Navegando por Autor "Machado, Fabiano Alcântara"

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Effect of R load ratio on fatigue crack growth resistance of steels used in automotive applications : experimental results and use of performance prediction models.
(2023) Godefroid, Leonardo Barbosa; Bernardes, Américo Tristão; Muniz, Tainan Ferreira; Vilela, Jefferson José; Machado, Fabiano Alcântara
This research consisted in comparing the fatigue crack growth (FCG) performance of four HSLA/ AHSS steels used in automotive applications and with different microstructures, and the application of some prediction models for the da/dN versus ΔK traditional sigmoidal curve as a function of the R load ratio. FCG tests were carried out on C(T) test specimens with R-ratios varying between 0.03 and 0.7. Using the original and empirical methodology proposed by Paris and Erdogan to describe the da/dN-ΔK relationship, the results showed significant differences in function of microstructure, and a deleterious effect of R-ratio increase on the crack growth rate. In order to check existing methodologies based on physical considerations for predicting the fatigue behavior of materials and the effect of the R-ratio mainly in the fatigue threshold ΔKth region, the well-known crack closure model proposed by Elber, an approach using two parameters as a driving force for the crack growth proposed by Vasudevan and co-authors and a combination of these two models recently proposed by Zhu and co-authors were compared. The manifestation of crack closure and its qualitatively expected dependence on the R-ratio were verified for the studied steels, but the Elber model was not able to provide a master curve that accurately summarized the effect of the R-ratio on the sigmoidal fatigue curve of steels. The combined use of two critical thresholds, ΔKth* and Kmax*, for predicting fatigue crack growth according to the Vasudevan model also did not provide accurate results in evaluating the effect of the R-ratio. Regardless of the verified dispersions, there is a connection between the two-parameter methodology and crack closure, hence the model by Zhu and co-authors could be a promising alternative. However, this model also showed significant dispersions and was unable to create a master curve to adequately predict the effect of R-ratio on crack growth. Thus, it can be concluded that this research topic is still open, requiring a more in-depth phenomenological knowledge to predict the effect of the R-ratio on FCG.
Effect of the austenitizing temperature on the kinetics of ferritic grain growth under continuous cooling of a Nb microalloyed steel.
(2004) Cota, André Barros; Lacerda, Cássio Antônio Mendes; Oliveira, Fernando Lucas Gonçalves e; Machado, Fabiano Alcântara; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
The continuous cooling kinetics of the nucleation and growth of the ferritic phase was studied on a Nb microalloyed steel. Johnson– Mehl–Avrami equations were found for three austenitizing conditions and a direct relation between the time exponent and the transformation time was revealed.
Influência do grau de deformação e do tratamento de "bake hardening" na propagação de trinca por fadiga em dois aços bifásicos usados em rodas automobilísticas.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Machado, Fabiano Alcântara; Godefroid, Leonardo Barbosa
Nesse trabalho, o crescimento de trinca da/dN x ΔK foi estudado em dois aços bifásicos largamente usados na indústria automotiva, com cerca de 8% a 12% de fração volumétrica de martensita. A principal diferença entre esses aços é a composição química. Um dos aços tem adições de cromo enquanto o outro tem silício como elemento de liga. Além da composição química, o efeito de 10% de pré-deformação e tratamento térmico de “Baking Hardening” na resistência à fadiga foi verificado. Os aços bifásicos têm mostrado recentemente excelente resistência ao crescimento de trinca por fadiga, particularmente a baixas taxas de crescimento, perto do fator limiar de intensidade de tensão (ΔKTh), abaixo do qual as trincas permanecem paradas (latentes). Essa resistência depende da microestrutura do aço e é atribuida primeiramente à morfologia do caminho percorrido pela trinca e associação com efeitos de fechamento de trinca. Corpos-de-prova do tipo C(T) com 3,85mm de espessura e 50mm de largura na orientação T-L foram usados nos experimentos. A freqüência de ensaio foi de 30Hz e os experimentos foram realizados ao ar (aproximadamente 25ºC, R.H.=60%), e razão entre tensões R, de 0,1. Os resultados mostraram que os dois aços têm comportamento similar na resistência ao crescimento de trinca por fadiga. Não foi notado um efeito significante do tratamento mecânico e térmico nos dois aços, o que representa um resultado prático bastante interessante, pois esses tratamentos fazem parte do processo de fabricação das rodas. Modelos matemáticos de previsão de vida em fadiga por equações de Paris, Forman, Priddle, Collipriest, Elber e Hall, foram empregados, e os resultados experimentais mostraram uma boa concordância com os mesmos na região II. Desses modelos o que melhor se ajustou aos resultados experimentais foi o de Priddle. Os outros modelos apresentam uma característica menos conservativa na região do ΔKth que o de Priddle, o que torna esse modelo mais interessante se redução de peso e custos forem objetivos do projeto.
Propagação e fechamento de trinca de fadiga em dois aços bifásicos pré-deformados e com tratamento de “bake hardening”.
(2006) Gritti, João Alfredo; Melo, Túlio Magno Füzessy de; Machado, Fabiano Alcântara; Silva, Alex Paulo Fortes Simões da; Guimarães, Claudinei Roberto; Cândido, Luiz Cláudio; Godefroid, Leonardo Barbosa
Neste trabalho, o crescimento de trinca de fadiga da/dN x deltaK foi estudado em dois aços bifásicos de emprego em rodas de automóveis, com 7% a 12% de fração volumétrica de martensita. A principal diferença entre estes aços é a composição química: um deles tinha adição de cromo, enquanto o outro tinha adição de silício. Além deste efeito, verificou-se a influência de 10% de pré-deformação seguida do tratamento térmico de “bake hardening” na resistência à fadiga. Este tratamento termo-mecânico foi utilizado para simular as operações de estampagem e pintura das rodas. Corpos-de-prova do tipo C(T) foram empregados, com espessura de 3,8 mm e largura de 50 mm, na orientação T-L. Os ensaios de fadiga foram realizados na freqüência de 30 HZ, na temperatura de 25ºC, numa razão R entre tensões de 0,1. O comportamento em fadiga é diferente para os dois aços, na região do limiar de propagação de trinca e na região de fratura, e entre os dois aços. O fechamento de trinca pode ser utilizado para explicar este comportamento.