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Tese

Verificação de tensões residuais em peças cementadas, por meio de corrosão sob tensão (1968)

  • Authors:
  • Autor USP: VIEIRRA, RENATO ROCHA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMT
  • Subjects: CORROSÃO; TENSÃO RESIDUAL
  • Language: Português
  • Abstract: As tensões totais numa peça resultam da soma das tensões devidas à solicitação externa com as tensões residuais pré-existentes. O Metals Handbook (1961) define tensões residuais como sendo as tensões presentes num corpo livre de forças externas ou gradientes térmicos. Devem ser utilizadas quando pretende-se aproveitar plenamente as características dos materiais. Dentro da concepção moderna de componentes mecânicos, a peça considerada em todos os seus aspectos (Pomey), é a unidade em torno da qual deve desenvolver-se o trabalho do engenheiro metalurgista e do engenheiro mecânico, para que a distribuição das tensões totais e o comportamento da mesma, em serviço, corresponda ao máximo aproveitamento do material e dos processos de fabricação. Além disso, em aplicações de alta responsabilidade, onde o critério de máxima eficiência pelo menor custo deve ser substituído pelo de “exequibilidade científica” (Thompson), nenhum aspecto que possa afetar o comportamento da peça pode deixar de ser considerado exaustivamente. A produção de componentes em série, por outro lado, frequentemente sem modificação durante anos, veio exigir e tornar possível o máximo aperfeiçoamento de cada peça. Dentro desse quadro, as tensões residuais, que podem atingir 40%, ou mais, das tensões decorrentes dos esforços em trabalho, nas regiões críticas da peça (Koistinen) não podem deixar de ser consideradas no projeto e na inspeção final. A atenção às tensões residuais não é nova. Já em 1888recomendava-se a sua utilização para melhorar o comportamento de canos para canhão (Horger), mas os resultados do seu condicionamento controlado tem sido restritos pelos processos de fabricação e pelas dificuldades de avaliação e inspeção. Os critérios que permitem o controle das tensões residuais envolvem,fundamentalmente, considerações de ordem metalúrgica que resultam dos processos de fabricação, desde as operações de conformação, tratamento térmico, até as de acabamento final. O desenvolvimento dos métodos que permitiram uma melhor avaliação das tensões e deformações internas representaram um real progresso no estudo da estrutura dos metis. (mehl) e no conhecimento de seu comportamento em serviço. As engrenagens constituem um dos componentes mecânicos mais elaborados sob o ponto de vista de fabricação e nos quais as tensões residuais são particularmente importantes (Almen e Black). Tensões deste tipo na base dos dentes, de tração ou compressão, são condicionadas pelo tratamento térmico escolhido e pela seleção do material (Campbell e McEntire). É também na base dos dentes, onde ocorrem os máximos de tensões de tração devidos à solicitação em serviço. Foram as engrenagens que levaram esses aspectos a um estudo sistemático, quando o problema se apresentou de forma dramática em algumas ocasiões. Um dos problemas surgiu da seleção de aços para engrenagens de eixo traseiro de caminhão, com base em resultados de ensaio de fadiga rotativa em máquina Moore. A aplicação dessa solução levou a resultados desastroso pela não consideração das tensões residuais (Boegehold). O estudp das tensões residuais tem sido realizado pelos métodos de seccionamento progressivo e pelas técnicas de raios X (Martin). Estas últimas tem se tornado mais acessíveis , mais precisas e seu campo de aplicação tem crescido (Barrett). Um programa de pesquisa relativo a ciclos de cementação e tratamentos térmicos levou o autor a sentir as dificuldades e limitações dos métodos usuais no estudo das tensões residuais, quando adistribuição das tensões ou a geometria da peça, ou ambos, são complexos. O objetivo daquele programa seria o estudo da influência desses ciclos no comportamento final de engrenagens solicitadas à fadiga, considerados os efeitos das tensões residuais. Nestas peças a extrapolação de resultados obtidos em corpos de prova de geometria simples é difícil e discutível e os tratamentos teóricos são insatisfatórios. Não tiveram êxito tentativas para estabelecer correlação entre o nível de tensões residuais e o comportamento em ensaio de fadiga, de engrenagens cementadas, possivelmente devido a insuficiência dos meios utilizados para a determinação das tensões residuais (Thompson). Com o conhecimento de uma série de aspectos relativos aos processos de corrosão sob tensão e diante de tais dificuldades decidiu o autor desenvolver nesse campo um ensaio para o estudo das tensões nas engrenagens comentadas. Técnicas semelhantes tem sido utilizadas no estudo de estruturas soldadas (Masabuchi e Martin).
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.11.1968
    • How to cite
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    • ABNT

      VIEIRA, Renato Rocha. Verificação de tensões residuais em peças cementadas, por meio de corrosão sob tensão. 1968. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 1968. . Acesso em: 19 abr. 2024.

    • APA

      Vieira, R. R. (1968). Verificação de tensões residuais em peças cementadas, por meio de corrosão sob tensão (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo.

    • NLM

      Vieira RR. Verificação de tensões residuais em peças cementadas, por meio de corrosão sob tensão. 1968 ;[citado 2024 abr. 19 ]

    • Vancouver

      Vieira RR. Verificação de tensões residuais em peças cementadas, por meio de corrosão sob tensão. 1968 ;[citado 2024 abr. 19 ]

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