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Propagação de trinca por fadiga em uma liga de alumínio 2024-T3 soldada por fricção-mistura (FSW) o papel das tensões residuais

Luiz Edno Pereira Dirceu Spinelli

2005

Localização: IFSC - Inst. Física de São Carlos    (Te1718 )(Acessar)

  • Título:
    Propagação de trinca por fadiga em uma liga de alumínio 2024-T3 soldada por fricção-mistura (FSW) o papel das tensões residuais
  • Autor: Luiz Edno Pereira
  • Dirceu Spinelli
  • Assuntos: FADIGA DOS MATERIAIS; MECÂNICA DA FRATURA; ALUMÍNIO; TENSÃO RESIDUAL
  • Notas: Tese (Doutorado)
    Tese (Doutorado) -- Escola de Engenharia de São Carlos/Instituto de Física de São Carlos/Instituto de Química de São Carlos-Universidade de São Paulo
  • Descrição: Neste trabalho, foram determinadas as propriedades de tração e de propagação de trinca por fadiga da liga de alumínio 2024-T3 soldada por fricção-mistura. As tensões residuais resultantes do processo de soldagem foram quantificadas pelo Método de Flexibilidade ao Entalhe (Entalhe lncremental). O material soldado apresentou resistência mecânica e dutilidade menores do que o material base, sendo que a fratura dos corpos de prova de tração ocorreu predominantemente no centro do cordão de solda. O perfil de tensões residuais longitudinais à linha de soldagem apresentou, na transição da ZTMA/ZTA, no lado de avanço da solda, um pico de tensão residual trativa entre 65 e 80% do limite de escoamento do material base na mesma direção e uma área compressiva de aproximadamente -100Mpa longe da solda. Tensões residuais transversais apresentam um formato em arco, com valores compressivos próximo à borda e valores trativos de baixa magnitude no centro da chapa. Os valores negativos do fator de intensidade de tensão devido à tensão residual reduziram a taxa de propagação pela queda dos valores da variação do fator de intensidade de tensão efetiva e da razão de tensão efetiva. Assim, a junta soldada apresentou maior resistência à propagação de trinca por fadiga que o material base para baixos valores da variação do fator de intensidade de tensão. A comparação entre a previsão baseada no método da razão de carga efetiva e os valores experimentais sugere que a taxa de propagação é afetada
    por uma interação entre tensões residuais, microestrutura e relaxação de tensões. Previsões baseadas no perfil de tensões residuais medido após o ensaio de propagação de trincas por fadiga resultaram em valores conservativos. Medidas de tensões residuais obtidas após ensaios de fadiga de alto ciclo mostraram que a magnitude de relaxação de tensões depende principalmente do nível de tensão aplicada e do perfil inicial de tensões depende ) principalmente do nível de tensão aplicada e do perfil inicial de tensões residuais. Em tração, a análise fratográfica indicou que tanto para o material base quanto para a junta soldada, o mecanismo de fratura consiste em nucleação, crescimento e coalescimento de microvazios. Nas superfícies de fratura das juntas soldadas, em fadiga e propagação de trinca por fadiga, foi possível verificar a presença de finas estrias e de pequenos microvazios na região do cordão, com tamanhos entre 1 'MU'm e 2'MU'-m, decorrentes provavelmente do processo de soldagem
  • Data de criação/publicação: 2005
  • Formato: 128 p.
  • Idioma: Português
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