Efeitos da sobrecarga e da espessura na vida em fadiga de componentes de aço API 2H grau 50

Abstract

Tubulações de petróleo “off shore”, trens de pouso de aeronaves e chassis de automóveis são exemplos de estruturas que costumam sofrer sobrecargas mecânicas e carregamentos cíclicos de amplitudes variadas ao longo de seus ciclos de vida. Assim sendo, é importantíssimo entender corretamente o comportamento de materiais sob condições de carregamento que se aproximem da realidade em operação. O presente trabalho estudou o efeito da sobrecarga em corpos de prova de aço API 2H grau 50 de diferentes espessuras. Como metodologia experimental foi utilizada a técnica fatorial completa com dois níveis e dois fatores (magnitude da sobrecarga e espessura). Os resultados dos testes de fadiga com sobrecargas foram obtidos na forma de curvas de tamanho de trinca (a) por número de ciclos (N) e curvas de taxa de crescimento de trinca (da/dN) por tamanho de trinca (a). A influência dos fatores foi quantificada, uma equação que descreve o fenômeno foi proposta e regiões de interesse foram reveladas.

Off shore oil pipelines, airplanes landing gear and car chassis are examples of structures that often tend to suffer mechanical overloads and cyclic loads of various amplitudes over their life cycles. Therefore, it is important to properly understand the behavior of materials under loading conditions which are closer to the reality in operation. This work studied the effect of overload on specimens of API 2H Grade 50 steel of different thicknesses. As experimental methodology was used the full factorial technique with two levels and two factors (overload magnitude and thickness). The results of fatigue tests with overloads were obtained in the form of curves of crack length (a) by number of cycles (N) and curves of crack growth rate (da/dN) by crack length (a). The influence of the factors was quantified, an equation that describes the phenomenon was proposed and areas of interest were revealed.