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Análise da vida em fadiga termomecânica de ferros fundidos cinzento e vermicular

Ferreira, Márcio Henrique

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2017-05-11

Acesso online

  • Título:
    Análise da vida em fadiga termomecânica de ferros fundidos cinzento e vermicular
  • Autor: Ferreira, Márcio Henrique
  • Orientador: Ruchert, Cassius Olivio Figueiredo Terra
  • Assuntos: Ciclo Térmico; Fadiga Termomecânica; Ferro Fundido Cinzento; Ferro Fundido Vermicular; Morfologia; Compact Cast Iron; Grey Cast Iron; Thermal Cycles; Thermomechanical Fatigue
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: Motores de combustão interna são submetidos a carregamentos térmicos e mecânicos que podem resultar em trincas devido ao fenômeno de fadiga termomecânica, FTM. Ferros fundidos tem sido uma escolha comum para a fabricação de blocos e cabeçotes de motores a diesel. Para melhorar o desempenho dos motores é importante ter uma compreensão clara do comportamento em FTM destes materiais, permitindo a previsão de vida, melhorando as propriedades de novas ligas, bem como aumentar a confiabilidade desses componentes. Assim, este projeto teve como objetivo avaliar a vida em FTM de dois tipos de ferro fundido usado na fabricação de motores de combustão interna. Os testes foram realizados em um sistema de teste mecânico MTS 810, em controle de deformação com 100% de restrição (Δε = 0), utilizando um forno de indução de alta frequência para aquecimento e um dispositivo de resfriamento (condução e convecção), registrando as tensões e número de ciclos. Os ciclos térmicos aplicados simulam as condições de trabalho, em modo acelerado, de um motor de combustão interna, aplicando um ciclo térmico em forma de uma onda trapezoidal, com temperaturas mínimas e máximas de 50 e 420°C, respectivamente e um tempo de permanência de 180 s na temperatura máxima, e tempo de ciclo total de 300 s. Os resultados mostram que o ferro fundido vermicular apresenta uma vida em FTM maior que o ferro fundido cinzento porque a morfologia dos veios de grafita que atuam como concentradores de tensão no ferro fundido cinzento reduz acentuadamente a sua rigidez durante a tensão trativa, causando a formação de micro trincas em um número menor de ciclos.
  • DOI: 10.11606/D.18.2017.tde-05092017-081625
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2017-05-11
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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