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Title: Resistência ao crescimento de trinca por fadiga de aços para aplicação automobilística, com emprego de modelos de previsão do efeito da razão R entre tensões.
Authors: Muniz, Tainan Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor: Godefroid, Leonardo Barbosa
Vilela, Jefferson José
Keywords: Fadiga - crescimento de trinca
Tensões - razão R
Fechamento de trinca
Forças motrizes
Indústria automobilística - aço
Issue Date: 2019
metadata.dc.contributor.referee: Godefroid, Leonardo Barbosa
Cimini Júnior, Carlos Alberto
Faria, Geraldo Lúcio de
Vilela, Jefferson José
Citation: MUNIZ, Tainan Ferreira. Resistência ao crescimento de trinca por fadiga de aços para aplicação automobilística, com emprego de modelos de previsão do efeito da razão R entre tensões. 2019. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Abstract: Esse trabalho consistiu na comparação do desempenho de quatro aços HSLA e AHSS de aplicação automobilística, com diferentes microestruturas, e aplicação de alguns modelos de previsão da curva da/dN versus ΔK em função da razão R entre tensões. Para isso, foram realizados ensaios de tração e dureza Vickers, para caracterizar propriedades mecânicas, e análises microestruturais e fractográficas, com auxílio das técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura. Também foram realizados ensaios de propagação de trincas por fadiga em corpos de prova padronizados do tipo C(T) com razão R entre tensões entre 0,03 e 0,7. Os resultados mostraram diferenças significativas em função da microestrutura e propriedades mecânicas estáticas. O efeito deletério no crescimento de trinca por fadiga com o aumento entre a razão R foi observado. Comparou-se três modelos diferentes que preveem a relação da/dN versus ΔK principalmente na região próxima ao limiar: o clássico modelo com o conceito de fechamento de trinca proposto por Elber (1971), uma abordagem utilizando dois parâmetros como força motriz para o crescimento de trinca por fadiga proposto por Vasudevan e coautores (1994) e uma combinação desses dois modelos recentemente proposto por Zhu e coautores (2015). Os resultados forneceram subsídios para a indústria automobilística sobre o desempenho desses materiais sob fadiga. Todas as três metodologias de previsão levam em consideração importantes aspectos do comportamento de fadiga dos materiais. Porém, todos os modelos apresentaram problema de acurácia, necessitando de aprimoramento.
metadata.dc.description.abstracten: This research consisted in comparing the fatigue performance of four HSLA and AHSS steels for automotive industry, with different microstructures, and application of some prediction models for da/dN versus ΔK curve as function of load ratio R. For this, Vickers hardness and tensile tests were carried out to characterize mechanical properties, and microstructural and fractographic analyzes, using the techniques of optical microscopy and scanning electron microscopy. Fatigue crack propagation tests were also carried out on standard type C (T) test specimens with R ratios between 0.03 and 0.7. The results showed significant differences in function of microstructure and static mechanical properties. The deleterious effect of R ratio increase on the crack growth rate was observed. It was compared three different models of predict the of da/dN versus ΔK relationship mainly in the near-threshold region: the classical model with the crack closure concept proposed by Elber (1971), an approach using two parameters as a driving force for the crack growth proposed by Vasudevan and co-authors (1994) and a combination of these two models recently proposed by Zhu and co-authors(2015).. The results provided subsidies for the automobile industry on the performance of these materials under fatigue. All these three models consider important aspects of the fatigue behavior of materials. However, they are not strictly accurate and need some improvements.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11663
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 10/07/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.
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