Publicação: Análise do comportamento em fadiga e das superfícies de fratura da liga Ti-6Al-4V após oxidação isotérmica nas temperaturas de 350, 500 e 650 °C
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Data
2024-12-11
Autores
Orientador
Fernandes, Martin Ferreira 
Coorientador
Voorwald, Herman Jacobus Cornelis
Pós-graduação
Curso de graduação
Guaratinguetá - FEG - Engenharia Mecânica
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Durante o voo, as aeronaves experimentam alterações de pressão, oscilações e variações térmicas que influenciam diretamente as características dos materiais. Os testes de fadiga reproduzem esses ciclos, assegurando que os materiais sejam capazes de suportar essas condições ao longo de sua vida útil. A liga de titânio Ti-6Al-4V é utilizada nos primeiros estágios de pás e discos de turbinas aeronáuticas que em operação podem alcançar temperaturas de até 350°. Por conta das condições impostas em trabalho e por apresentar baixas propriedades tribológica, tratamento térmicos são realizados, entre eles a oxidação térmica. O objetivo deste trabalho é o estudo da temperatura e tempo no processo de oxidação e sua influência na vida em fadiga de amostras em Ti-6Al-4V, analisando a superfície de fratura e microestrutura das amostras utilizando microscopia eletrônica de varredura e microscopia ótica. Para obtenção da vida em fadiga, as amostras da liga foram submetidas ao ensaio de fadiga axial. Os resultados experimentais mostraram que a oxidação isotérmica nas temperaturas de 350, 500 e 650 °C diminuiu a resistência em fadiga para as amostras de liga Ti-6Al-4V e a análise das superfícies de fratura por MEV evidenciaram que o número de pontos de nucleação aumentou para as amostras oxidadas, especialmente nas temperaturas mais altas de 500 e 650 °C, devido à porosidade e heterogeneidade da camada de óxido, concentração de tensões e possível alteração de microestrutura.
Resumo (português)
During flight, aircraft experience pressure changes, oscillations, and thermal variations that
directly influence the characteristics of materials. Fatigue tests replicate these cycles to ensure
that materials can withstand these conditions throughout their service life. The titanium alloy
Ti-6Al-4V is used in the early stages of blades and discs in aircraft turbines, which can reach
temperatures of up to 350°C during operation. Due to the demanding working conditions and
its low tribological properties, thermal treatments such as thermal oxidation are performed. This
study aims to investigate the effects of temperature and time on the oxidation process and its
influence on the fatigue life of Ti-6Al-4V samples. The fracture surface and microstructure of
the samples were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy.
To determine fatigue life, the alloy samples were subjected to axial fatigue testing.
Experimental results showed that isothermal oxidation at temperatures of 350°C, 500°C, and
650°C reduced the fatigue resistance of the Ti-6Al-4V alloy samples. SEM analysis of the
fracture surfaces revealed that the number of nucleation points increased in oxidized samples,
particularly at higher temperatures of 500°C and 650°C, due to the porosity and heterogeneity
of the oxide layer, stress concentrations, and possible microstructural changes
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
LOURENÇO, Marcos Vinicios Faria. Análise do comportamento em fadiga e das superfícies de fratura da liga Ti-6Al-4V após oxidação isotérmica nas temperaturas de 350, 500 e 650 °C. 2024. 54 f. Orientador: Martin Ferreira Fernandes; Dr. Herman Jacobus Cornelis Voorwald. 2024. 54f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2024.
