Comportamento à Fadiga de provetes entalhados em aço 35 CrNiMo6 submetidos a esforços combinados de torção e flexão

Abstract

A presente tese tem como principal objectivo o estudo do comportamento à fadiga do aço 35CrNiMo6 em provetes de secção circular entalhados submetidos a carregamentos combinados de torção e flexão de amplitude. Todos os ensaios de fadiga foram realizados para a razão de tensões igual a zero (R=0).

Uma parte significativa de estruturas e componentes mecânicos estão sujeitos a cargas multiaxiais cíclicas, de onde poderá resultar a acumulação de dano ao longo do tempo. Assim, é de grande interesse a avaliação da vida à fadiga no projecto destes elementos, de modo a evitar falhas em serviço inesperadas.

Nesta tese fez-se o estudo da resposta do aço 35CrNiMo6 a vários tipos de carregamentos multiaxiais. Pretendeu-se assim avaliar o efeito provocado pela alteração da relação entre as tensões normal e de corte, para a mesma tensão equivalente de von Mises na vida à fadiga. Efectuaram-se ensaios combinados de flexão / torção para diferentes rácios de momento flector e torçor, bem como, ensaios com carregamentos simples de torção e de flexão. Durante os ensaios efectuou-se a monitorização das zonas de iniciação da fenda, a sua orientação e trajectória que seguiram durante a fase de propagação. Após os ensaios as superfícies de fractura foram observadas por microscopia electrónica de varrimento (SEM) para identificação dos micromecanismos de iniciação e propagação de fenda.

Analisando os gráficos 2ci-N para a mesma tensão equivalente local, a evolução do comprimento da fenda não é igual. Tal fenómeno deve-se à quantidade de poros existentes na superfície do entalhe, o que causa a iniciação de um número diferente de fendas.

Nos modelos de previsão de vida à fadiga, surgiram duas zonas distintas. Para este fenómeno não foi possível encontrar uma explicação plausível.