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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20162
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Análise de falha por fratura em mola de carro torpedo: estudo de caso |
Título(s) alternativo(s): | Torpedo car spring fracture failure analysis: case study |
Autor: | Rocha, Juliana Modesto de Andrade Machado da |
Primeiro orientador: | Diniz, Marília |
Primeiro coorientador: | Pimenta, André Rocha |
Primeiro membro da banca: | Corrêa, Sandro Rosa |
Segundo membro da banca: | d'Almeida, José Roberto Moraes |
Terceiro membro da banca: | Kenedi, Paulo Pedro |
Quarto membro da banca: | Tavares, Sérgio Souto Maior |
Resumo: | Este trabalho analisou as possíveis causas que levaram à falha prematura de uma mola que compunha o truck de um carro torpedo, um veículo utilizado para transporte de ferro gusa do alto-forno até a aciaria de uma usina siderúrgica de grande porte. Para tal, foram utilizadas técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química semi-quantitativa por espectroscopia por dispersão de energia (Energy Dispersive Spectroscopy - EDS), análise química quantitativa por fluorescência e combustão, teste de microdureza Vickers (HV), dureza superficial Rockwell na escala N (HRN) e análise de tensões residuais medidas por difração de Raio X na região onde a fratura ocorreu. Também foram refeitos para a mola sob análise, os tratamentos térmicos de têmpera, revenido e shot peening industrial, todos com o intuito de simular os tratamentos que haviam sido supostamente feitos na mola original. Confrontados os resultados, pôde-se concluir que o processo que levou à fratura da mola foi um mecanismo de falha por fadiga originado a partir de um defeito na superfície da mesma. Muito embora as tensões residuais na superfície da mola estivessem dentro do esperado para evitar falhas por fadiga a partir de defeitos superficiais, a dureza nesta região do material estava menor do que o especificado motivado por um processo de descarbonetação. |
Abstract: | This paper analyzed the possible causes that led to the premature failure of a spring that made up a torpedo truck, a vehicle used to transport pig iron from the blast furnace to the steelworks of a large steel mill. For this purpose, optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM), semi-quantitative chemical analysis by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), quantitative fluorescence chemical analysis, Vickers microhardness test (HV), Rockwell hardness at the N measuring scale (HR) and residual stress analysis measured by X - ray diffraction in the region where the fracture occurred were used. The industrial quenching, tempering heat treatments and shot peening were also redone for the spring under analysis, all in order to simulate the treatments that were supposedly done on the original spring. Comparing the results, it can be concluded that the process that led to spring fracture was a mechanism of fatigue failure originated from a defect in the spring surface. Although residual stresses on the spring surface were as expected to prevent fatigue failures from surface defects, the hardness in this region of the material was lower than specified due to a decarburizing process. |
Palavras-chave: | Mechanical engineering Motor vehicles - Springs and suspension Metals - Fatigue Microscopy Spectrum analysis X-rays - Diffraction Strength of materials Engenharia mecânica Veículos a motor - Molas e suspensão Metais - Fadiga Microscopia Análise espectral Raios X - Difração Resistência de materiais |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Citação: | ROCHA, Juliana Modesto de Andrade Machado da. Análise de falha por fratura em mola de carro torpedo: estudo de caso. 2019. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20162 |
Data de defesa: | 19-Dez-2019 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Mecânica |
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Dissertação - Juliana Modesto de Andrade Machado da Rocha - 2019 - Completo.pdf | 3,65 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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