Análise da vida em fadiga de virabrequins 17cr-ni6,6 por ensaio de flexão rotativa

• Autor(a) principal: Reis, Vanessa dos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/211382
• topic: Motor de combustão interna; Fadiga (Engenharia); Fatigue; Internal Combustion Engines; Crankshaft

O virabrequim é um componente essencial para o funcionamento de máquinas motorizas; ele é o responsável por transformar a energia química da combustão no cilindro em energia de rotação o que faz todo o sistema de operação funcionar. Por esse motivo, é comum que o virabrequim esteja submetido a diversas tensões durante seu funcionamento oriundas do pistão, do sistema de freio. O grande número de diferentes cargas (flexão, torção) ao qual o componente é submetido pode levar ele a fratura, muitas vezes por fadiga, sendo está responsável por aproximadamente 90% das falhas em componentes mecânicos. Logo, o presente trabalho tem como objetivo estudar a vida em fadiga dos virabrequins por ensaio de flexão rotativa para aplicação em motores de máquina; além de, avaliar o comportamento do mesmo após diferentes tratamentos térmicos. Para isso, o virabrequim de aço 17Cr-Ni6,6 foi submetido a processos de tratamentos térmicos específicos que variaram quanto a presença da etapa de normalização; foi avaliada sua microestrutura, dureza e profundidade de camada cementada. Por fim, realizou-se o ensaio de flexão rotativa e os dados obtidos foram comparados com aqueles adquiridos na análise de elementos finitos. Os resultados mostraram que a modificação no tratamento térmico do componente ocasionou a formação de uma camada cementada abaixo do especificado naqueles que foram submetidos ao tratamento térmico sem normalização, porém ao serem avaliados quanto a vida em fadiga os componentes não apresentaram diferença de comportamento. A análise por elementos finitos mostrou que a tensão máxima principal ocorre na região do primeiro filete da rosca o que é coerente com as quebras observadas no ensaio de flexão rotativa para cargas acima da tensão de escoamento. Novos estudos serão realizados com a inclusão de mais variáveis de processo, bem como novos ensaios para avaliar o comportamento do componente quando submetido a outras solicitações.