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Propriedades Do Aço 1008 PDF

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PROPRIEDADES MONOTNICAS E CCLICAS (-N) DE AO SAE 1008 E ALUMNIO 1200 H14 UTILIZANDO ESPCIMES DE CHAPA SUBMETIDOS A ENSAIOS UNIAXIAIS

Tatiane Rossi Merlo1, Gustavo Henrique Bolognesi Donato2 1,2 Centro Universitrio da FEI tatianerm@terra.com.br / gdonato@fei.edu.br

Resumo:

Este trabalho objetiva estudar o comportamento fadiga de um ao SAE 1008 e um alumnio 1200 H14 utilizando ensaios uniaxiais cclicos sob controle de deformao (-N). Sero utilizados cinco nveis de amplitude de deformao para os ensaios. Os corpos-de-prova foram projetados com o auxlio de clculos de Elementos Finitos e usinados em um dispositivo especialmente desenvolvido. Ensaios de trao j foram conduzidos e o trabalho se encontra em fase de polimento dos espcimes para ensaios cclicos.

(a)

(b)
50 mm

1. Introduo
Falhas em componentes mecnicos so em sua maioria causadas por fadiga, o que faz com que expressivos recursos sejam destinados sua preveno ou mitigao. Logo, fundamental o conhecimento das propriedades dos materiais sob solicitao cclica [1-3]. O ao SAE 1008 e o alumnio 1200 H14 so de amplo uso na engenharia mecnica e foram por este motivo escolhidos para esta investigao. Com base nas literaturas destacadas [1-3], ficam evidentes os mecanismos de deformao e nucleao de defeitos de fadiga por meio de deslizamento de planos cristalogrficos especficos criando bandas de deslizamento persistentes. Sendo assim, para a melhor caracterizao das propriedades fadiga incluindo fenmenos de plasticidade, foi decidido o uso de ensaios controlados por deformao (propiciando curvas -N amplitude de deformao vs. n de ciclos falha).

Figura 1 (a) Dispositivo de usinagem, lixamento e polimento; (b) Superfcie em polimento manual. A Tabela 1 apresenta as propriedades mecnicas convencionais obtidas dos primeiros 3 ensaios de trao de cada material. Os ensaios de ao exigiro espcimes adicionais pois os poucos pontos na regio elstica forneceram grande espalhamento no E at o momento. Tabela 1: propriedades mecnicas convencionais.
Material Ao SAE 1008 Alumnio 1200 H14 E (GPa) 196 16 73 5 SLE (MPa) 207 1 114 1 SLR (MPa) 331 1 121 1

3. Concluses Parciais
Os dispositivos idealizados permitiram a devida usinagem, lixamento e polimento conjunto dos 24 espcimes de fadiga de cada material para garantir a estabilidade dimensional e de acabamento. O polimento das superfcies demanda expressivo trabalho e vem sendo conduzido. Os ensaios de trao forneceram as propriedades mecnicas que permitiram selecionar os nveis de deformao a se aplicar nos ensaios de fadiga, os quais tiveram incio em Agosto de 2012.

2. Metodologia e Resultados Preliminares


Os materiais foram obtidos na forma de chapas laminadas de 1,5 mm de espessura e usinados por meio de dispositivos especialmente projetados para garantir igualdade no dimensional de 24 espcimes (Fig. 1a). As propriedades mecnicas convencionais foram obtidas de ensaios de trao (3 amostras) segundo a norma ASTM E8M [4], incluindo curvas tenso-deformao, mdulo elstico (E) e tenses limite de escoamento e resistncia (LE e LR). Para viabilizar os ensaios de fadiga, ainda montados no dispositivo de usinagem os corpos-deprova foram lixados em sua lateral at lixa #400 e polidos com pasta de diamante de at 1m. Os dispositivos foram abertos e a superfcie de cada amostra vem recebendo o mesmo acabamento (Fig. 1b). Os ensaios de fadiga sero iniciados em Agosto de 2012 e seguiro a norma ASTM E606 [5] na mquina de ensaios MTS, incluindo cinco nveis de amplitude de deformao e 4 espcimes por nvel (67% de replicao) garantindo o levantamento das objetivadas curvas -N.

4. Referncias
Dowling, N. E., Mechanical Behavior of Materials, Ed. 2, Prentice Hall, New Jersey, 1999 . [2] Stephens, R. I., Fatemi, A., Stephens, R. R., Fuchs, H. O., Metal Fatigue in Engineering. 2nd edition, John Wiley & Sons, Canada, 2001. [3] Suresh, S., Fatigue of Materials. 2nd edition, Cambridge University Press, United Kingdom, 1998 [4] ASTM E8M, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, EUA, 2009. [5] ASTM E606, Standard Practice for StrainControlled Fatigue Testing, EUA, 2004. [1]

Agradecimentos
Ao Centro Universitrio da FEI pela concesso da bolsa PBIC, materiais e facilidades laboratoriais.
1

Aluna de IC do Centro Universitrio da FEI (PBIC)

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