Resistência ao crescimento de trinca por fadiga de aços para aplicação automobilística, com emprego de modelos de previsão do efeito da razão R entre tensões.

Abstract

Esse trabalho consistiu na comparação do desempenho de quatro aços HSLA e AHSS de aplicação automobilística, com diferentes microestruturas, e aplicação de alguns modelos de previsão da curva da/dN versus ΔK em função da razão R entre tensões. Para isso, foram realizados ensaios de tração e dureza Vickers, para caracterizar propriedades mecânicas, e análises microestruturais e fractográficas, com auxílio das técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura. Também foram realizados ensaios de propagação de trincas por fadiga em corpos de prova padronizados do tipo C(T) com razão R entre tensões entre 0,03 e 0,7. Os resultados mostraram diferenças significativas em função da microestrutura e propriedades mecânicas estáticas. O efeito deletério no crescimento de trinca por fadiga com o aumento entre a razão R foi observado. Comparou-se três modelos diferentes que preveem a relação da/dN versus ΔK principalmente na região próxima ao limiar: o clássico modelo com o conceito de fechamento de trinca proposto por Elber (1971), uma abordagem utilizando dois parâmetros como força motriz para o crescimento de trinca por fadiga proposto por Vasudevan e coautores (1994) e uma combinação desses dois modelos recentemente proposto por Zhu e coautores (2015). Os resultados forneceram subsídios para a indústria automobilística sobre o desempenho desses materiais sob fadiga. Todas as três metodologias de previsão levam em consideração importantes aspectos do comportamento de fadiga dos materiais. Porém, todos os modelos apresentaram problema de acurácia, necessitando de aprimoramento.