Deterioração por Fadiga de Contacto de Engrenagens Tratadas Superficialmente.

Abstract

Engrenagens de uma caixa de velocidades de automóvel, com tratamentos superficiais combinados de carbonitruração e de grenalhagem de pré-tensão, foram submetidas a ensaios de fadiga de contacto. A duração dos ensaios foi suficiente para originar o aparecimento de picagem ("pitting") ou escamação ("spalling") na superfície dos dentes das engrenagens. A técnica da difracção de raios X foi utilizada para seguir a evolução de diferentes parâmetros mecânicos e metalúrgicos, em função do estado de deterioração das engrenagens, tendo-se dedicado uma atenção particular à relaxação das tensões residuais. Foi desenvolvido um modelo numérico para previsão da relaxação das tensões residuais e da localização mais provável de iniciação de fendas em fadiga de contacto. As leis de comportamento mecânico das camadas tratadas superficialmente foram identificadas por intermédio de uma metodologia original, utilizando ensaios de flexão 4-pontos associados com a técnica da difracção de raios X, e por ensaios de indentação esférica conjugados com uma análise numérica elastoplástica do processo de indentação. O critério multiaxial de fadiga de Dang Van foi utilizado para estimar a profundidade mais provável de iniciação das fendas de fadiga de contacto, tomando em consideração a influência do estado estabilizado de tensões residuais, do atrito e da rugosidade.