Título

AVALIAÇÃO DA FRATURA DINÂMICA NO AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO AISI-316 ATRAVÉS DO ENSAIO DE IMPACTO INSTRUMENTADO CHARPY

EVALUATION OF DYNAMIC FRACTURE IN THE AUSTENITIC STAINLESS STEEL AISI 316 BY USING INSTRUMENTED CHARPY IMPACT TEST

Autoria

Rodrigues, Bruno Jardim França; Vilela, Jefferson José

DOI

10.5151/2594-5327-0194

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Resumo

O estudo da fratura dinâmica no aço inoxidável austenítico AISI-316 utilizando-se o ensaio de impacto Charpy instrumentado será apresentado neste artigo. Primeiramente foram obtidos os parâmetros básicos de mecânica da fratura dinâmica e, posteriormente, os resultados foram analisados comparando-se duas metodologias de cálculo de resistência à fratura dinâmica que são: o método da “compliance”, e o método da zona de estiramento. Os ensaios foram realizados nas temperaturas de –196 oC, temperatura ambiente e 200 oC, com uma energia de impacto de 300 J. Os corpos-de-prova tipo Charpy com entalhe em forma de V foram pré-trincados até 5 mm (a0/w = 0,5). Foi feita análise fractográfica da superfície de fratura para a obtenção dos parâmetros necessários ao cálculo da zona de estiramento. Na análise pelo método da “compliance”, dois corpos-de-prova foram utilizados para cada temperatura, e um corpo-de-prova para cada temperatura foi analisado na obtenção de JId pelo método da zona de estiramento. Não foi assumido nenhum ângulo de embotamento na determinação de SZW e, os valores obtidos variaram de 22 a 27o. Os resultados, tanto para o método da “compliance” como para o método da zona de estiramento mostraram a necessidade de um melhor tratamento estatístico dos ensaios. Também, foi observado uma grande diferença entre os valores calculados pelos dois métodos, sendo que o método da “compliance” foi o mais conservativo. O aço inoxidável austenítico AISI-316 apresentou comportamento extremamente dúctil na faixa de temperatura estudada.

 

This study presents the dynamic fracture mechanics behaviour of the AISI-316 stainless steel using instrumented Charpy impact testing. The dynamic fracture toughness (JId) could be evaluated by two different methods: Compliance Changing Rate and Stretch Zone Measurement. The tests were made under –196 oC, room temperature and 200 oC, with 300 J of total impact energy. The standard Charpy specimens were pre-cracked with 5 mm. Stretch zone size was measured and analyzed by observing the fracture surfaces in an scanning electron microscope, and one specimen at each temperature was tested to evaluate it. Two specimens were tested to obtain JId by the compliance changing rate method. No blunting angle (

Palavras-chave

Ensaio Charpy; Zona de estiramento; Compliance; Fratura dinâmica.

Charpy testing; Stretch zone; Compliance changing rate; Dynamic fracture.