Efeito da nitretação a laser na resistência à fadiga de alto ciclo do titânio grau 2
Devido a sua alta resistência específica, boa resistência à corrosão e estabilidade metalúrgica, o titânio e suas ligas são materiais atrativos para inúmeras aplicações de alto desempenho. Em especial, o titânio comercialmente puro (Grau 2) desempenha um papel importante nas indústrias automobilísti...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade de São Paulo (USP) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:teses.usp.br:tde-14062022-110342 |
| Acceso en línea: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-14062022-110342/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Fadiga Fatigue Laser Nitretação Nitriding Titânio Titanium |
| Sumario: | Devido a sua alta resistência específica, boa resistência à corrosão e estabilidade metalúrgica, o titânio e suas ligas são materiais atrativos para inúmeras aplicações de alto desempenho. Em especial, o titânio comercialmente puro (Grau 2) desempenha um papel importante nas indústrias automobilística e aeroespacial. Porém, devido à baixa resistência ao desgaste, apresenta algumas limitações em aplicações estruturais. Soluções e melhorias podem ser realizadas por meio de tratamentos termoquímicos, pois estes são capazes de adequar as propriedades tribológicas e o desempenho mecânico do titânio. O presente trabalho tem como objetivo investigar o efeito da nitretação a laser em corpos de prova lisos e entalhados. Foram analisados dois tipos de entalhes, submetidos a ensaios de fadiga de alto ciclo, através da construção das curvas S x N. A primeira etapa baseou-se em definir os melhores parâmetros para o tratamento de nitretação a laser do titânio grau 2. Os resultados mostraram que, quanto maior a potência do laser, a camada é mais uniforme. No entanto, maior a rugosidade presente na superfície, o que para o fenômeno da fadiga é prejudicial. A segunda etapa do projeto envolveu a nitretação dos corpos de prova destinados aos ensaios de fadiga e a comparação das amostras nas condições nitretadas e não-nitretadas, com e sem entalhes. Com relação aos ensaios de fadiga para as amostras sem tratamento, com e sem os entalhes, a presença da descontinuidade reduziu a vida em fadiga em ambas as condições. A nitretação reduziu a vida em fadiga para todas as condições. A análise de sensibilidade ao entalhe evidenciou que, para as amostras nitretadas, a presença do entalhe não influenciou a vida em fadiga. As análises fractográficas indicaram que as trincas foram nucleadas na superfície, principalmente nas trilhas induzidas pelo laser. O mecanismo de fratura final das amostras lisas e entalhadas foi descrito pela formação e coalescência de microcavidades. |
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