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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.88.2006.tde-24062008-102446
Documento
Autor
Nome completo
José Carlos dos Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2006
Orientador
Banca examinadora
Spinelli, Dirceu (Presidente)
Bose Filho, Waldek Wladimir
Vatavuk, Jan
Título em português
Avaliação do efeito do Mg nas propriedades de fadiga em alta temperatura de ligas de Al-Si fundidas sob pressão em molde permanente
Palavras-chave em português
Fadiga termodinâmica
Fundição sob pressão
Ligas Al-Si
Resumo em português
Carcaças de transmissão estão geralmente sujeitas a tensões cíclicas geradas durante o funcionamento do motor, e estas tensões são mais críticas a temperaturas elevadas e em tempos prolongados. Os gradientes térmicos induzidos no interior de componentes sujeitos a variações de temperatura durante o período de funcionamento podem levar a tensões e deformações internas e a repetição destes ciclos térmicos pode causar a nucleação e a propagação de trincas por um processo denominado de fadiga termomecânica. Este trabalho apresenta um estudo sobre as diferenças das propriedades mecânicas de duas ligas de Al-Si fundidas sobre pressão em molde permanente (injetadas), uma identificada como sendo a Liga A, que contém o elemento de liga Mg, e a Liga B que não contém o Mg, para uso em carcaças de transmissão de veículos automotivos. Neste estudo foram realizados ensaios mecânicos de dureza, de tração e de fadiga isotérmica e anisotérmica e análises fratográficas e microestruturais por microscopia ótica e eletrônica de varredura. A Liga A apresentou resistência mecânica superior à Liga B em toda a faixa de temperatura analisada, apesar da maior quantidade de defeitos de fundição existentes nesta liga. Foi utilizada a metodologia S-N, cujos dados foram inferidos a partir dos ensaios de fadiga termomecânica. A Liga A apresenta desempenho ligeiramente superior à Liga B, especialmente para baixos níveis de tensão aplicados. Entretanto, para ensaios executados sob controle de deformação, não houve diferença significativa na resistência à fadiga entre as duas ligas.
Título em inglês
Magnesium addition effect on high temperature fatigue properties of permanent mold cast Al-Si alloys
Palavras-chave em inglês
Al-Si alloys
Thermomechanical fatigue
Resumo em inglês
Gear Box housings are usually subjected to cyclic stresses generated during engine operation. Such stresses are more critical at high temperatures and long times. Thermal gradients induced within the components submitted to variation of temperature during working may result in internal stresses and strains. Thermal cycling can result in crack nucleation and propagation by the process of thermomechanical fatigue (TMF). The main aim of this work was to evaluate the effects of Mg content on the mechanical properties of permanent mold cast Al-Si alloys. Two alloys, one containing Mg addition ("A" alloy) and another without Mg ("B" alloy) were tested under strain temperature TMF controlled conditions. In this study were performed mechanical tests of hardness, tensile strength, and anisotropic / isothermal fatigue and microstrutural / photographic analysis by scanning electronic microscopy (SEM). Using the S-N approach inferred from the TMF results, "A" alloy (Mg-added) presented a slightly better performance then "B" alloy especially at low stress amplitude levels. However, in the TMF testing conditions was not observed any significant difference in fatigue resistance for both alloys.
 
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JoseSantos_M.pdf (5.90 Mbytes)
Data de Publicação
2008-07-04
 
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