MARCO ANTONIO COLOSIO
UMA ABORDAGEM DA VIDA EM FADIGA EM BARRA ESTABILIZADORA
AUTOMOTIVA CONSIDERANDO DEFEITO SUPERFICIAL FISICAMENTE PEQUENO
Orientador: Dr. Arnaldo Homobono Paes de Andrade
RESUMO
Para a nucleação e crescimento de uma trinca de fadiga em um sólido são necessários
um carregamento externo e condições favoráveis em sua superfície ou núcleo; todavia, o
aumento da resistência à fadiga de um componente feito com um determinado material
pode ser obtido por tratamentos térmicos que aumentam a dureza superficial e/ou
tratamentos superficiais que introduzem tensões residuais compressivas. O presente
estudo avalia a resistência à fadiga de matrizes martensítica e perlítica de um aço SAE
5160 e a influência do processo de jateamento por granalha de aço no desempenho na
sua vida em fadiga. Também, um micro-defeito da ordem de 0,3 mm de profundidade,
criado por eletro-erosão, foi utilizado para separar os mecanismos de nucleaçâo e
crescimento da trinca de fadiga e sua importância relativa na vida em fadiga de
componentes e corpos-de-prova. Barras estabilizadoras automotivas, confeccionadas nas
condições normal de produção e adaptada para os propósitos deste trabalho, foram
avaliadas de acordo com os parâmetros acima, por meio da obtenção de curvas S-N e
da/dN-AK do material e também pela utilização de recursos de modelagem numérica,
cálculos analíticos, ensaios de durabilidade em bancada e no veículo e monitoramento de
tensões/deformações por extensômetros elétricos. Os ensaios de carregamento cíclico
em função do seu tipo e nível de tensão mostram a redução de vida em fadiga de barras
estabilizadoras e corpos-de-prova quando presente um pequeno defeito físico, melhoria
quando acrescentado um jateamento sobre a superfície com um micro-defeito e
diferenças comportamentais entre as microestruturas perlítica e martensítica com e sem
os efeitos do jateamento e do micro-defeito. A proposta deste estudo é fornecer uma
visão integrada e profunda da vida em fadiga de um componente de segurança (barra
estabilizadora) e/ou corpos-de-prova e mostrar que os recursos experimentais adotados
podem ser confiáveis e eficientes para utilização direta na fase de projeto desse
componente.