Mecanismos de Desgaste (I)
Fadiga Térmica
Os moldes utilizados em fundição sob pressão estão sujeitos a tensões cíclicas induzidas por gradientes térmicos e pressão de operação que podem causar fraturas na superfície [1]. Durante o ciclo de injeção a liga de alumínio faz contato com a superfície da ferramenta. A temperatura da superfície do molde aumenta e cria um alto gradiente de temperatura entre a superfície quente e o centro frio. Isso produz tensões de compressão na superfície que causam deformações elásticas e plásticas que aliadas a pressões de operação que variam de 50 a 80 MPa podem levar à formação de uma rede de trincas superficiais chamadas “trincas térmicas”. Essas trincas levam à deterioração da qualidade superficial das peças além da possibilidade de se propagarem levando à formação de trincas catastróficas [2]. A fadiga térmica não pode ser confundida com o “choque térmico”, pois enquanto na primeira o dano surge após solicitações térmicas cíclicas (variações de temperatura), na segunda o dano, ou falha, ocorre de uma só vez.
A temperatura da superfície é o principal parâmetro que influencia a vida útil da matriz de aço devido ao surgimento de tensões térmicas (gradiente de temperaturas). Uma diferença de temperatura na superfície de +- 20 ºC pode diminuir a vida útil da matriz entre 30 e 50%. Essa temperatura condiciona o surgimento e a propagação das trincas no contorno de grão da superfície que se soma à oxidação [3].
A formação de trincas é retardada em aços com a elevada tensão de escoamento, tenacidade e ductilidade em altas temperaturas, microestrutura homogênea obtida de um processo controlado de têmpera e revenimento e alta condutividade térmica [1,4]. Um processo de modificação da superfície por difusão de nitrogênio e oxidação poderia ser adicionado mediante a utilização de segura tecnologia para produzir correta morfologia
Bibligrafia: [1] ESSADIQ, E and TOTEN, G. “Tools Steels, CANMET – MTL, Materials Tecnology Laboratory in: TOTTEN, G.: Steel Heat Treatment Handbook” Se.Ed., Press 2006; [2] SRIVASTAVA, A, JOSHI, V. SHIPURI, R., “Computer modeling and prediction of thermal fatigue cracking in die casting tooling”, Wear 256, pg.38-43, 2004; [3] LINDOW, H. Uddeholm Technical Inform, 2007 [4] CORNACCHIA, G. et al. “Influence of aging on microstructure and toughness of die casting steels”. U.Brescia, Italy;
Os moldes utilizados em fundição sob pressão estão sujeitos a tensões cíclicas induzidas por gradientes térmicos e pressão de operação que podem causar fraturas na superfície [1]. Durante o ciclo de injeção a liga de alumínio faz contato com a superfície da ferramenta. A temperatura da superfície do molde aumenta e cria um alto gradiente de temperatura entre a superfície quente e o centro frio. Isso produz tensões de compressão na superfície que causam deformações elásticas e plásticas que aliadas a pressões de operação que variam de 50 a 80 MPa podem levar à formação de uma rede de trincas superficiais chamadas “trincas térmicas”. Essas trincas levam à deterioração da qualidade superficial das peças além da possibilidade de se propagarem levando à formação de trincas catastróficas [2]. A fadiga térmica não pode ser confundida com o “choque térmico”, pois enquanto na primeira o dano surge após solicitações térmicas cíclicas (variações de temperatura), na segunda o dano, ou falha, ocorre de uma só vez.
A temperatura da superfície é o principal parâmetro que influencia a vida útil da matriz de aço devido ao surgimento de tensões térmicas (gradiente de temperaturas). Uma diferença de temperatura na superfície de +- 20 ºC pode diminuir a vida útil da matriz entre 30 e 50%. Essa temperatura condiciona o surgimento e a propagação das trincas no contorno de grão da superfície que se soma à oxidação [3].
A formação de trincas é retardada em aços com a elevada tensão de escoamento, tenacidade e ductilidade em altas temperaturas, microestrutura homogênea obtida de um processo controlado de têmpera e revenimento e alta condutividade térmica [1,4]. Um processo de modificação da superfície por difusão de nitrogênio e oxidação poderia ser adicionado mediante a utilização de segura tecnologia para produzir correta morfologia
Bibligrafia: [1] ESSADIQ, E and TOTEN, G. “Tools Steels, CANMET – MTL, Materials Tecnology Laboratory in: TOTTEN, G.: Steel Heat Treatment Handbook” Se.Ed., Press 2006; [2] SRIVASTAVA, A, JOSHI, V. SHIPURI, R., “Computer modeling and prediction of thermal fatigue cracking in die casting tooling”, Wear 256, pg.38-43, 2004; [3] LINDOW, H. Uddeholm Technical Inform, 2007 [4] CORNACCHIA, G. et al. “Influence of aging on microstructure and toughness of die casting steels”. U.Brescia, Italy;
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