Ocorrências De Trincas De Fadiga Térmica E Suas Relações Com Oxidação

Abstract

Resumo Fadiga térmica é um modo de fadiga por aplicação cíclica de tensões de origem térmica, devido a contrações e dilatações térmicas do material. Componentes sujeitos a fadiga térmica são, na maior parte, partes de motores a combustão ou ferramentas da indústria de conformação mecânica a quente, que são componentes que também estão submetidos a ambientes oxidantes. Embora a literatura disponível sobre conformação mecânica disponha de grande número de trabalhos relacionados à fadiga térmica em cilindros de laminação a quente, poucos autores abordam como esse tipo de dano é influenciado por algumas características do processo-em especial a oxidação.Este trabalho volta a atenção para ensaios laboratoriais de fadiga térmica e para cilindros de laminação de tiras a quente. Variaram-se, além das condições de ciclagem térmica e atmosfera, a microestrutura do aço ferramenta. Puderam ser observadas três formações distintas de trincas, formadas em estágios diferentes da evolução do dano de fadiga térmica. Através do acompanhamento do fenômeno desde o início da sua formação até o dano da ferramenta propriamente dito, foi possível constatar que o surgimento de trincas de fadiga térmica inicia-se em pontos de concentração de tensões na superfície, que podem ser carbonetos primários, interfaces ou pontos de oxidação preferencial,que geram regiões mais susceptíveis a falha durante a etapa de resfriamento da ferramenta. Resultados de modelamento matemático em escala microscópica confirmaram os efeitos concentradores de tensões causados por entalhes na superfície, tanto na presença quanto na ausência de óxidos preenchendo as cavidades dos entalhes.