Caracterização metalúrgica e simulação computacional do parafuso Tirefond visando a melhoria do seu desempenho nas ferrovias brasileiras.

Abstract

O parafuso Tirefond é um componente da via permanente ferroviária importante, pois é responsável pela fixação da placa de apoio ao dormente de madeira, por sua vez, garante a estabilidade dos trilhos. Este componente é comumente fabricado no Brasil por processos de conformação mecânica a quente de aços baixo carbono. Entretanto, com o aumento da carga transportada por eixo de locomotiva nos últimos anos, este componente tem falhado em serviço de forma recorrente. Neste contexto, esta Dissertação apresenta um estudo a respeito da caracterização química, microestrutural e mecânica do parafuso Tirefond utilizado atualmente nas ferrovias Brasileiras. A caracterização química foi feita por meio da técnica de espectrometria de emissão óptica, a caracterização microestrutural por microscopia óptica e eletrônica de varredura e os ensaios mecânicos executados foram de dureza, tração, torção e impacto. Além disso, foi avaliada a distribuição de tensão ao longo do parafuso Tirefond em carregamento estático, a partirda aplicação dos resultados obtidos na parte experimental como condições de contorno em simulações computacionais auxiliadas pelo software ANSYS 14.1. Por fim, foi possível entender as principais causas das falhas recorrentes do parafuso Tirefond. Viabilizando propostas de mudança no processo de fabricação e na geometria do parafuso atual.