Comportamento em Fadiga do Aço SAE 300M

Em aplicações de alta tecnologia, como na indústria aeronáutica, automotiva e naval busca-se cada vez mais ganhos em propriedades mecânicas, como elevada resistência, tenacidade à fratura e resistência à fadiga. Como exemplo de aço com essas características tem-se o SAE 300M utilizado na indústria aeronáutica em peças estruturais, onde o conceito de projeto de prevenção de fadiga é empregado. Durante o estudo, determinou-se a dureza, os parâmetros de resistência a tração e as curvas da/dN x ?K para os estágios I (limiar) e II (Paris), sendo destas obtidos os valores de ?Klim, e as constantes C e m da equação de Paris. No ensaio de dureza, obteve-se 54 HRC, valor bem semelhante ao obtido para outros aços de ultra-alta resistência. Dos ensaios de tração foram obtidos as tensões de resistência e escoamento de 2012 e 1740 Mpa, respectivamente. Na comparação entre duas razões de carga, o aço apresentou para R=0,1, parâmetro C=3,1.10?8[(mm/ciclo) /MPa.?????] e=2,65, enquanto que, para R=0,5 apresentou C=2,7.10?8 [(mm/ciclo) /MPa.?????] e m=2,85, que para o aço SAE 300M a razão de carga tem pouca influencia na taxa de propagação de trinca, na Região II. Na análise fractográfica observou-se que o micromecanismo de propagação de trinca foi por deformação plástica localizada na frente da trinca (formação de estrias de fadiga). Além disso, comprovou-se com a observação da zona em que ocorre fratura catastrófica (Região III), que o aço estudado apresenta fratura por coalescência de microvazios, tratando-se, portanto, de uma fratura dúctil.

Título em Inglês

Fatigue resistance behavior of 300M Steel

Palavras-chave em Inglês

Resistance to fatigue
Ratio load
Da/dN curve

Resumo em Inglês

In technology applications, as in aeronautical industry, each gain in mechanical properties are important: high resistance, fracture toughness and fatigue strength. The SAE 300M is an example of steel with those characteristics, wich permits this steel to be used in structural parts. In this study, the hardness, the mechanical properties and the values for ?Kth and the Paris constants, C and m, were obtained. The hardness obtained was 54 HRC and the resistance limit and the yield point were 2012 and 1740 MPa respectively, very similar to another steels in the same category. Comparing the two loading ratios, for R=0.1 it was obtained C=3.1.10?8[(mm/ciclo) /MPa.?????] and m=2.65 and for R=0.5 it was obtained C=2.7.10?8[(mm/ciclo)/MPa.?????] and m=2.85, proving that for the 300M steal the load ratio does not matter a lot in the crack ratio propagation. In the fractographic analysis it was observed that the micromechanism of crack propagation was plastic deformation. Besides that, it was comproved with the catastrophic fracture, in the third phase, that this steal is fractured by microbasin coalescence, ductile fracture.

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Data de Publicação

2018-03-23

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