Título

AVALIAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA DE LIGAS NICRAL

NICRALC ALLOYS FRACTURE TOUGHNESS

Autoria

Silva, Wanderson Santana da; Goldenstein, Hélio

DOI

10.5151/2594-5327-0350

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Resumo

As ligas NICRALC vem sendo desenvolvidas como uma alternativa tecnológica e econômica em aplicações que requerem resistência ao desgaste em altas temperaturas. Neste trabalho, estas ligas são avaliadas do ponto de vista da tenacidade à fratura obtida a partir da metodologia chevron. Os critérios de validade previstos na norma ASTM 1304 são discutidos a partir de considerações da literatura, especialmente no que diz respeito ao parâmetro de plasticidade “p” introduzido por Baker. Para subsidiar as discussões, resultados de materiais de menor tenacidade à fratura, como ferros fundidos brancos de alto cromo e o STELLITE, são apresentados. Os resultados obtidos mostram que a tenacidade à fratura das ligas NICRALC é influenciada por tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento, bem como pela distribuição e tipo de carboneto. Para algumas condições as dimensões dos corpos de prova utilizados não atendem aos requisitos da norma e em outras condições, em que pese a inexistência de evidências de ocorrência de plasticidade, verifica-se que as faixas exigidas para o parâmetro “p” são sistematicamente não atendidas. Desta forma, os resultados obtidos neste trabalho concordam com a literatura quando se verifica que valores elevados do parâmetro “p” estão associados não apenas a atividades plásticas, mas também a fenômenos irreversíveis associados ao crescimento complexo das trincas. Neste sentido, verifica-se a necessidade de revisão das exigências da norma no que diz respeito ao desvio da linearidade elástica, representado pelas faixas de validade do parâmetro “p”.

 

NICRALC alloys have been developed as a technological and economic alternative to high temperature wear resistance application materials. This work aim to investigate the chevron notched short bar fracture toughness of NICRALC alloys. The validity criteria proposed by ASTM 1304 Standard are discussed based on the literature, with emphasis on the “p” plasticity parameter proposed by Baker. Results of fracture toughness for two more brittle materials, high chromium white cast iron and STELLITE Co –W-Cr materials are obtained and used for comparison sake. The obtained results show that fracture toughness of NICRALC alloys is influenced by the homogenizing and aging heat treatments, the type and the distribution of carbides. In some situations, the specimen sizes do not attend the standard requirements while other does not attend the ranges established by ASTM 1304 for the “p” parameter, even without any sign of plasticity. Results from this work agree with literature results suggesting that elevated “p” parameter values associated with deviation from linear elastic behaviour are not only associated with plasticity but can also be a sign of the presence of other irreversible energy dissipation processes during crack opening, like for example complex secondary crack networks. It is suggested that the ASTM 1304 should be reviewed to take those effects into account.

Palavras-chave

Ligas Nicralc; Tenacidade à fratura; Validade dos ensaios Chevron

NICRALC alloys; Fracture toughness; Chevron methodology