Análise das tensões residuais em anéis para rolamentos do aço ABNT 52100 através do método do furo cego

Abstract

As tensões residuais podem atuar beneficamente ou prejudicialmente no desempenho dos componentes mecânicos. Estas tensões também representam um dos principais potenciais para o aparecimento de distorções e mudanças dimensionais em componentes mecânicos durante o processo de manufatura. Por estes motivos são de grande importância a medida e o controle destas tensões. Neste trabalho, foram realizadas análises da variação das tensões residuais em anéis para rolamentos do aço ABNT 52100. Anéis retirados de três diferentes etapas do processo de fabricação (a saber, conformação, usinagem e têmpera) foram analisados através do método do furo cego para a determinação das tensões residuais. A partir dos valores de deformações obtidos, foram calculadas às tensões residuais nas direções axial e tangencial para cada componente a partir da superfície até uma profundidade de 1 mm. Os resultados mostram a variação das tensões residuais no componente devido a cada etapa do processo de manufatura, dando indícios de como proceder para um melhor controle e otimização do processo de fabricação a fim de conter as conseqüentes variações dimensionais do componente.

The Residual stresses can have benefical or detrimental behavior in the performance of the mechanical components. These stresses also represent one of the main potential causes for the appearance of distortions and dimensional changes in mechanical components during the manufacture process. For these reasons it is very important to measure and control the residual stress distribution in mechanical parts. In the present work, the analysis of the residual stress depth variation in some ball bearings steel rings were done by the Blind Hole Drilling Method. Rings in the forjed, machined and quenched state were analyzed for the residual stress determination. From the relived strain values, the residual stresses were calculated in the axial and tangential directions for each component from the surface until a depth of 1 mm. The results show the variation of the residual stresses in the component during the manufacture process. These data give an indication of how to proceed for improving and controlling the process, in order to contain the consequent dimensional variations of the component.