Feasibility of FS as a deposition layer technique to apply as fatigue crack propagation stopper - Brandes, Amanda Catarina (2023)
A busca por tecnologias inovadoras com o propósito de aumentar a vida útil, assim reduzindo a manutenção e frequência de inspeções são os principais objetivos de muitas indústrias aeronáuticas, tal como a EMBRAER S.A. Técnicas relativas à melhoria da tolerância ao dano estão se tornando uma solução interessante quando se trata de estruturas de alumínio expostas à fadiga. Há um crescente interesse no uso de deposição superficial por atrito (FS) como uma técnica para retardar a propagação de trinca por fadiga. FS é um processo de deposição, usado para depositar camadas de material por deformação plástica e alta temperatura. Uma vez que a temperatura de processo alcançada durante o FS está abaixo do ponto de fusão, a deposição ocorre inteiramente em estado sólido. Esta característica é vantajosa em relação à união de ligas "não soldáveis", tais como ligas das séries 2XXX e 7XXX. A primeira parte deste estudo consiste em identificar o melhor set de parâmetro, tratando-se de uma morfologia superficial satisfatória, comprimento de união efetivo e resistência da união. Para tanto, microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) equipado com fonte de emissão de campo (FEG), microdureza Vickers e teste de dobramento por três pontos são utilizados para avaliar o melhor parâmetro. Em seguida, a segunda parte consiste em entender os comportamentos mecânico e de propagação de trinca por fadiga (FCP) de depósitos de AA2024 sobre substrato de AA7475, avaliando a tensão de escoamento, a tensão de resistência máxima e o alongamento no teste de tração. Para os testes FCP, três configurações de amostras são utilizadas para comparar a influência do lado de avanço e lado de recuo na taxa de propagação de trinca por fadiga (FCGR), e a influência de um pós processamento de usinagem na superfície. Para identificar as características na superfície de fratura após ensaio de tração e falha por fadiga, fractografia por meio de MO e MEV-FEG serão utilizadas. Além disso, esse trabalho resultou da pesquisa industrial intitulada “Friction Surfacing for Damage Tolerance Improvement in Aircraft Structure” da união de esforços entre os parceiros do Department of Solid-State Materials Processing do Institute of Materials Mechanics (Helmholtz-Zentrum Hereon) da Alemanha, Embraer e a Universidade Estadual de Ponta Grossa.