Título

INFLUÊNCIA DO TEMPO DE AUSTÊMPERA NAS PROPRIEDADES À FADIGA DO FERRO FUNDIDO NODULAR AUSTEMPERADO (ADI)

INFLUENCE OF AUSTEMPERING TIME ON THE FATIGUE PROPERTIES OF AUSTEMPERED DUCTILE IRON

Autoria

Dias, José Felipe; Carmo, Denilson José do; Ribeiro, Gabriel de Oliveira

DOI

10.5151/2594-5327-0279

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Resumo

Investigou-se a influência do tempo de austêmpera nas fases de nucleação e de propagação de trinca por fadiga em ferro fundido nodular austemperado (ADI) através de ensaios por flexão rotativa e propagação de trinca por fadiga. Dois lotes de corpos-de-prova, extraídos de blocos Y fundidos e produzidos em condições industriais, foram austenitizados a 900°C por 1,5 h, e austemperados a 360°C por tempos distintos com o objetivo de produzir austenita com dois teores de carbono. O primeiro lote foi austemperado por 1,5 h e o segundo por 0,6 h. Os materiais foram caracterizados e analisados através de microscopia ótica e eletrônica, difração de raios-X e ensaios mecânicos. A vida à fadiga do material austemperado por 0,6 h, foi 53% maior que a vida do material austemperado por 1,5 h, determinada por flexão rotativa à amplitude de tensão de 495 MPa. Os materiais apresentaram taxas similares de propagação de trinca por fadiga, na região de validade da Lei de Paris. Concluiu-se que a redução do tempo de austêmpera de 1,5 para 0,6 h não diminuiu as propriedades mecânicas e nem a taxa de propagação de trinca e ainda aumentou em 57% o tempo necessário para a nucleação de trincas por fadiga.

 

This work deals with the influence of austempering time on the phases of fatigue cracking nucleation and propagation in Austempered Ductile Iron (ADI) by means of rotating bending fatigue and cracking fatigue tests. Two sets of samples have ben extracted from ADI castings Y blocks produced in industrial conditions. The material had been treated at 900°C for 1,5 hour, and austempered at 360°C during two distinct periods of time in order to produce austenite with distinct carbon contents. The first set has been austempered for 1,5 hour and the second during 0,6 hour. The material characterization has been accomplished by means of optical and scanning electron microscopy, X-ray diffraction and mechanical tests. The fatigue life of the material austempered for 0,6 hour, determined by rotating bending fatigue test at a stress amplitude of 495 MPa, has been shown 53% greater than the fatigue life of the material austempered for 1,5 h. Both materials presented similar rates of crack propagation in the range of Paris Law validity. The final conclusion is that the reduction of the austempering time did not affect the mechanical properties and the propagation cracking rates. In the other side, the time for fatigue cracking nucleation of the material austempered for 0,6 hour has increased in 57% in comparison with the other material.

Palavras-chave

Ferro fundido; Ferro fundido nodular austemperado; Fadiga; Propagação de trinca por fadiga.

Cast iron; Austempered ductile iron; Fatigue; Fatigue crack growth.