Por: Murilo miguel narciso (Instituto Militar de Engenharia - IME), Julianna Magalhães Garcia (Instituto Militar de Engenharia - IME), Luiz Paulo Brandao (Instituto Militar de Engenharia - IME)
Resumo:
A utilização de materiais de alta temperatura, como o novo aço 310 adicionado de nióbio e nitrogênio (310 NbN), apresenta um desafio crítico na previsão de sua vida útil, especialmente em condições de fluência-fadiga. Este estudo explora a relação entre a frequência de carregamento (f) e o tempo até a fratura (tf) para o aço 310 NbN, crucial para entender a complexa interação entre mecanismos dependentes do tempo e do ciclo. A metodologia envolve estabelecer uma correlação entre f e tf em um ensaio experimental de fluência-fadiga a uma frequência de 1 Hz e tempos de espera (th) de: 0, 5, 60 e 600 segundos. Isso possibilita a estimativa dos mecanismos dependentes do tempo e do ciclo. Os resultados indicam uma zona de transição onde ambos os mecanismos interagem, influenciando o crescimento de trincas. Para tempos de espera longos (60 e 600 s), correspondentes a frequências de 1,7E-2 e 1,7E-3 Hz, a relação tende a iniciar paralela ao eixo log f, indicando predominância do mecanismo dependente do tempo. Em contraste, para tempos de espera curtos (5 e 0 s), correspondentes a frequências de 1,7E-1 e 1 Hz, a relação mostra algum gradiente, sugerindo influência do mecanismo dependente do ciclo. O modelo teórico de Yokobori oferece uma metodologia sobre esse fenômeno, propondo equações para modelar o crescimento de trincas em condições interativas de fluência-fadiga. O método proposto demonstra boa concordância entre resultados calculados e experimentais (para th =5, tf experimental=21:22, enquanto tf calculado=18:04).