Efeito da presença de mossas na resistência à fadiga em fios da liga AA6201 T81

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente a influência da presença de mossas (deformação plástica na superfície) na vida em fadiga de fios de um cabo condutor. Assim, a proposta deste projeto é o de isolar um dos fenômenos envolvidos no processo de falha por fadiga na ligação cabo-grampo. Na montagem cabo-grampo ocorre a competição de dois fenômenos de falha distintos:1) desgaste abrasivo do material, 2) fratura devido a presença da mossa. O segundo fenômeno, objeto de estudo desse trabalho, induz a concentração de tensão e agrava assim o processo de fretting pela presença do concentrador de tensão. Para isso foi desenvolvida uma metodologia experimental utilizando uma máquina de ensaio universal para realizar o procedimento de esticamento, de indução das mossas nos fios e de ensaio de fadiga dos mesmos, e posteriormente, avaliar experimentalmente o seu efeito sobre a vida/resistência do fio. As mossas serão induzidas através de um ensaio de compressão, de um fio sobre outro com uma angulação de aproximadamente 30º e sofrerá cargas de 2kN e 2,5kN no ponto de contato, induzindo assim uma deformação plástica na superfície do fio. Como a liga utilizada para realização desse projeto é a liga AA 6201 T81, que é uma liga mais dura (88HBn), as mossas geradas não são de grande escala e como a compressão é realizada a aproximadamente 30°, o formato da mossa é em elipse com uma proporção média de comprimento/ largura de 4:1. O objetivo é quantificar, de maneira experimental, a influência dessas mossas na vida em fadiga do fio, comparando com a vida em fadiga de um fio sem a presença da mossa. Para realizar essa comparação e quantificar o efeito da mossa na resistência a fadiga do fio, foi gerado uma curva S-N dos ensaios de fadiga realizados nos fios com as mossas. E comparando-se com a curva do fio sem a marca, foi observado uma considerável redução de resistência à fadiga do fio com as mossas em relação ao fio sem a mossa. É observado também um aumento dessa redução com o aumento da vida.The objective of this work is to perform experimental testing the influence to access of indentation marks (plastic deformation on the surface) in fatigue life of a wire. Thus, the proposal of this project is to isolate one of the phenome involved in the fatigue failure process in the cable-clamp connection. In the cable-clamp assembly there is a competition of two different fault phenomena: 1) abrasive wear of the material, 2) fracture due to the presence of the jag. The second phenomenon, object of study of this work, induces the concentration of tension and thus aggravates the process of fretting by the presence of the tension concentrator. For this, an experimental method was developed using a universal testing machine that performs the stretching procedure, induction of indentations on the wires and fatigue test thereof, and subsequently, to evaluate experimentally its effect on the life/resistance of the conductor. The indentation will be induced by a compression test, from one wire to another with an angulation of approximately 30º and will suffer loads of 2kN and 2.5kN at the point of contact between the wires, thereby inducing a plastic deformation on the surface of the wire. As the alloy used to carry out this project is the AA 6201 T81 alloy, which is a tough alloy (88HBn), the generate indentation are not large scale and as the compression is performed at approximately 30 °, the shape of the indentation is in ellipse with a mean length/width ratio of 4:1. The objective is to quantify, experimentally way, the influence of those indentations in th wire fatigue life, comparing with the fatigue life of a wire without indentation. The perform this comparison and quantify the effect of indentation in the resistance wire, was raised a S-N curve of fatigue test on the wires with indentation. And compared with the curve of the wire without the mark, noted a considerable reduction of fatigue resistance of the wire with the mark in relation to the without mark. Is observed an increase this reduction with increased life