Registro fonte: Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening

Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening

Researchers from the Group of Materials, Tribology and Surfaces of the Federal University of Technology-Paraná have been studying, since 2005, the effect of introducing compressive residual stresses on the rolling contact fatigue resistance of nodular cast iron. Techniques such as mechanical compres...

ver descrição completa

Principais autores:	Grabarski, Marina Izabelle, Weigert, Nathalia Beatriz
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Medição de superfícies Metais - Fadiga Aspereza de superfície - Fadiga Area measurement Metals - Fatigue Surface roughness - Fatigue CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10212
Tags:	Adicionar Tag Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!

id	riut-1-10212
recordtype	dspace
spelling	riut-1-102122020-11-12T18:23:58Z Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening Grabarski, Marina Izabelle Weigert, Nathalia Beatriz Neves, Julio Cesar Klein das Neves, Julio Cesar Klein das Pintaúde, Giuseppe Reis, Ricardo Fernando dos Medição de superfícies Metais - Fadiga Aspereza de superfície - Fadiga Area measurement Metals - Fatigue Surface roughness - Fatigue CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Researchers from the Group of Materials, Tribology and Surfaces of the Federal University of Technology-Paraná have been studying, since 2005, the effect of introducing compressive residual stresses on the rolling contact fatigue resistance of nodular cast iron. Techniques such as mechanical compression, plasma nitriding and shot peening were applied as an attempt to increase the cast iron’s fatigue life, but no positive results were found. In previous works, measurements of residual stresses were restricted to the surface of the specimens. The lack of residual stress profiles limits the analysis of the surface treatments applied. For this reason, the present work had the primary objective of measuring and analyzing residual stress profiles of shot peened and nitrided specimens from previous works (Wollmann, 2012; Melo e Nunes, 2013), using a chemical removal method associated with X-ray diffraction. Among the nitrided samples from Wollmann’s (2012) study, some have previously been submitted to a process of diffusion of the nitrided layer. Additionally to the samples from previous works, nitrided and shot peened specimens of AISI 5150 steel were also analyzed to allow comparisons between stress distributions in both materials. Optical microscopy, microhardness and surface roughness were the applied techniques to evaluate the effects of each surface treatment. A Shimadzu XRD-7000 X-ray diffractometer was used for residual stress measurements. The material removal between subsequent measurements was done through chemical etching to prevent the generation of new stresses. In order to compare removal methods, mechanical removal was also applied in one sample of AISI 5150. Results showed that only chemical removal method was effective on measuring residual stress profiles through X-ray diffraction. It was also concluded that the surface treatments performed in previous works were unable to introduce compressive stresses as deep as the region of maximum shear stress, which is defined by contact conditions. Diffusion in ductile cast iron nitrided samples, as well as the presence of some alloying elements in the AISI 5150 steel were decisive to increase the depth of compressive stresses. Pesquisadores do Grupo de Materiais, Tribologia e Superfícies da Universidade Tecnológica Federal do Paraná tem estudado, desde 2005, o efeito da introdução de tensões residuais compressivas na resistência à fadiga de contato de rolamento do ferro fundido nodular. Técnicas como compressão mecânica, nitretação por plasma e shot peening foram empregadas com o objetivo de aumentar a vida em fadiga do ferro fundido nodular, contudo nenhum resultado positivo foi encontrado. Nos trabalhos até então realizados, as medidas de tensão residual restringiam-se à superfície dos corpos de prova. A ausência de perfis de tensão residual limita a análise das técnicas utilizadas. Por esse motivo, o presente trabalho teve por objetivo principal a construção e análise de perfis de tensão residual de amostras nitretadas e submetidas a shot peening de trabalhos anteriores (Wollmann, 2012 Melo e Nunes, 2013) utilizando o método de remoção química de material associado à técnica de difração de raios-X. Dentre as amostras nitretadas provenientes do estudo de Wollmann (2012), algumas haviam passado também por um processo de difusão da camada nitretada. Além das amostras de trabalhos anteriores, foram analisadas amostras de aço AISI 5150 submetidas a nitretação e shot peening para fins de comparação entre as distribuições de tensão nos dois materiais. Análises de microscopia óptica, medições de microdureza e rugosidade foram as técnicas utilizadas para avaliar os efeitos de cada tratamento superficial. As medições de tensão residual foram feitas