Fatigue life evaluation of A356 aluminum alloy used for engine's cylinder head

Angeloni, Maurício

doi:10.11606/t.88.2011.tde-26062011-180248

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“…Those researchers monitored the growth of the mean strain value in stress–strain curves to quantify the fatigue damage considering constant stress amplitude tests for the AlSi8Cu3 alloy. Many studies have used fatigue controlled tests by cyclic strains to present the stress–strain curves, mainly under thermal loading, due to increase of these alloys application in cylinder head and engine blocks, as well as in low cycle fatigue due to lower durability of the tests 15,18–25 . Farrahi et al 19 used low cycle fatigue test results to predict the thermo mechanical fatigue behavior of the A356 aluminum alloy.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Many studies have used fatigue controlled tests by cyclic strains to present the stress-strain curves, mainly under thermal loading, due to increase of these alloys application in cylinder head and engine blocks, as well as in low cycle fatigue due to lower durability of the tests. 15,[18][19][20][21][22][23][24][25] Farrahi et al 19 used low cycle fatigue test results to predict the thermo mechanical fatigue behavior of the A356 aluminum alloy. Tian et al 20 studied the uniaxial fatigue behavior of casting A319 alloy under two different aging conditions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Effects of strontium addition and T6 heat treatment on uniaxial fatigue of A356 aluminum alloy: Fatigue life and cyclic behavior

Verran

2022

Fatigue Fract Eng Mat Struct

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The effects of strontium addition and T6 heat treatment on fatigue behavior of A356 aluminum alloy were studied in this paper. Uniaxial fatigue tests were carried out by using constant stress amplitude. In addition, microstructural analysis of porosity and fracture surface were performed on the material. Results showed that the alloy at T6 conditions presented the best fatigue life, mainly in low cycle fatigue. In high cycle fatigue, the fatigue life of as-cast and heat treatment alloys almost converged to the same alternating stress. The strontium modified alloys presented higher porosity levels than unmodified ones, which reduced the fatigue life. The stress-strain hysteresis loops showed that the A356 + T6 alloy reached the highest total strain ranges and that depending on the stress level applied, the alloy may or not present cyclic hardening. The fracture analysis revealed porosity near the surface was the main fatigue failure nucleation site for strontium modified alloys.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Effects of strontium addition and T6 heat treatment on uniaxial fatigue of A356 aluminum alloy: Fatigue life and cyclic behavior

Verran

2022

Fatigue Fract Eng Mat Struct

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“…Failure, occurring under, dynamic conditions, of stress application, are known, as fatigue, failure. Fatigue, failure is rather, unpredictable because it happens, without notice [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fatigue Performance of 2017-T4 AL. alloy Under sub-zero Temperature by Using Electromechanical Freezing System

Al-Alkawi¹,

Fattah²,

Kadhim³

2016

ETJ

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The effects of sub-zero(-22C o ) cyclic rotating bending on the S-N behavior and cumulative damage are reported for 207-T4 aluminum alloy .Experimental characterization of fatigue behavior showed that the S-N curves behavior may described by the following Basquin's formulas:At room temperature (RT) And At sub-zero temperature (-22C o ) From the above equation, the fatigue behavior can be change at and . Slightly increase in fatigue life results above 204 MPa and slightly decrease in fatigue below the 204 MPa stress level. A non-linear experimental law is introduced for the accumulation of damage at sub-zero temperature variable fatigue. This law gave conservative and safe fatigue life time prediction when applying to the data of variable fatigue at low temperature (-22 C o ).

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“…No caso de baixo ciclos, o dano é gerado no material com um pequeno número de ciclos. Fadiga termomecânica é considerada uma derivação da fadiga de baixo ciclo, que como exemplo, os cabeçotes dos motores que são submetidos a altos gradientes térmicos entre a operação e o desligamento do componente[40].2.11 FADIGA ISOTÉRMICA O ensaio de fadiga isotérmica consiste na imposição de uma deformação mecânica em temperatura constante. Este tipo de ensaio tem sido amplamente utilizado desde a década de 70, após o advento dos equipamentos servo-hidráulicos, capazes de realizar carregamentos cíclicos em frequências variadas.…”

unclassified

“…Este tipo de ensaio tem sido amplamente utilizado desde a década de 70, após o advento dos equipamentos servo-hidráulicos, capazes de realizar carregamentos cíclicos em frequências variadas. Tem como principal vantagem, a simplicidade de execução e o baixo custo quando comparado aos ensaios anisotérmicos, sendo que os resultados para diversos materiais podem ser encontrados na literatura.Fonte: Adaptado de Angeloni, 2011[40].Um fator muito importante que deve ser levado em consideração, é o tempo de exposição do material a altas temperaturas, pois essa variável exerce influência direta na resistência mecânica dos metais, na qual tende a diminuir com o aumento da temperatura. Em temperatura ambiente, as propriedades mecânicas da maioria dos metais de engenharia são, para fins práticos, independentes do tempo.…”

unclassified

Vida em fadiga isotérmica e termomecânica de ferros fundidos cinzento classe 300 e vermicular classe 500

Bon¹

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Filho, orientador e amigo presente, por acreditar em mim, pela competência na partilha de conhecimento e por almejar, meu crescimento pessoal e profissional em todos os momentos.Ao Prof. Dr. Wilson Luiz Guesser, pelos ensinamentos e parceria no desenvolvimento deste trabalho, e também, pela estima e consideração demonstradas em todos os momentos.A fundição TUPY S.A, pela cooperação e suporte ao longo desta pesquisa, fornecendo os materiais utilizados nos diversos ensaios. Aos demais professores do SMM, que contribuíram para minha formação e no desenvolvimento de minha pesquisa. Aos técnicos de laboratório do SMM, Denílson, João, Ricardo, Pedro e Alberto pelo companheirismo diário e pelo auxilio nas mais diversas tarefas, inúmeras vezes, durante todo o período de mestrado. Ao secretário da Pós-graduação Victor Luiz Barioto, pela paciência e atenção em todos os momentos. Aos funcionários e funcionárias da secretária, Priscila, Ana, Mauro e Suzete, pela amizade e por todo o auxílio prestado sempre que necessário. Ao programa de Pós-graduação em Ciências e Engenharia de Materiais, pela oportunidade e por todo suporte na realização deste mestrado. Aos amigos, Maurício Angeloni e Carla Isabel, por toda a contribuição para a conclusão do meu trabalho. Aos meus amigos do grupo NEMAF, Gualter, Fabio, Felipe, Márcio, Joseane, Thiago, pelo companheirismo e auxílio durante todo o mestrado. Aos amigos do SMM, Ricardo Aureliano e Galtiere Rego, pela amizade e colaboração no desenvolvimento deste trabalho.A retifica de motores "Laboratório do Cabeçote", São Carlos-SP, pela gentileza em mostrar os componentes para fotografia.A todas as pessoas que de alguma forma, me ajudaram a alcançar o meu objetivo. "Todo conhecimento é inacabado, isto é, um processo que se desenvolve continuamente, incorporando novos elementos e jamais deixando de questionar a si mesmo. " Paulo Freire RESUMO BON, D. G. Vida em fadiga isotérmica e termomecânica de ferros fundidos cinzento classe 300 e vermicular classe 500, 145p. Dissertação (Mestrado) -

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Fatigue life evaluation of A356 aluminum alloy used for engine's cylinder head

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Fatigue Performance of 2017-T4 AL. alloy Under sub-zero Temperature by Using Electromechanical Freezing System

Vida em fadiga isotérmica e termomecânica de ferros fundidos cinzento classe 300 e vermicular classe 500

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