Influência do tratamento criogênico no desempenho de aços mola convencionais ...

Os componentes críticos em construções mecânicas são responsáveis, de modo geral, por suportarem grandes cargas ou esforços solicitantes que tendem a causar falhas catastróficas. Um exemplo desse tipo de elemento mecânico é a mola de lâmina, responsável por suportar os esforços verticais existentes em veículos automotivos de grande porte, como caminhões por exemplo. Para que esse componente crítico estrutural tenha maior eficiência, sua confecção depende principalmente da escolha adequada de um material e os processamentos que serão aplicados. Os aços SAE 5160 e SAE 6140, classificados como aços para construção mecânica, são bastante utilizados, pois, após tratamentos térmicos, preenchem os requisitos de resistência à carga, ao impacto e à fadiga. Outro material desenvolvido na Eslovênia, conhecido como aço Superclean, também apresenta excelentes características para ser empregado como mola. Em geral, esses aços precisam passar por uma série de tratamentos e processos que incrementam suas propriedades mecânicas permitindo atingir alto desempenho e considerável durabilidade. Assim, o presente trabalho teve o objetivo de estudar a influência de tratamentos térmicos convencionais e tratamento criogênico sobre as propriedades que envolvem fadiga e resistência ao impacto dos aços mola citados. Além disso, um estudo complementar da tenacidade à fratura desses materiais foi realizado por meio de uma técnica alternativa utilizada de forma inovadora na Eslovênia. Os resultados revelaram que a criogenia não proporcionou efeitos positivos na resistência mecânica dos aços mola. Por outro lado, pequenas variações na composição química se demonstraram muito importantes e, com a aplicação da tecnologia Superclean, as propriedades mecânicas atingiram valores mais elevados.

Título em Inglês

Influence of cryogenic treatment on the performance of conventional and superclean spring steels

Palavras-chave em Inglês

Superclean steel
Cryogenic treatment
Fatigue
Impact
Fracture toughness

Resumo em Inglês

Critical components in mechanical engineering are responsible, in general, for resisting heavy loads or internal forces that tend to cause catastrophic failure. An example of this type of mechanical element is a flat spring, responsible for supporting the vertical efforts on heavy duty vehicles, such as trucks for example. For this critical structural component has higher efficiency, its production depends mainly on the proper choice of materials and manufacture processes to be applied. SAE 5160 and SAE 6140 steels are widely used as spring, because after heat treatments reach the load resistance requirements of impact and fatigue. Other material developed in Slovenia, called as Superclean steel, also has excellent characteristics to be employed as spring. In general, these steels have to undergo a number of treatments and processes that increase their mechanical properties allowing them to achieve high performance and considerable durability. Thus, this work aimed to study the influence of conventional heat treatments and cryogenic treatment on the properties involving fatigue and impact resistance of mentioned spring steels. Furthermore, an additional study of the fracture toughness of these materials was carried out trough an alternative technique used in Slovenia as innovative way. The results showed that the cryogenic did not provide positive effects on the spring steels performance. On the other hand, small variations in the chemical composition proved to be very important, and with the application of Superclean technology, the mechanical properties reached higher values.

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Data de Publicação

2018-04-12

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