Título

ANÁLISE DO PROCESSO DE FADIGA EM AÇO AISI 4340 VIA ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS MAGNÉTICOS

ANALYSIS OF FATIGUE IN AISI 4340 STEEL USING MAGNETIC NON-DESTRUCTIVE TECHNIQUES

Autoria

Baiotto, Ricardo; Schwanke, Rui Gustavo Lippert; Girotto, Felipe Schiochet Bertoldo; Bastos, Eduardo Stimamiglio; Viecelli, Alexandre; Missell, Frank Patrick

DOI

10.5151/2594-5327-20968

Downloads

Baixar Artigo 782 Downloads

Resumo

O presente trabalho foi iniciado para examinar via ensaios não-destrutivos magnéticos o processo de falha em aço AISI 4340, largamente utilizado na construção mecânica. Foram usinadas amostras cilíndricas de acordo com a norma ISO 1143 em materiais já tratados termicamente para ter uma dureza de 39 HRC. Ensaios de fadiga foram realizados em uma máquina de flexão rotativa com R = -1. Foram determinadas a curva S/N bem como o limite de fadiga. Os resultados concordam bem com a literatura. Durante os ensaios, ao menos 50% das amostras sofreram interrupções periódicas a fim de serem realizadas medidas de ruído Barkhausen. As medidas de ruído Barkhausen forneceram o valor RMS global e a integral do envelope RMS, além da altura e posição do pico máximo deste envelope. Variações significativas nestes parâmetros ocorreram somente no final da vida das amostras ensaiadas.

 

This work aims to follow, through Barkhausen noise non-destructive evaluation, the fatigue failure process in AISI 4340 steel, which is frequently used for mechanical parts. To achieve this, round samples made of 4340 steel, previously heat treated, were prepared according to instructions in the ISO 1143 international standard.The fatigue analyses were carried on at a fatigue analysis machine with load ratio, R, equal to -1. We determined the S-N curve as well as the fatigue strength for 5x106 cycles. The results of the fatigue analysis agree well with the literature. During the fatigue analysis, at least 50% of the samples were subjected to periodic stops intended to allow measurements of the Barkhausen noise. From the Barkhausen noise measurements, it was possible to calculate the total RMS value of the signal and the integral of the envelope, as well as the amplitude and position of peak of the Barkhausen burst. Significant variations of these parameters were observed only near the end of the analyzed sample’s life.

Palavras-chave

Fadiga; Flexão rotativa; Aço AISI 4340; Ruído Barkhausen.

Fatigue; Rotating bending; AISI 4340 steel; Barkhausen noise.