Title

INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS DOS NÓDULOS NO COMPORTAMENTO DE TRINCAS EM MATRIZ DE FERRO FUNDIDO

INFLUENCE OF THE NODULES’ CHARACTERISTICS IN CRACK BEHAVIOR IN CAST IRON MATRIX

Authorship

Suguinoshita, Guilherme; Luersen, Marco Antonio; Silva, Carlos Henrique da

Suguinoshita, Guilherme

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Luersen, Marco Antonio

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Silva, Carlos Henrique da

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DOI

10.5151/1516-392X-26298

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Abstract

As propriedades mecânicas e custo-benefício dos ADIs (ferros fundidos nodulares austemperados) tem motivado diversas pesquisas acadêmicas com o intuito de compreender a influência da sua microestrutura em suas propriedades. Buscando consolidar os resultados de estudos anteriores, no presente trabalho foram analisados os efeitos das características (tamanho e posição) dos nódulos de grafita na propagação de trinca submetida a um dado carregamento, utilizando o método dos elementos finitos (MEF) associado à técnica de re-meshing para propagação de trinca, com incremento de comprimento de trinca fixo, tendo como base de estudo dois tipos distintos de ADI. Dentre as principais conclusões, foi observado que nódulos de maior diâmetro apresentam maior influência sobre os fatores intensidade de tensão, sendo este fator um possível motivo para a melhor resistência em fadiga do material ADI 2 (menor tamanho de nódulo) em relação ao ADI1, conforme observado em estudos experimentais anteriores.

The mechanical properties and the cost-benefit of ADIs (austempered ductile irons) have motivated several academic researches in order to understand the influences of the microstructure on the material properties. In order to consolidate the results of previous studies, the present study analyzes the influences of size and arrangement of graphite nodules in the propagation of a crack subjected to a given load case, using the finite element method associated with the re-meshing technique for crack propagation, based on two different ADIs. Among the main conclusions, it was observed that nodules with larger diameter have greater influence on the stress intensity factors, a possible reason for the better fatigue resistance of ADI 2 (lower nodule size) compared to ADI 1, as observed in previous experimental studies.

Keywords

Ferro fundido nodular austemperado, Propagação de trinca, Método dos elementos finitos

Austempered ductile iron, Crack propagation, Finite element analysis