Title

PREVISÃO DA VIDA ÚTIL DE AÇO 310 NBN SOB CONDIÇÕES DE FLUÊNCIA-FADIGA: UMA ANÁLISE EXPERIMENTAL E TEÓRICA USANDO O MÉTODO DE YOKOBORI

LIFESPAN PREDICTION OF 310 NBN STEEL UNDER CREEP-FATIGUE CONDITIONS: AN EXPERIMENTAL AND THEORETICAL ANALYSIS USING THE YOKOBORI METHOD

Authorship

NARCISO, MURILO MIGUEL; GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES; BRANDAO, LUIZ PAULO

NARCISO, MURILO MIGUEL

I am this author

GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES

I am this author

BRANDAO, LUIZ PAULO

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-41637

Downloads

Abstract

A UTILIZAçãO DE MATERIAIS DE ALTA TEMPERATURA, COMO O NOVO AçO 310 ADICIONADO DE NIóBIO E NITROGêNIO (310 NBN), APRESENTA UM DESAFIO CRíTICO NA PREVISãO DE SUA VIDA úTIL, ESPECIALMENTE EM CONDIçõES DE FLUêNCIA-FADIGA. ESTE ESTUDO EXPLORA A RELAçãO ENTRE A FREQUêNCIA DE CARREGAMENTO (F) E O TEMPO ATé A FRATURA (TF) PARA O AçO 310 NBN, CRUCIAL PARA ENTENDER A COMPLEXA INTERAçãO ENTRE MECANISMOS DEPENDENTES DO TEMPO E DO CICLO. A METODOLOGIA ENVOLVE ESTABELECER UMA CORRELAçãO ENTRE F E TF EM UM ENSAIO EXPERIMENTAL DE FLUêNCIA-FADIGA A UMA FREQUêNCIA DE 1 HZ E TEMPOS DE ESPERA (TH) DE: 0, 5, 60 E 600 SEGUNDOS. ISSO POSSIBILITA A ESTIMATIVA DOS MECANISMOS DEPENDENTES DO TEMPO E DO CICLO. OS RESULTADOS INDICAM UMA ZONA DE TRANSIçãO ONDE AMBOS OS MECANISMOS INTERAGEM, INFLUENCIANDO O CRESCIMENTO DE TRINCAS. PARA TEMPOS DE ESPERA LONGOS (60 E 600 S), CORRESPONDENTES A FREQUêNCIAS DE 1,7E-2 E 1,7E-3 HZ, A RELAçãO TENDE A INICIAR PARALELA AO EIXO LOG F, INDICANDO PREDOMINâNCIA DO MECANISMO DEPENDENTE DO TEMPO. EM CONTRASTE, PARA TEMPOS DE ESPERA CURTOS (5 E 0 S), CORRESPONDENTES A FREQUêNCIAS DE 1,7E-1 E 1 HZ, A RELAçãO MOSTRA ALGUM GRADIENTE, SUGERINDO INFLUêNCIA DO MECANISMO DEPENDENTE DO CICLO. O MODELO TEóRICO DE YOKOBORI OFERECE UMA METODOLOGIA SOBRE ESSE FENôMENO, PROPONDO EQUAçõES PARA MODELAR O CRESCIMENTO DE TRINCAS EM CONDIçõES INTERATIVAS DE FLUêNCIA-FADIGA. O MéTODO PROPOSTO DEMONSTRA BOA CONCORDâNCIA ENTRE RESULTADOS CALCULADOS E EXPERIMENTAIS (PARA TH =5, TF EXPERIMENTAL=21:22, ENQUANTO TF CALCULADO=18:04).

THE UTILIZATION OF HIGH-TEMPERATURE MATERIALS LIKE THE NOVEL 310 STEEL ADDED OF NIOBIUM AND NITROGEN (310 NBN) PRESENT A CRITICAL CHALLENGE IN PREDICTING THEIR LIFESPAN, PARTICULARLY IN CREEP-FATIGUE CONDITIONS. THIS STUDY EXPLORES THE RELATIONSHIP BETWEEN LOADING FREQUENCY (F) AND TIME UNTIL FRACTURE (TF) FOR 310 NBN STEEL, CRUCIAL FOR UNDERSTANDING THE COMPLEX INTERPLAY BETWEEN TIME-DEPENDENT AND CYCLE-DEPENDENT MECHANISMS. THE METHODOLOGY INVOLVES ESTABLISHING A CORRELATION BETWEEN F AND TF, IN AN EXPERIMENTAL CREEP-FATIGUE AT 1 HZ FREQUENCY AND HOLDING TIMES (TH) OF: 0, 5, 60 AND 600S. ENABLING ESTIMATION OF TIME-DEPENDENT AND CYCLE-DEPENDENT MECHANISMS. RESULTS INDICATE A TRANSITION ZONE WHERE BOTH MECHANISMS INTERACT, INFLUENCING CRACK GROWTH. FOR HIGH WAIT TIMES (60 AND 600 S), CORRESPONDING TO FREQUENCIES OF 1.7E-2 AND 1.7E-3 HZ, THE RELATIONSHIP TENDS TO START PARALLEL TO THE LOG F AXIS, INDICATING DOMINANCE OF THE TIME-DEPENDENT MECHANISM. IN CONTRAST, FOR SHORTER WAIT TIMES (5 AND 0 S), CORRESPONDING TO FREQUENCIES OF 1.7E-1 AND 1 HZ, THE RELATIONSHIP EXHIBITS SOME GRADIENT, SUGGESTING INFLUENCE FROM THE CYCLE-DEPENDENT MECHANISM. YOKOBORI THEORETICAL FRAMEWORK PROVIDES INSIGHTS INTO THIS PHENOMENON, PROPOSING EQUATIONS TO MODEL CRACK GROWTH UNDER INTERACTIVE CREEP-FATIGUE CONDITIONS. THE PROPOSED METHOD DEMONSTRATES GOOD AGREEMENT BETWEEN CALCULATED AND EXPERIMENTAL RESULTS (FOR TH=5, EXPERIMENTAL TF=21:22, WHILE CALCULATED TF=18:04).

Keywords

310 NBN; FLUÊNCIA-FADIGA; MÉTODOS DE PREVISÃO; YOKOBORI.

310 NBN, CREEP-FATIGUE, PREDICTION METHOD, YOKOBORI