Estudo da resistência à fadiga em alto ciclo para um aço de caixa de transmissão em helicópteros

Abstract

Este trabalho faz parte de uma colaboração entre a Airbus Helicopters e o Institut de Mécanique et d'Ingénierie (I2M), que visa melhorar o conhecimento do comportamento e da vida útil de um aço usado para produção de peças na indústria aeroespacial. O objetivo deste projeto é identificar os fatores responsáveis por uma dispersão nos valores de resistência a fadiga para peças produzidas sob os mesmos processos de fabricação e testadas em fadiga de alto ciclo em flexão rotativa.O material deste estudo é um aço martensítico de baixa liga, em estado temperado sem tratamentos químicos. Este aço é usado em engrenagens e eixos de transmissão de força, submetidos a esforços de flexão e torção muito elevados, abordando a resistência à fadiga de alto ciclo, processos de fabricação por usinagem, tratamento térmico e acabamento superficial. Através das observações feitas pelos microscópios óticos e de varredura e análises de rugosidade, pôde-se entender a natureza das rupturas dos corpos de prova testados. Novos corpos de prova foram usinados para serem testados em fadiga de alto ciclo de acordo com o método da escada e terem seus desempenhos analisados. Notou-se que os parâmetros de usinagem, como o desgaste da peça de corte, causam deformações plásticas indesejáveis na superfície da peça, elevando sua rugosidade e transformando as camadas externas, gerando uma frágil camada branca. Esses atributos quando em conjunto geram a iniciação de trincas e redução da resistência em fadiga do material, enquanto um bom acabamento superficial mesmo com a camada branca pode gerar alto desempenho do material.