Title

ENSAIOS DE FADIGA DE CONTATO EM MATERIAIS DE CILINDROS DE ENCOSTO

CONTACT FATIGUE TESTS OF MATERIALS FOR BACKUP ROLLS

Authorship

Santos, Cláudio Eduardo Rocha dos; Neves, Julio Cesar Klein das; Silva, Felipe Carneiro; Sinatora, Amilton

Santos, Cláudio Eduardo Rocha dos

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Neves, Julio Cesar Klein das

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Silva, Felipe Carneiro

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Sinatora, Amilton

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DOI

10.5151/2594-5297-0007

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Abstract

O objetivo deste trabalho é determinar uma curva de probabilidade de falha para um material utilizado em cilindros de encosto, aplicando-se ensaio de fadiga de contato de rolamento. Os ensaios foram conduzidos em um equipamento desenvolvido no Laboratório de Fenômenos de Superfície (LFS) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Esse equipamento é do tipo esfera sobre plano e sua arquitetura é baseada na substituição da pista externa de um rolamento axial de esferas por um corpo-de-prova com a forma de arruela plana. Os corpos-de-prova foram fabricados seguindo as operações de torneamento, têmpera e revenido, retificação e polimento. Como contra-corpos utilizaram-se esferas comerciais de aço ABNT 52100. Os ensaios foram realizados com lubrificação e foi aplicada uma pressão de contato máxima de 4,8 GPa. O critério para final de ensaio foi a ocorrência de lascamento da superfície de rolamento do corpo-de-prova. O principal resultado do presente trabalho é a obtenção de uma curva de probabilidade de falha que servirá como primeiro referencial da vida em fadiga de contato para materiais de cilindros de encosto, fornecendo assim subsídios ao desenvolvimento de novos produtos.

The aim of this work is to construct a curve of failure probability for a material used in the production of backup rolling rolls. The tests were conduced in a rig designed and assembled at Phenomena Surface Laboratory in Sao Paulo University. This is a typical ball-on-washer equipment which is based on the substitution of one of the outer races of a double direction thrust ball bearing for a like washer specimen. Specimens were produced by machining, quenching and tempering, grinding and polishing. Regular bearing balls of AISI 52100 steel were used as counter-bodies. The tests were performed under lubrication and with a maximum contact pressure of 4.8 GPa. The criterion of test ending was the occurrence of a spall on the specimen surface. The main result of this work was the construction of a failure probability curve, which will be used as a first reference of life under rolling contact fatigue for backup rolls alloys and will support further developments.

Keywords

Fadiga de contato; Cilindro de encosto; Cilindro de apoio.

Rolling contact fatigue; Backup roll.