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Alexandre Mendes Abrãohttp://lattes.cnpq.br/4498255089432603Paulo César de Matos RodriguesCarlos Eiji Hirata VenturaMarcelo Araujo CâmaraFrederico de Castro MagalhãesGilmar Cordeiro da Silvahttp://lattes.cnpq.br/1397202421495056Carlos Artur Alevato Leal2021-06-10T17:57:39Z2021-06-10T17:57:39Z2020-12-04http://hdl.handle.net/1843/36447https://orcid.org/0000-0001-6765-1308O roleteamento é uma operação que consiste na deformação plástica de uma superfície pela passagem de esferas, roletes ou pontas arredondadas sob pressão constante contra o material. Esta operação, considerada um tratamento mecânico superficial, surgiu como alternativa ao jateamento com granalha (shot peening) e busca, principalmente, a indução de tensão residual compressiva na superfície com melhora na qualidade superficial. Desde as últimas décadas, esse tratamento tem sido aplicado em diversas áreas da indústria, como aeronáutica e automobilística, mas ainda necessita de análises aprofundadas sobre seus efeitos na vida em fadiga mecânica e na microestrutura dos mais diversos materiais. Neste trabalho, foram avaliadas as influências dos parâmetros de roleteamento pressão, velocidade (tangente à superfície da peça) e avanço sobre a integridade superficial, a vida em fadiga mecânica por flexão rotativa, temperatura de roleteamento, microestrutura e microdureza do aço ABNT 4140 temperado e revenido (39 HRC). Dentre os parâmetros analisados, a pressão de roleteamento (Pr) foi estatisticamente significativa sobre o desvio aritmético médio (Ra), altura máxima do pico (Rp), profundidade máxima do vale (Rv) e a vida em fadiga mecânica. A velocidade de roleteamento (Vr) foi estatisticamente significativa para Ra e Rv. Já o avanço de roleteamento (fr) afetou estatisticamente os parâmetros Ra e Rv. O roleteamento elevou a vida em fadiga mecânica em quase todas as condições testadas, atingindo incremento de mais de 400% quando comparados aos corpos de prova não roleteados. A temperatura durante o roleteamento não atingiu valores considerados relevantes para promover mudança da microestrutura. A microestrutura apresentou uma região com escoamento plástico abaixo da superfície roleteada, sendo que a maior pressão (300 bar) produziu uma fina camada branca na superfície. A difração de elétrons retroespalhados indicou a presença de matriz ferrítica e de tamanho de grão na ordem de 3 μm. A maior pressão de roleteamento também aumentou a microdureza até 45 μm de profundidade.The deep rolling is an operation that consists of the plastic deformation of a surface through the passage of balls, rollers or rounded tips under constant pressure against the material. This operation, considered a mechanical surface treatment, emerged as an alternative to shot peening and seeks, mainly, the induction of compressive residual stress on the surface with improvement in the surface quality. Since the last decades, this treatment has been applied to several areas of industry, but further research is required on the influence of this operation on the fatigue life and microstructure alterations of various materials. In this work, the influence of the deep rolling parameters pressure, speed (tangent to the surface) and feed on the surface integrity, mechanical fatigue life by rotating flexion, rolling temperature, microstructure and microhardness of quenched and tempered AISI 4140 steel (39 HRC) is investigated. The results indicated that deep rolling pressure (Pr) is statistically significant on the arithmetic mean deviation (Ra), maximum peak height (Rp), maximum valley depth (Rv) and mechanical fatigue life. Deep rolling speed (Vr) is statistically significant on Ra and Rv and deep rolling feed (fr) on Ra and Rv. Deep rolling increases the fatigue life under almost all conditions tested, reaching in some condition improvements of more than 400% when compared to the non-rolled workpiece. The temperature during the deep rolling did not reach values considered relevant for changing the workpiece microstructure. The microstructure presents a region with plastic flow below the rolled surface, with the highest pressure (300 bar) producing a thin white layer on the surface. The electron back scattered diffraction indicated the presence of a ferritic matrix and grain size approximately of 3 μm. The highest deep rolling pressure increased microhardness up to 45 μm in depth.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecanicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAEngenharia mecânicaAçoMicroestruturaRoleteamentoAço ABNT 4140 temperado e revenidoIntegridade superficialVida em fadigaTemperatura de roleteamentoMicroestruturaEstudo sobre o roleteamento do aço ABNT 4140 temperado e revenidoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALESTUDO SOBRE O ROLETEAMENTO DO AÇO ABNT 4140 TEMPERADO E REVENIDO.pdfESTUDO SOBRE O ROLETEAMENTO DO AÇO ABNT 4140 TEMPERADO E REVENIDO.pdfapplication/pdf11599772https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36447/1/ESTUDO%20SOBRE%20O%20ROLETEAMENTO%20DO%20A%c3%87O%20ABNT%204140%20TEMPERADO%20E%20REVENIDO.pdf999f1fd7d4873c93bdc9c884f2334d79MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36447/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/364472021-06-10 14:57:39.348oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-06-10T17:57:39Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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