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FACULDADE DE ENGENHARIA INDUSTRIAL da Fundação
de Ciências Aplicadas Departamento de Mecânica,
Laboratório de Materiais http//welcome.to/LabMat-
FEI
Vida em fadiga e fractografia do aço ABNT4140
temperado e revenido.
Bolsista Aline Szabo Ponce

Prof. Orientador Dr. Rodrigo Magnabosco
aponce_at_cci.fei.br


rodrmagn_at_cci.fei.br

• Objetivos
• Analisar a fractografia e levantar dados sobre
  propriedades mecânicas do aço ABNT 4140 temperado
  e revenido a 300C por uma hora, para previsão
  de vida em fadiga de alto ciclo por análise de
  tensões, em ensaio controlado pela amplitude de
  tensões sob uma tensão média de 594 MPa.

• Material e métodos
• Material
• O material fornecido para o desenvolvimento da
  presente pesquisa é o aço ABNT 4140, cuja
  composição química se encontra na tabela ao
  lado.
• Métodos
• Tratamentos térmicos
• Os corpos de prova foram temperados em óleo, e
  revenidos por uma hora a 300ºC.
• Ensaios Mecânicos
• Ensaios de dureza, usando a escala Rockwell C.
• Ensaios de tração na máquina Materials Testing
  System, MTS.
• Ensaio de fadiga na máquina Materials Testing
  System, MTS.
• Exame fractográfico
• As fraturas foram observadas em lupa
  estereoscópica com capacidade de aumentar de 6,7
  a 40 vezes a imagem observada.

• Resultados e discussão
• Segundo medidas efetuadas o material ensaiado
  apresenta dureza de 49 ?1 HRC.
• Dos ensaio de tração extraiu-se a tabela abaixo
• Dos ensaios de fadiga tem-se a curva ?a x Nf ao
  lado,
• para tensâo média de 594 MPa.
• Nota-se no exame fractográfico que a configuração
  da trinca
• de fadiga para os corpos-de-prova que
  apresentaram fratura
• no comprimento útil, duas regiões distintas
  nucleação e
• propagação estável de uma trinca, e propagação
  instável da
• trinca, de acordo com as figuras ao lado e
  abaixo.

A região circulada em vermelho indica área de
propagação estável da trinca, e as setas azuis
indicam o sentido da propagação instável da
mesma.(6,7 vezes)

• Conclusões
• Foi encontrado coeficiente de Basquin b -
  0,215, e coeficiente de resistência à fadiga ?f
  5678 MPa .
• Não foram encontrados defeitos internos que
  pudessem colaborar na nucleação das trincas de
  fadiga.
• O aço ABNT 4140 estudado apresentou grande
  sensibilidade à concentradores de tensão como a
  mordedura das garras,
• e riscos de usinagem. Para ensaios de fadiga, os
  corpos-de-prova devem ter fino acabamento
  superficial.

A seta azul indica a região de nucleação da
trinca. Não se observa defeitos nesta região.( 30
vezes)

• Agradecimentos
• À FEI-FCA pelo patrocínio do projeto e concessão
  de bolsas de iniciação científica à aluna Aline
  Szabo Ponce.
• Aos técnicos do LabMat Romildo de Freitas, Marcos
  O. Gentil, Antônio M. Mirom, Hamilton A. Silva e
  Arnaldo Raymundo pela ajuda prestada.
• Aos amigos Ronnie Mikio Shibata, Paula C.
  Oliveira, Fernando Dotta, Rodrigo Liberto e
  Mauricio Carvalho pela colaboração e carinho.
• E ao orientador Rodrigo Magnabosco pela grande
  paciência.