[pt] O presente trabalho se baseia na teoria dos defeitos equivalentes, também
conhecida como teoria de Murakami, que permite a predição da vida-fadiga de
materiais estruturais adotando o parâmetro (raiz quadrada de area), responsável por uma
equivalência quantitativa entre heterogeneidades microestruturais (inclusões
metalúrgicas) existentes na região de análise do material e descontinuidades
mecânicas (furos) usinados nos corpos de prova.
Neste contexto, a tese propõe novas equações, a partir da teoria de Murakami,
para prever falhas por fadiga em carregamentos ultralongos (fadiga de altíssimo
ciclo, VHCF) do aço DIN42CrMo4, de larga aplicação na fabricação de eixos
virabrequins para unidades geradoras de usinas termoelétricas.
Corpos de prova do aço DIN42CrMo4 foram usinados com furos de
diâmetros variando entre 0,18 mm e 0,70 mm e ensaiados num regime de fadiga de
altíssimo ciclo, variando o valor da amplitude de tensão do ensaio, para assim
determinar em quais condições o material falha e obter a curva experimental S-N
do aço DIN42CrMo4 na presença de diferentes tamanhos de defeitos (furos).
Os resultados experimentais permitiram o desenvolvimento de equações em
função do parâmetro e curvas de Wohler do material, em conformidade com
diferentes descontinuidades mecânicas nos corpos de prova e resistências à fadiga
do material. Consequentemente, se estabeleceu uma metodologia que permite uma
correlação entre inclusões metalúrgicas, tensão aplicada e vida superlonga em
fadiga de eixos virabrequins em serviço em usinas termoelétricas. / [en] The present work is based on the theory of equivalent defects, also known as
Murakami s theory, which allows the prediction of the fatigue life of structural
materials by adopting the parameter (square root of area), responsible for a quantitative
equivalence between microstructural heterogeneities (metallurgical inclusions)
existing in the region analysis of the material and mechanical discontinuities (holes)
machined in the specimens.
In this context, the thesis proposes new equations, based on Murakami s
theory, to predict fatigue failures in ultralong loads (very high cycle fatigue, VHCF)
of DIN42CrMo4 steel, widely used in the manufacture of crankshafts for generating
units of thermoelectric power plants.
DIN42CrMo4 steel specimens were machined with holes with diameters
varying between 018 mm and 0.70 mm and tested in a very high cycle fatigue
regime, varying the value of the test stress amplitude, to determine under what
conditions the material failure and obtain the experimental S-N curve of
DIN42CrMo4 steel in the presence of different sizes of defects (holes).
The experimental results allowed the development of equations as a function
of the parameter and Wohler curves of the material, in accordance with different
mechanical discontinuities in the test specimens and resistance to fatigue of the
material. Consequently, a methodology was established that allows a correlation
between metallurgical inclusions, applied stress and super-long fatigue life of
crankshafts in service in thermoelectric power plants.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:65199 |
| Date | 28 November 2023 |
| Creators | THIAGO ABREU PEREIRA PEIXOTO |
| Contributors | MARCOS VENICIUS SOARES PEREIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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