Estudo sobre o roleteamento do aço ABNT 4140 temperado e revenido

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Carlos Artur Alevato Leal
• Orientador(a): Alexandre Mendes Abrão
• Banca de defesa: Carlos Eiji Hirata Ventura, Marcelo Araujo Câmara, Frederico de Castro Magalhães, Gilmar Cordeiro da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
• Departamento: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Roleteamento; Aço ABNT 4140 temperado e revenido; Integridade superficial; Vida em fadiga; Temperatura de roleteamento; Microestrutura
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/36447; https://orcid.org/0000-0001-6765-1308

O roleteamento é uma operação que consiste na deformação plástica de uma superfície pela passagem de esferas, roletes ou pontas arredondadas sob pressão constante contra o material. Esta operação, considerada um tratamento mecânico superficial, surgiu como alternativa ao jateamento com granalha (shot peening) e busca, principalmente, a indução de tensão residual compressiva na superfície com melhora na qualidade superficial. Desde as últimas décadas, esse tratamento tem sido aplicado em diversas áreas da indústria, como aeronáutica e automobilística, mas ainda necessita de análises aprofundadas sobre seus efeitos na vida em fadiga mecânica e na microestrutura dos mais diversos materiais. Neste trabalho, foram avaliadas as influências dos parâmetros de roleteamento pressão, velocidade (tangente à superfície da peça) e avanço sobre a integridade superficial, a vida em fadiga mecânica por flexão rotativa, temperatura de roleteamento, microestrutura e microdureza do aço ABNT 4140 temperado e revenido (39 HRC). Dentre os parâmetros analisados, a pressão de roleteamento (Pr) foi estatisticamente significativa sobre o desvio aritmético médio (Ra), altura máxima do pico (Rp), profundidade máxima do vale (Rv) e a vida em fadiga mecânica. A velocidade de roleteamento (Vr) foi estatisticamente significativa para Ra e Rv. Já o avanço de roleteamento (fr) afetou estatisticamente os parâmetros Ra e Rv. O roleteamento elevou a vida em fadiga mecânica em quase todas as condições testadas, atingindo incremento de mais de 400% quando comparados aos corpos de prova não roleteados. A temperatura durante o roleteamento não atingiu valores considerados relevantes para promover mudança da microestrutura. A microestrutura apresentou uma região com escoamento plástico abaixo da superfície roleteada, sendo que a maior pressão (300 bar) produziu uma fina camada branca na superfície. A difração de elétrons retroespalhados indicou a presença de matriz ferrítica e de tamanho de grão na ordem de 3 μm. A maior pressão de roleteamento também aumentou a microdureza até 45 μm de profundidade.