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Previous issue date: 2012-02-10 / IPEN - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares / The fatigue and toughness resistance are properties that exerts a strong influence on the spring suspension performance in the vehicles. The choice of SAE 9254 steel
is due to the wide utilization in the springs fabrication and to have fatigue and toughness properties. The manufacture of SAE 9254 spring steel has been made by hot rolling process
and submitted to heat treatment of quenching and tempering by conventional process or by cold process with induction heat treatment. Therefore, it is important to study the performance of this steel in these two processes. This study investigated the effect of the two production process and compared hardness and fatigue mechanical properties. The hardness is compatible with the heat treatment and the microstructure present in each condition. The shot peening induced a compressive residual stress which increased the fatigue life of SAE 9254 steel. The residual stress profile from the surface of springs showed a peak in the values of
compressive stress for both manufacturing processes. The maximum residual stress in the cold processed spring was higher than the hot processed spring and maintained much higher values along the thickness of the spring from the surface, resulting from manufacturing processes. The fatigue cracking of the springs, produced by both process without shot peening, started by torsional fatigue process, with typical macroscopic propagation, showing stretch marks with high plastic deformation depending on the request type that accentuates the shear stresses. / A resistência à fadiga e a tenacidade são propriedades que exercem uma grande influência no desempenho das molas de suspensão dos veículos. A escolha do aço SAE 9254 ocorreu devido à sua ampla utilização na fabricação dessas molas e por possuir propriedades de fadiga e tenacidade. A fabricação de molas do aço SAE 9254 tem sido feita pelo processo de enrolamento a quente e submetido a tratamentos térmicos de têmpera e revenimento convencional ou pelo processo a frio e têmpera e revenimento por indução. Portanto, torna-se importante estudar o desempenho desse aço nesses dois processos. Esse trabalho investigou o efeito dos dois processos de produção e comparou as propriedades mecânicas em fadiga e dureza. Os valores de dureza das molas nas diversas condições investigadas estão compatíveis com o tratamento térmico e com a microestrutura presente em
cada condição. O jateamento das molas induziu a uma tensão residual compressiva que aumentou consideravelmente a resistência à fadiga do aço SAE 9254. O perfil de tensão
residual a partir da superfície das molas jateadas apresentou um pico nos valores de tensão de compressão para ambos os processos de fabricação. A tensão residual máxima na mola
processada a frio e jateada foi superior à da mola processada a quente e mantiveram valores bem mais elevados ao longo da espessura da mola a partir da superfície, decorrentes dos
processos de fabricação. As trincas por fadiga das molas fabricadas por ambos os processos sem jateamento tiveram seu início pelo processo de fadiga torcional, com propagação
macroscópica típica, apresentando sinais de estrias com elevada deformação plástica em função do tipo de solicitação que acentua as tensões de cisalhamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.mackenzie.br:tede/1327 |
| Date | 10 February 2012 |
| Creators | Hattori, Carolina Sayuri |
| Contributors | Couto, Antonio Augusto, Barrios, Daniel Benitez, Lima, Nelson Batista de |
| Publisher | Universidade Presbiteriana Mackenzie, Engenharia de Materiais, UPM, BR, Engenharia de Materiais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie, instname:Universidade Presbiteriana Mackenzie, instacron:MACKENZIE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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