Trabalho de Conclusão de Curso
Documento
Autoria
Unidade da USP
Data de Apresentação
Orientador
Banca
Marcomini, José Benedito
Ferreira, Márcio Henrique
Título em Português
Fadiga termo mecânica segundo a norma ASTM e 2368: Inconel 718
Palavras-chave em Português
Fadiga termo mecânica
Inconel 718
Carregamento triangular
Fora de fase
Resumo em Português
O ensaio de Fadiga Termomecânica é caracterizado pela aplicação independente e simultânea de ciclos de deformação e temperatura, ambos dependentes do tempo, para caracterização da resistência de materiais de componentes que trabalhem em condições onde ciclos térmicos e mecânicos estão presentes, seja este último oriundo de tensões externas ou internas. A ASTM é uma organização responsável pelo desenvolvimento de normas de ensaios, sendo que o comitê de Mecânica da Fratura e Fadiga é o responsável pelo desenvolvimento e atualização das normas referentes aos ensaios mecânicos de tenacidade à fratura e fadiga. Recentemente este comitê está revisando a norma ASTM E 2368 e realizou um “Round Robin test”, onde o NEMAF participou. Sendo assim, o objetivo desse trabalho é o de abordar as dificuldades da aplicação da norma ASTM E 2368 para realização dos ensaios de fadiga termomecânica, bem como avaliar os resultados obtidos para o material Inconel 718, nas condições especificadas pela ASTM. Os ensaios de fadiga termomecânica (FTM), foram realizados, em corpos de prova sólidos, de secção circular, com carregamentos axiais, forma de onda triangular, na condição fora de fase (FF), nas temperaturas entre 316 a 677 oC, com aplicação de deformação 1% mecânica, em corpos de prova de Inconel 718 fornecidos pela ASTM. Os conhecimentos necessários foram teorias de deformação elástica e plástica, aliadas as propriedades intrínsecas da liga utilizada, assim determinando as deformações impostas na amostra, segundo a variação de temperatura. Para as condições de ensaio utilizadas aqui, foi observada uma vida em fadiga termomecânica para esta liga. As dificuldades de aplicação da norma e os resultados obtidos para a liga Inconel 718 são discutidos em detalhes neste trabalho. Apesar de duas falhas elétricas em CPs, outros dois foram fraturados, sendo um deles usado como calibração. A vida obtida pelo CP não alterado foi de aproximadamente 5500 ciclos e tensões de tração 900 MPa e 600 MPa de compressão, demonstrado pelos gráficos de tensões e histereses, evidenciando a utilização do material em condições tão severas quanto ensaios FTM.
Título em Inglês
Thermomechanical fatigue according to the norm ASTM e 2368: Inconel 718
Palavras-chave em Inglês
Thermomechanical fatigue
Triangular load
Out of phase
Resumo em Inglês
The Thermomechanical Fatigue is characterized for the appliance of independents and simultaneously cicles of mechanical deformation and temperature, where both are depedents to time, to analyse the material resistance working under mechanical and temperature cycles, where the latter can be from inside or outside load. ASTM is a organization responsible for developing norms of testings, being that the Fracture and Creep Mechanical Comittee is the responsible to develop and update norms for mechanical tests. Recently, this comittee is updating the ASTM E 2368 norm, establishing a “Round Robin test”, with the participation of NEMAF. Therefore, the objective of this work is to approach the dificulties to apply the ASTM E 2368 norm for tests of thermomechanical fatigue, as well as evaluate the results got for the Inconel 718 material, under the conditions specified from ASTM. The thermomechanical fatigue tests were done on solid, circular section, samples, with triangular axial loadings under out of phase condition, between the temperatures of 316 and 677 oC, 1% mechanical deformation, on Inconel 718 samples, given by ASTM. The knowledge needed was theory of elastic and plastic deformation, together with material properties, thus establishing the imposed deformations on the sample, according to the temperature variation. For the test conditions, it was observed a thermomechanical fatigue life for the Inconel 718. The difficulties for the application of the given norm and the results obtained are discussed in this work. Even with two eletrical failures on the samples, another two samples were sucessfully fractured, with one of them used for calibrations. The life obtained by the untouched sample was approximately 5500 cycles, with stress of 900 MPa tension and 600 MPa compression, shown in the graphics of stress and hysteresis, evidencing the usage of Inconel in severe conditions such as Thermomechanical Fatigue.
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Data de Publicação
2018-05-07
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