[pt] A determinação do limiar de propagação de trincas de fadiga oferece uma
gama de utilização dos materiais na engenharia, na aplicação a projetos que sejam
tolerantes ao dano. [delta]Kth é uma ferramenta que permite o estabelecimento de um
critério de carregamento sob o qual as trincas não crescerão significativamente
durante as operações de serviço do componente. Para sua determinação ser
amplamente aplicada, foi necessário estabelecer e estudar os fatores que pudessem
influenciá-lo positiva ou negativamente. Dentre os quais, a microestrutura
apresentou grande importância porque precisou ser controlada desde a fabricação
do material até a colocação em serviço do componente acabado. A finalidade do
componente e os esforços a que são submetidos quando em serviço determinam a
seleção do material. Assim, enumerou-se características básicas e requisitos
mínimos que atenderam a segurança e reduziram a relação custo-benefício. Foram
selecionados materiais (SAE 4340 e SAE 4140) cuja composição química e
propriedades mecânicas fossem semelhantes ao 42CrMo4 para que pudessem servir
de alternativa no emprego de eixos-virabrequim a fim de propor uma solução no
problema prático o qual estes vinham rompendo muito abaixo do limite de vida em
fadiga a que se propunham. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios pois
nos ensaios de propagação de trinca de um dos materiais escolhidos (SAE 4140)
obteve-se [delta]Kth de 12,48 MPa[raiz quadrada]m e no material de referência, [delta]Kth (médio) de 6,1
MPa[raiz quadrada]m. A observação da microestrutura do material de referência pode, com
ressalvas, ser visto como indicativo de corroboração do resultado apresentado no
[delta]Kth, pois foram localizadas ocorrências de inclusões dispersas na matriz metálica. / [en] The determination of the fatigue crack propagation threshold offers a range
of materials utilization in engineering, in application to projects that are tolerant to
damage. [delta]Kth is a tool that allows the establishment of a loading criterion under
which the cracks will not grow significantly during the service operations of the
component. For its determination to be widely applied, it was necessary to establish
and study the factors that could influence it positively or negatively. Among them,
the microstructure was of great importance because it had to be controlled from the
material manufacturing to the placing putting into service of a finished component.
The aim of the component and the stresses to which it is subjected when in service
determine the material selection. Thus, basic characteristics and minimum
requirements were listed which have attend the safety and has reduced cost-benefit
ratio. Materials (SAE 4340 and SAE 4140) were selected whose chemical
composition and mechanical properties that were similar to DIN 42CrMo4 so that
they could serve as an alternative in the use of crankshafts to propose a solution in
the practical problem which they were breaking well below the limit fatigue life
that they proposed. The results obtained were satisfactory because in the fracture
toughness tests of one of the chosen materials (SAE 4140) [delta]Kth of 12.48 MPa[square root]m
was obtained and in the reference material, [delta]Kth(average) of 6.1 MPa[square root]m. The
observation of the microstructure of the reference material may indicate, with
restrictions, as a corroboration of the result presented in the [delta]Kth, because
occurrences of dispersed inclusions in the steel matrix.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:52736 |
| Date | 17 May 2021 |
| Creators | LETICIA BUENO NOGUEIRA |
| Contributors | MARCOS VENICIUS SOARES PEREIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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