Influência do grau de deformação e do tratamento de "bake hardening" na propagação de trinca por fadiga em dois aços bifásicos usados em rodas automobilísticas.

Nesse trabalho, o crescimento de trinca da/dN x ΔK foi estudado em dois aços bifásicos largamente usados na indústria automotiva, com cerca de 8% a 12% de fração volumétrica de martensita. A principal diferença entre esses aços é a composição química. Um dos aços tem adições de cromo enquanto o outro tem silício como elemento de liga. Além da composição química, o efeito de 10% de pré-deformação e tratamento térmico de “Baking Hardening” na resistência à fadiga foi verificado. Os aços bifásicos têm mostrado recentemente excelente resistência ao crescimento de trinca por fadiga, particularmente a baixas taxas de crescimento, perto do fator limiar de intensidade de tensão (ΔKTh), abaixo do qual as trincas permanecem paradas (latentes). Essa resistência depende da microestrutura do aço e é atribuida primeiramente à morfologia do caminho percorrido pela trinca e associação com efeitos de fechamento de trinca. Corpos-de-prova do tipo C(T) com 3,85mm de espessura e 50mm de largura na orientação T-L foram usados nos experimentos. A freqüência de ensaio foi de 30Hz e os experimentos foram realizados ao ar (aproximadamente 25ºC, R.H.=60%), e razão entre tensões R, de 0,1. Os resultados mostraram que os dois aços têm comportamento similar na resistência ao crescimento de trinca por fadiga. Não foi notado um efeito significante do tratamento mecânico e térmico nos dois aços, o que representa um resultado prático bastante interessante, pois esses tratamentos fazem parte do processo de fabricação das rodas. Modelos matemáticos de previsão de vida em fadiga por equações de Paris, Forman, Priddle, Collipriest, Elber e Hall, foram empregados, e os resultados experimentais mostraram uma boa concordância com os mesmos na região II. Desses modelos o que melhor se ajustou aos resultados experimentais foi o de Priddle. Os outros modelos apresentam uma característica menos conservativa na região do ΔKth que o de Priddle, o que torna esse modelo mais interessante se redução de peso e custos forem objetivos do projeto.In this work, fatigue crack growth da/dN x ΔK has been studied in two dual-phase steels broadly used in the automotive industry, with, approximately, 8% to 12% of martensite volumetric fraction. The main difference between the steels is the chemical composition: one of the steels has chromium additions while the other has silicon as an alloy element. Besides the chemical composition, the effect of 10% of predeformation and a bake hardening heat treatment in the resistance to fatigue were verified. Dual-phase steels have been shown recently to display excellent resistance to fatigue crack growth, particularly at low growth rates approaching the threshold stress intensity range (ΔKth) below which long cracks remain dormant. Such resistance depends on the microstructure of the steel and is attributed primarily to meandering crack path morphology and associated crack closure effects. C(T) specimens with 3.85mm thickness and 50mm width in T-L orientation were used for the experiments. Testing frequency was 30Hz. The experiments were performed in ambient air (approximately 25oC, R.H. = 60%), at R stress ratio of 0.1. Results showed that the two steels present a similar behavior in fatigue crack growth resistance. It was not noticed significant effect of the mechanical and heat treatments in both steels. This is a very interesting practical result, because these treatments are part of the industrial process. Mathematical Models of Paris, Forman, Priddle, Collipriest, Elber and Hall were used and the experimental results showed a good agreement with them in region II. The best fitness in the results is Priddle. The others models presents a less conservative characteristic at ΔKth region in relation to the Priddle model, This reason becomes this model interesting if weight and costs reduction are important on the project

Effect of the austenitizing temperature on the kinetics of ferritic grain growth under continuous cooling of a Nb microalloyed steel.

The continuous cooling kinetics of the nucleation and growth of the ferritic phase was studied on a Nb microalloyed steel. Johnson– Mehl–Avrami equations were found for three austenitizing conditions and a direct relation between the time exponent and the transformation time was revealed

Effect of the austenitizing temperature on the kinetics of ferritic grain growth under continuous cooling of a Nb microalloyed steel.

The continuous cooling kinetics of the nucleation and growth of the ferritic phase was studied on a Nb microalloyed steel. Johnson– Mehl–Avrami equations were found for three austenitizing conditions and a direct relation between the time exponent and the transformation time was revealed

Effect of prestrain and bake hardening treatment on the Fatigue crack growth and crack closure in two dual-phase steels.

Neste trabalho, o crescimento de trinca de fadiga da/dN x deltaK foi estudado em dois aços bifásicos de emprego em rodas de automóveis, com 7% a 12% de fração volumétrica de martensita. A principal diferença entre estes aços é a composição química: um deles tinha adição de cromo, enquanto o outro tinha adição de silício. Além deste efeito, verificou-se a influência de 10% de pré-deformação seguida do tratamento térmico de “bake hardening” na resistência à fadiga. Este tratamento termo-mecânico foi utilizado para simular as operações de estampagem e pintura das rodas. Corpos-de-prova do tipo C(T) foram empregados, com espessura de 3,8 mm e largura de 50 mm, na orientação T-L. Os ensaios de fadiga foram realizados na freqüência de 30 HZ, na temperatura de 25ºC, numa razão R entre tensões de 0,1. O comportamento em fadiga é diferente para os dois aços, na região do limiar de propagação de trinca e na região de fratura, e entre os dois aços. O fechamento de trinca pode ser utilizado para explicar este comportamento.In this research, fatigue crack growth da/dN x deltaK has been studied in two dual-phase steels broadly used in the automotive industry, with 7% to 12% of martensite volume fraction. The main difference between the steels is the chemical composition: one of the steels has chromium additions while the other has silicon as an alloy element. Besides the chemical composition, the effect of 10% of prestrain followed by a bake hardening heat treatment on the fatigue resistance was verified. This thermo-mechanical treatment was used to simulate the stamping and the paint baking of the wheels. C(T) specimens with 3.80 mm thickness and 50 mm width in T-L orientation were used for the experiments. Testing frequency was 30 Hz. The experiments were performed in ambient air (approximately 25ºC, R.H. = 60%), at R stress ratio of 0.1. In the near-threshold Kth region and in the final rupture region, the fatigue behavior is different for the two steels, and also different for the two conditions considered. On the other hand, the behavior is identical in the intermediary region of crack growth. Crack closure phenomenon after prestrain and bake hardening treatment is lower than in the as received condition for both steels