Title

ANÁLISE E CARACTERIZAÇÃO DE MODOS DE FALHA EM MATRIZES DE FORJAMENTO DE ALUMÍNIO

ANALYSIS AND CHARACTERIZATION OF FAILURE MODES IN ALUMINUM FORGING DIES

Authorship

Pintaude, Giuseppe; Neves, Julio Cesar Klein Das; Alba, Diego Rafael; Dagostin, Lucas; Kempinski, Vinicius Felix Wolff

Pintaude, Giuseppe

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Neves, Julio Cesar Klein Das

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Alba, Diego Rafael

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Dagostin, Lucas

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Kempinski, Vinicius Felix Wolff

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DOI

10.5151/5463-5463-39830

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Abstract

Como o custo de manufatura de uma matriz de forjamento é considerável, é desejável estender a sua vida útil para reduzir custos do processo de produção. Portanto, é necessário entender os mecanismos que levam a falha de matrizes de forjamento. Assim sendo, o presente trabalho buscou esclarecer as causas de falhas das matrizes de aço H13 da linha de produção de componentes forjados em uma liga de alumínio de uma empresa metalúrgica, de forma que seja possível propor soluções para aumentar a vida útil dessas ferramentas. Com esse objetivo, foram feitas análises em uma matriz após o seu ciclo de vida por meio de microscopia eletrônica de varredura, espectrometria e uma comparação entre a mesma e uma matriz nova através de interferometria óptica utilizando réplicas de resina epóxi. A partir das análises foi possível concluir que a falha ocorreu por trinca por fadiga de contato e seu mecanismo de propagação intensificado pela oxidação do alumínio, remanescente do processo de forjamento, interposto no interior das trincas

As the manufacturing cost of a forging die is considerable, it is desirable to extend its life to reduce production process costs. Therefore, it is necessary to understand the mechanisms that lead to the failure of forging dies. Hence, the present work aims to clarify the causes of failures of the H13 steel dies from the production line at a metallurgical company, thus, it is possible to propose solutions to increase the useful life of these tools. For this purpose, analyzes were performed on a die after its life cycle using scanning electron microscopy, spectrometry and a comparison between it and a new die through optical interferometry using epoxy resin replicas. From the analysis it was possible to conclude that the failure occurred due to contact fatigue cracking with the propagation mechanism intensified by the oxidation of aluminum, remaining from the forging process, interposed at the inner region of the cracks

Keywords

Matriz de forjamento, trinca por fadiga, aço h13, Alumínio

Forging die, fatigue cracking, h13 steel, Aluminum