Publicação: Avaliação da resistência à fadiga de aços avançados de alta resistência para aplicação em componentes de segurança veicular
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Bose Filho, Waldek Wladimir
Resumo
Este trabalho avaliou o comportamento à fadiga de aços avançados de alta resistência
(AHSS) voltados para a fabricação de componentes de segurança veicular, com foco no
comportamento em fadiga de baixo ciclo sob controle de deformação axial. Para tanto três
aços Dual Phase (DP780P, DP780M e DP780S) e dois aços Transformation Induced Plasticity
(TRIP780 e TRIP1000) foram avaliados por meio da i) determinação do coeficiente e do
expoente de resistência à fadiga (σf′ e b), do coeficiente e expoente de ductilidade em fadiga
(εf′ e c) e do coeficiente de resistência cíclica (H′) e expoente de encruamento cíclico (n′), ii)
da verificação da ocorrência de endurecimento ou amolecimento cíclico e iii) da realização de
análises fractográficas das superfícies de fratura após os ensaios de fadiga. A metodologia
compreendeu a fabricação dos corpos de prova (CPs), a realização de ensaios de fadiga sob
controle axial de deformação, em regime totalmente reverso, com amplitudes de deformação
variando entre 0,2 % e 1 %, conforme a norma ISO 12106 (ISO, 2017), seguida do tratamento
dos dados experimentais e da realização de análises fractográficas por microscopia eletrônica
de varredura nas superfícies de fratura dos CPs. Os resultados obtidos mostraram que: i) o
DP780S apresentou desempenho em fadiga de baixo ciclo levemente superior ao DP780M e
o TRIP780, seguido pelos DP780P e, por último, o TRIP1000; ii) o DP780P exibiu
endurecimento cíclico para deformações superiores a 0,4 %, o DP780M apresentou
endurecimento cíclico em toda faixa de deformação analisada e o DP780S apresentou
comportamento misto enquanto o TRIP780 apresentou amolecimento cíclico na faixa entre
0,2 % e 0,4 % e endurecimento cíclico para deformações superiores a 0,4 %, e o TRIP1000
exibiu amolecimento cíclico em toda faixa de deformação analisada e iii) as análises
fractográficas revelaram a presença recorrente de microtrincas secundárias em todos os aços,
sendo observada maior dificuldade na identificação de estrias de fadiga nos aços TRIP do que
nos aços DP.
Abstract
This work evaluated the fatigue behavior of advanced high-strength steels (AHSS)
aimed at the manufacture of vehicle safety components, with a focus on low-cycle fatigue
behavior under axial strain control. For this purpose, three Dual Phase steels (DP780P,
DP780M, and DP780S) and two Transformation Induced Plasticity steels (TRIP780 and
TRIP1000) were evaluated through: i) determining the fatigue strength coefficient and
exponent (σf′ and b), the fatigue ductility coefficient and exponent (εf′ and c), and the cyclic
strength coefficient (H′) and cyclic strain-hardening exponent (n′); ii) verifying the occurrence
of cyclic hardening or softening; and iii) conducting fractographic analyses of the fracture
surfaces after the fatigue tests. The methodology included manufacturing the specimens
(CPs), performing fatigue tests under axial strain control, in a fully reversed regime, with strain
amplitudes ranging between 0,2 % and 1 %, in accordance with ISO 12106 (ISO, 2017),
followed by processing the experimental data and conducting fractographic analyses by
scanning electron microscopy on the fracture surfaces of the CPs. The results obtained
showed that: i) DP780S presented low-cycle fatigue performance slightly superior to DP780M
and TRIP780, followed by DP780P and, lastly, TRIP1000; ii) DP780P exhibited cyclic
hardening for strains above 0.4 %, DP780M showed cyclic hardening over the entire strain
range analyzed, and DP780S exhibited mixed behavior, whereas TRIP780 presented cyclic
softening in the range between 0.2 % and 0.4 % and cyclic hardening for strains above 0.4 %,
and TRIP1000 exhibited cyclic softening over the entire strain range analyzed; and iii)
fractographic analyses revealed the recurrent presence of secondary microcracks in all steels,
with more difficulty in identifying fatigue striations in the TRIP steels than in the DP steels.
Palavras-chave
Fadiga de Baixo Ciclo, Aços Dual Phase, Aços TRIP, Ensaio de Fadiga em Controle de Deformação, Low-Cycle Fatigue, Dual Phase Steels, TRIP Steels, Strain-Controlled Fatigue Test
Citação
SILVA, Ana Luiza Martins Gomes. Avaliação da Resistência à Fadiga de Aços Avançados de Alta Resistência para Aplicação em Componentes de Segurança Veicular. 2026. 172 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.151.
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