Análise de fratura pós fadiga da liga de alumínio 7075-T6 submetida ao tratamento térmico RRA e nitretação a plasma - Rocha, Elisa Gombio [UNIFESP] (2022)
Este trabalho visou a análise de fratura da liga de alumínio 7075-T6 após ensaio de fadiga em corpos de prova (cdps) com e sem entalhe, da própria condição T6, desta condição submetida ao tratamento térmico RRA e ao tratamento superficial de nitretação a plasma, que foram produzidos em estudos anteriores no grupo de pesquisa em que este trabalho está inserido. A importância do estudo da sensibilidade ao entalhe se dá pelo fato do entalhe geralmente diminuir a vida em fadiga, criando regiões de altas tensões triaxiais localizadas que restringem a deformação plástica, fragilizando o material. Um padrão de tratamento térmico conhecido como retrogression and reaging (RRA) é utilizado para aumentar a resistência mecânica e a dureza da AA7075-T6 a fim de se obter melhorias no comportamento em fadiga e em corrosão. A condição de tratamento utilizada foi de 200 °C por 20 minutos com resfriamento em água (ressolubilização) seguido por 24 horas a 120 °C (re-envelhecimento). A nitretação a plasma foi o método escolhido por elevar a dureza superficial, resistência à fadiga, resistência ao desgaste e à corrosão de várias ligas, melhorando o desempenho dos materiais encontrados no mercado. Os cdps de fadiga foram usinados a partir de barras cilíndricas da AA7075-T6 e o ensaio de fadiga de alto ciclo em um equipamento servo-hidráulico MTS foi realizado em condições trativas (razão de tensão R=0,1). As análises de fratura da liga AA7075 após ensaio de fadiga nas condições T6, RRA e nitretada a plasma foram realizadas via estereomicroscopia e por microscopia eletrônica de varredura para a determinação dos tipos de fratura apresentados em cada condição e os micromecanismos de fratura atuantes. As tensões dos cdps analisados foram 400 e 500 MPa para a condição não entalhada e 75, 100 e 150 MPa para as condições entalhadas. Os três estágios característicos de fadiga foram encontrados para as condições analisadas, com exceção da condição nitretada sem entalhe que apresentou uma fratura intergranular com presença de dimples. Com exceção da condição nitretada sem entalhe, microscopicamente foi possível encontrar e mensurar estrias de fadiga em todas as amostras analisadas com e sem entalhe. Além disso, foram encontradas partículas de segunda fase na região de nucleação de trinca da condição T6 sem entalhe. Macroscopicamente, não foram encontradas marcas de praia ou marcas de catraca nas amostras analisadas. As condições T6, RRA e nitretadas com entalhe apresentaram fractografias similares à condição de concentração de tensão severa.