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ORCID:  http://orcid.org/0009-0003-2828-165X
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação da tenacidade à fratura do aço inoxidável AISI 304 usando o ensaio de puncionamento esférico
Alternate title (s): Evaluation of fracture toughness of AISI 304 stainless steel using small punch test
Author: Peres, José Guilherme de Freitas
First Advisor: Arencibia, Rosenda Valdés
First member of the Committee: Paes, Luiz Eduardo dos Santos
Second member of the Committee: Almeida, Luiz Fernando Maia de
Summary: Este trabalho avaliou a tenacidade à fratura do aço inoxidável AISI 304 em duas direções usando o ensaio de puncionamento esférico instrumentado. Para tanto, foi utilizado a técnica de múltiplos corpos de prova entalhados lateralmente e as metodologias de análise de resultados dos métodos Lacalle e da Taxa de Alívio de Energia. Os resultados obtidos mostraram que ambas as metodologias são capazes de detectar a anisotropia do material, que apresentou maior tenacidade na direção longitudinal. Além disso, estes resultados estão dentro da faixa de valores esperados de tenacidade à fratura convencionais encontrados na literatura. Contudo, o método da taxa de alívio de energia apresentou, em média, dispersões nos resultados maiores que 32 %, revelando uma baixa repetibilidade que comprometem a qualidade e confiabilidade destes. Por outro lado, o método Lacalle obteve resultados de JQ promissores e com baixa dispersão com médias de 492 kJ/m² para a direção longitudinal e 436 kJ/m² para a direção transversal. Além disso, os resultados obtidos por meio do método Lacalle foram comparados com os resultados de outros materiais submetidos ao mesmo método para proporcionar informações qualitativas da avaliação da tenacidade à fratura do AISI 304. Neste comparativo, o AISI 304 apresentou o maior valor de tenacidade dentre os aços analisados.
Abstract: This work evaluated the fracture toughness of AISI 304 stainless steel in two directions using the Small Punch Test. For this purpose, the multiple side notched specimen technique and the methodologies of the Lacalle’s and Energy Release Rate methods was employed. The obtained results indicated that both methodologies are capable of detecting material anisotropy, showing higher toughness in the longitudinal direction. Additionally, these results are within the range of conventional fracture toughness values found in the literature. However, the Energy Release Rate method exhibited results with a mean dispersion greater than 32 %, indicating low repeatability and significant uncertainty values that compromise the quality and reliability of the results. On the other hand, the Lacalle’s method yielded promising JQ results with low dispersion of 492 kJ/m² in the longitudinal direction and 436 kJ/m² in the transversal direction. Furthermore, the results of Lacalle’s method were compared with results from other materials subjected to the same method to provide qualitative information for the fracture toughness of AISI 304 steel. In this comparison, AISI 304 exhibited the highest toughness value among the analyzed steels.
Keywords: Tenacidade à fratura
Fracture toughness
Ensaio de puncionamento esférico
Small punch test
Aço inoxidável AISI 304
AISI 304 stainless steel
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: PERES, José Guilherme de Freitas. Avaliação da tenacidade à fratura do aço inoxidável AISI 304 usando o ensaio de puncionamento esférico. 2023. 79 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39673
Date of defense: 22-Nov-2023
Appears in Collections:TCC - Engenharia Mecânica

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