em um difratômetro Shimadzu XRD-7000. A retirada de material entre as medições foi realizada com ataque químico a fim de evitar a indução de novas tensões. Para efeitos de comparação com a remoção química, uma das amostras de aço AISI 5150 foi submetida ao processo de remoção mecânica entre medições de tensão. Os resultados obtidos demostraram que apenas o método de remoção química de material foi eficaz na determinação de perfis de tensão residual por difração de raios-X. Concluiu-se que os tratamentos superficiais realizados nos trabalhos anteriores não foram capazes de introduzir tensões compressivas na profundidade do ponto de máxima tensão cisalhante, definido pelas condições dos esforços de contato. A difusão em amostras nitretadas de ferro fundido dútil e a presença de alguns elementos de liga no aço AISI 5150 se mostraram determinantes no aumento da profundidade de tensões compressivas. 2020-11-12T18:23:58Z 2020-11-12T18:23:58Z 2015-03-04 bachelorThesis GRABARSKI, Marina Izabelle; WEIGERT, Nathalia Beatriz. Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening. 2015. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10212 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
collection	RIUT
language	Português
topic	Medição de superfícies Metais - Fadiga Aspereza de superfície - Fadiga Area measurement Metals - Fatigue Surface roughness - Fatigue CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS
spellingShingle	Medição de superfícies Metais - Fadiga Aspereza de superfície - Fadiga Area measurement Metals - Fatigue Surface roughness - Fatigue CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Grabarski, Marina Izabelle Weigert, Nathalia Beatriz Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
description	Researchers from the Group of Materials, Tribology and Surfaces of the Federal University of Technology-Paraná have been studying, since 2005, the effect of introducing compressive residual stresses on the rolling contact fatigue resistance of nodular cast iron. Techniques such as mechanical compression, plasma nitriding and shot peening were applied as an attempt to increase the cast iron’s fatigue life, but no positive results were found. In previous works, measurements of residual stresses were restricted to the surface of the specimens. The lack of residual stress profiles limits the analysis of the surface treatments applied. For this reason, the present work had the primary objective of measuring and analyzing residual stress profiles of shot peened and nitrided specimens from previous works (Wollmann, 2012; Melo e Nunes, 2013), using a chemical removal method associated with X-ray diffraction. Among the nitrided samples from Wollmann’s (2012) study, some have previously been submitted to a process of diffusion of the nitrided layer. Additionally to the samples from previous works, nitrided and shot peened specimens of AISI 5150 steel were also analyzed to allow comparisons between stress distributions in both materials. Optical microscopy, microhardness and surface roughness were the applied techniques to evaluate the effects of each surface treatment. A Shimadzu XRD-7000 X-ray diffractometer was used for residual stress measurements. The material removal between subsequent measurements was done through chemical etching to prevent the generation of new stresses. In order to compare removal methods, mechanical removal was also applied in one sample of AISI 5150. Results showed that only chemical removal method was effective on measuring residual stress profiles through X-ray diffraction. It was also concluded that the surface treatments performed in previous works were unable to introduce compressive stresses as deep as the region of maximum shear stress, which is defined by contact conditions. Diffusion in ductile cast iron nitrided samples, as well as the presence of some alloying elements in the AISI 5150 steel were decisive to increase the depth of compressive stresses.
format	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
author	Grabarski, Marina Izabelle Weigert, Nathalia Beatriz
author_sort	Grabarski, Marina Izabelle
title	Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
title_short	Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
title_full	Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
title_fullStr	Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
title_full_unstemmed	Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
title_sort	aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening
publisher	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
publishDate	2020
citation	GRABARSKI, Marina Izabelle; WEIGERT, Nathalia Beatriz. Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening. 2015. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
url	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10212
_version_	1805323595161796608
score	10,814766

Aplicação da técnica de remoção química na determinação de perfis de tensão residual em amostras de fadiga de contato submetidas a nitretação e shot peening

Registros relacionados