COMPARATIVE STUDY ON BIAXIAL LOW-CYCLE FATIGUE BEHAVIOUR OF THREE STRUCTURAL STEELS

Resumo. Foi realizado um estudo experimental e teórico sobre o comportamento de diferentes materiais, 3 aços estruturais, em fadiga multiaxial, nomeadamente em fadiga oligociclica uniaxial/biaxial. Os ensaios foram realizados utilizando uma máquina servo-hidraulica biaxial (8800 Instron). Os materiais utilizados foram: o aço CK45; o aço AISI 303 e o aço 42CrMo4, temperado e revenido (500ºC). Para avaliar o comportamento em fadiga multiaxial foram considerados dois parâmetros: o encruamento adicional e o factor de não proporcionalidade. Foram consideradas seis trajectorias de carregamento, compostas por tracção/torção cíclicas, uniaxiais e biaxiais. De modo a verificar a influência do encruamento adicional na trajectória de carregamento foram realizadas trajectórias proporcionais e não proporcionais. Os resultados experimentais mostram que os 3 materiais estudados possuem um comportamento, relativamente ao encruamento adicional, muito diferente. Observou-se também que os diferentes materiais estabilizavam em poucos ciclos, a partir do carregamento inicial. Com base no critério da Menor Elipse Circunscritiva é definido o factor de não proporcionalidade. A aplicação dos dois parâmetros anteriormente referidos à metodologia ASME, para a fadiga multiaxial, permite obter uma boa correlação entre os resultados estimados e os experimentais. Abstract. In this paper the uniaxial/biaxial low-cycle fatigue behaviour of three structural steels (CK45 normalized steel, 42CrMo4 quenched and tempered steel and stainless steel AISI 303) are studied, evaluated and compared. Two fatigue parameters are evaluated for estimating non-proportional fatigue lives: the additional hardening and the factor o