Estudo do comportamento à fadiga em ferro fundido nodular austemperado (ADI) sujeito a carregamentos de amplitude variável

• Autor(a) principal: Jose Felipe Dias
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/LMCA-6XHEED
• topic: Ferro fundido nodular austemperado; Fadiga; Mecânica da fratura; Dano; Engenharia de estruturas; Analise plastica (Teoria das estruturas); Deformações e tensões; Pórticos estruturais

Verificou-se a influência da temperatura e do tempo de austêmpera no comportamento à fadiga, sob carregamento de amplitude variável, de corpos-de-prova em ferro fundido nodular austemperado (ADI), com 0,5% de cobre e de níquel, através de ensaios de propagação de trinca, flexão rotativa e alternada. Utilizaram-se a lei de Paris para estimar a taxa de propagação de trinca por fadiga, e as leis de dano linear e bilinear na previsão da vida à fadiga sob carregamento variável. Os corpos-de-prova foram extraídos de blocos fundidos com espessura de 13 mm, produzidos em condições industriais. Examinaram-se três lotes de corpos-de-prova, austenitizados a 900°C por 1,5 h, mas com ciclos de austêmpera distintos. O primeiro lote foi austemperado a 360°C por 1,5 h; o segundo a 360°C por 0,6 h; e o terceiro a 300°C por 2,5 h. Osmateriais foram caracterizados e analisados através de microscopias ótica e eletrônica, difração de raios-X e ensaios mecânicos. Os ensaios de fadiga por flexão rotativa, em corpos-de-prova sem entalhe, foram realizados em amplitude variável, através de carregamento em blocos. Os ensaios por flexão alternada foram realizados com controlede deformação. Os ensaios de propagação de trinca por fadiga foram realizados sob fatores cíclicos de intensidade de tensão, constante e crescente. Os materiais austemperados a 360°C apresentaram, maior volume percentual de austenita e ductilidade, e menor resistência mecânica e dureza que o austemperado a 300°C. A austenita do material do segundo lote apresentou menor teor de carbono que a doprimeiro lote. Dentre as observações verificadas, destacam-se pela importância: os materiais tratados a 360°C apresentaram vida à fadiga superior aos tratados a 300°C, sob amplitudes de tensão constante e variável, próximas de 500 MPa; os materiais tratados a 360°C, apresentaram menores taxas de propagação de trinca que o tratado a300°C; maior volume de austenita e menor teor de carbono propiciaram maior resistência à iniciação de trincas por fadiga; a taxa de propagação de trinca do material do segundo lote, sob fator cíclico de intensidade de tensão constante, foi menor que sob o variável; as leis de dano linear e bilinear não forneceram resultados satisfatórios na previsão da vida à fadiga do ADI; efeitos benéficos do primeiro bloco de carga, na vidaà fadiga, foram observados em materiais do segundo lote somente quando aplicou-se amplitudes de tensão acima do limite de fadiga.