Análise Do Alívio Térmico De Tensões Residuais Do Aço Sae 4140 Por Difração De Raios-X Fast in-Situ

Abstract

ResumoAs T R C (tensões residuais compressivas) induzidas por shot-peening (SP) podem ser relaxadas e redistribuídas sob cargas cíclicas mecânicas, térmicas e termomecânicas. O objetivo desta pesquisa é avaliar a redução da T R C por SP através da difração de raios-X fast in-situ (D RX in-situ) na superfície do aço SAE 4140 durante tempo (t) de patamar de t [s] = 54000 em três diferentes temperaturas (T) de T [K] = 423,16; 523,16 e 623,16. É investigada a relaxação de T R C por cargas térmicas, mantendo as amostras, previamente tratadas por SP, em um forno com diferentes temperaturas de patamar, enquanto são medidos os valores de T R ao longo do t. Foi construída uma câmara de vácuo acoplada a um difratômetro de raios-X. Obteve-se 100 % cobertura por SP, as T R C aliviaram com o aumento da temperatura de patamar e o tempo. A maior variação de T R C ocorreu nos primeiros minutos de ensaio, no restante do tempo a T R permaneceu constante. A macrodureza superficial e FWHM das amostras diminuíram com o aumento da temperatura de patamar ao longo do tempo. A macrodureza superficial das amostras e FWHM são maiores após o tratamento de SP, antes do aquecimento. O FWHM reduziu ao longo do tempo com mesmo comportamento da queda da T R C, correspondente e proporcional à redução da T R C. A energia de ativação do processo, calculado pela função Zener-Wert-Avrami não foi coerente com a autodifusão do Fe-α. Logo, é recomendada a repetição para verificar o resultado. Com base nos dados obtidos, se pode concluir que esta pesquisa possui relevância industrial. Palavras-chave: Shot-peening; Tensões residuais; DRX fast in-situ; SAE 4140. THERMAL RESIDUAL STRESS RELAXATION ANALYSIS OF SAE 4140 STEEL BY FAST IN-SITU X-RAY DIFFRACTION AbstractCompressive residual stresses (T R C) induced by shot-peening (SP) can be relaxed and redistributed under mechanical, thermal and thermomechanical cyclic loads. This research's aim is to to evaluate the T R C reduction by SP through fast in-situ X-ray diffraction (D RX in-situ) on the surface of SAE 4140 steel until the holding time (t) of t [s] = 54000 in three temperatures (T): T [K] = 423,16; 523,16 e 623,16. It was investigated the T R C relaxation via thermal loadings, maintaining the samples, previously treated from SP, inside a furnace with the different T, while were measured the T R values over the t. It was built a vacum chamber to couple in a X-ray diffractometer. Results showed 100 % covering by SP, the T R C relaxed with the holding temperature and time increasing. The T R C most variation was found in the first minutes test, at the remainder time the T R remained constant. Samples surface macrohardness and FWHM decreased with the holding T over time and are larger after the SP without heating. FWHM decreased over time with the same T R C descreasing, proportional and corresponding to the T R C reduction. Activation energy of the process was computed using Zener-Wert-Avrami function didn't result in the Fe-α self-diffusion energy. So, is necessary new avaliation. Based on the obtain...

Quantification of CTOD fracture toughness in welded joints to evaluate the efficacy of vibration stress relief compared to thermal stress relief

“…Full width at half maximum (FWHM) is the parameter of a curve or function relative to its width and is given by the difference between two extreme values of a free variable in which the function reaches half of the maximum value 39 . For Banazwski 40 , higher values of FWHM in XRD measurements indicate more plastic deformation, and are an indication of distortion 38 .…”