Efeito do shot peening na resistência à fadiga de contato de ferro fundido nodular martensítico

• Autor(a) principal: Melo, Guilherme Lasari
• Data de Publicação: 2013
• Outros Autores: Nunes, Guilherme Schmitz
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10358
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES MECANICAS DOS METAIS E LIGAS; Ferro - Análise; Aço - Fadiga; Ferro - Fundição; Iron - Analysis; Steel - Fatigue; Iron founding

Desde sua criação em 2006, o Grupo de Materiais, Tribologia e Superfícies (GrMaTS) da UTFPR tem estudado a resistência à fadiga de contato de ferros fundidos nodulares. Um dos aspectos desses estudos é o efeito das tensões residuais sobre a durabilidade do material. Técnicas como o uso de uma matriz de compressão mecânica e também nitretação são reportadas para a imposição de tensões compressivas. Nesse trabalho foi utilizado o tratamento de shot peening como agente indutor de tensões residuais. Primeiramente, corpos-de-prova no formato de arruela de faces planas foram usinadas, temperadas e revenidas. Em seguida, suas superfícies foram submetidas à retificação, lixamento e polimento e então realizado o shot peening para uma altura Almen 0,364 Amm. Na caracterização dos efeitos do tratamento foram realizadas medições de dureza, rugosidade e tensões residuais, essas últimas determinadas por difração de Raios-X. Então o corpos-de-prova foram submetidos ao ensaio de fadiga de contato de rolamento lubrificado, a uma pressão de contato máxima de 3,6 GPa. As falhas foram analisadas por microscopias ópticas e eletrônica de varredura e se revelaram como sendo de caráter subsuperficial. A vida média em fadiga foi estimada por uma distribuição de Weibull de dois parâmetros. A comparação destes resultados com a literatura mostrou que o tratamento de shot peening levou a um desempenho superior ao tratamento de têmpera, revenimento e nitretação, porém inferior ao ferro fundido nodular temperado e revenido. Atribui-se o resultado às tensões residuais de cisalhamento excessivamente elevadas, sem um correspondente aumento de dureza, promovidas pelo jateamento de uma superfície que já estava próxima do seu limite de endurecimento.