) os desejados níveis de pré-deformação quantificados a partir de análise de imagens fotográficas em alta resolução; iv) o efeito da pré-deformação plástica na propagação caracterizada por curvas da/dN vs. ?K. Os resultados evidenciaram sensível redução na taxa de propagação de defeitos por fadiga com o aumento da pré-deformação imposta, atingindo aproximadamente 30 % de redução para pré-deformações de 14,7 %.