Title

AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO ESTADO DE TENSÃO NO MODO DE FALHA DE UMA LIGA DE ALUMINIO AA 7075 T6 VIA ANÁLISE FRACTOGRÁFICA

STRESS STATE EFFECT OVER FAILURE MODE IN 7075 T6 ALUMINUM ALLOY USING FRACTOGRAPHIC ANALYSIS

Authorship

SIMÃO, LARISSA GOMES; TERRONES, LUÍS AUGUSTO HERNANDEZ; RANGEL, FRANCISCO LUIZ CORREA; CARVALHO, EDUARDO ATEM DE

SIMÃO, LARISSA GOMES

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TERRONES, LUÍS AUGUSTO HERNANDEZ

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RANGEL, FRANCISCO LUIZ CORREA

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CARVALHO, EDUARDO ATEM DE

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DOI

10.5151/2594-5327-42843

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Abstract

Este trabalho tem como pano de fundo, uma proposta de determinar KIc por meio de técnica menos onerosa que a utilizada e normatizada pela ASTM E399 [1]. Ao apresentar um ensaio mais acessível, o Modelo do Cilindro Entalhado, tem confirmado sua viabilidade ao alcançar KIc entre 24 e 29 MPa√m para a liga de alumínio 7075 T6 [2,3]. Todavia, as análises dos campos de tensões e níveis de triaxialidade na raiz dos entalhes isoladamente não são capazes de confirmar a validade dos valores de KIc obtidos, ao passo que uma análise pura e simples da morfologia da fratura da região resultante não é capaz de discernir os fenômenos que de fato ocorreram. Dessa forma, as duas abordagens foram combinadas. Tal medida possibilitou um estudo exploratório que comprovou a ausência de zona plástica nos casos bem sucedidos e possibilitou a análise dos mecanismos atuantes no processo até a falha. Para entalhes não singulares pequenos confirmou-se o início da falha à frente do entalhe. O cenário analisado revelou superfícies complexas incluindo propagação inter e transgranular das trincas e configurações que se assemelham a um modo de falha peculiar denominado quase-clivagem.

THE BACKGROUND OF THIS WORK IS A PROPOSAL TO DETERMINE KIC, IN A DUCTILE MATERIAL WITHOUT THE NEED FOR FATIGUE CRACK OPENING, USING A LESS EXPENSIVE TECHNIQUE THAN THAT USED AND STANDARDIZED BY ASTM E399 [1]. BY PRESENTING A MORE ACCESSIBLE TEST, THE NOTCHED CYLINDER MODEL HAS CONFIRMED ITS VIABILITY BY ACHIEVING KIC BETWEEN 24 AND 29 MPA√M FOR 7075 T6 ALUMINUM ALLOY. HOWEVER, ANALYSIS OF THE STRESS FIELDS AND TRIAXIALITY LEVELS AT THE ROOT OF THE NOTCHES ALONE CANNOT CONFIRM THE VALIDITY OF THE KIC VALUES OBTAINED. IN CONTRAST, A PURE AND STRAIGHTFORWARD ANALYSIS OF THE FRACTURE MORPHOLOGY OF THE RESULTING REGION CANNOT DISCERN THE PHENOMENA THAT HAVE OCCURRED. THE TWO APPROACHES WERE, THEREFORE, COMBINED. THIS ENABLED AN EXPLORATORY STUDY THAT PROVED THE ABSENCE OF A PLASTIC ZONE IN SUCCESSFUL CASES AND MADE IT POSSIBLE TO ANALYZE THE MECHANISMS AT WORK UP TO FAILURE. FOR SMALL NON-SINGULAR NOTCHES, FAILURE INITIATION WAS CONFIRMED IN FRONT OF THE NOTCH. THE SCENARIO ANALYZED REVEALED COMPLEX SURFACES, INCLUDING INTER- AND TRANSGRANULAR CRACK PROPAGATION AND CONFIGURATIONS THAT RESEMBLE A PECULIAR FAILURE MODE CALLED QUASI-CLEAVAGE.

Keywords

Índice de Triaxialidade, Liga de aluminio 7075 T6, Análise Fractográfica, Quase-clivagem

Triaxiality Index, 7075 T6 aluminum alloy, Fractographic analysis, Quasi-cleavage