Avaliação dos efeitos de tensões residuais através da remoção de material

Abstract

As tensões residuais impostas durante o processo de manufatura de um componente são um dos maiores potenciais para o aparecimento de distorções. Neste trabalho os experimentos concentraram-se nas mudanças dimensionais de barras de aço após a remoção de material, esta remoção foi realizada objetivando-se estimar as tensões residuais presentes nas barras em conseqüência do processo de fabricação. A remoção de material foi realizada após cada etapa do processo de fabricação. As amostras foram retiradas de cinco diferentes estágios da trefilação combinada, sendo elas: pré-endireitamento, jateamento, trefilação, endireitamento e polimento por rolos cruzados (“PERC”). No último estagio houve variações no ângulo entre os rolos: 16°, 17° e 18°. As remoções de material foram realizadas de nodo a deixar uma parcela correspondente a uma profundidade de 1/6 ou ½ do diâmetro da barra. Os cortes foram realizados em diferentes posições angulares para caracterizar heterogeneidades impostas durante o processo (0°, 90°, 180°, 270°). Devido à remoção de material as tensões residuais são rearranjadas na parte restante que conduz ao aparecimento de uma deflexão do material restante. Esta deflexão foi usada para estimar os níveis de tensão residuais presente previamente nas barras.

The residual stresses imposed during the manufacturing process of a component are one of the main potential carriers for the appearance of distortion. In this work experiments concerning dimensional changes of bars after material removal were carried out in order to estimate the residual stress level stored as a consequence of the manufacturing route. The material removal was accomplished after each processing step. The samples were taken after five different steps of a combined colddrawing: pre-straightening, shot-blasting, cold-drawing, straightening and polishing by crossed rolls. The last step was varied according to the angles between crossed rolls: 16°, 17° and 18°. The material removal was accomplished in such a way to leave a material portion corresponding to a depth of 1/6 or 1/2 of the diameter of the bar. The cuts were done at different angular positions to characterize imposed peripheral inhomogeneities (0°, 90°, 180°, 270°). Due to the material removal, the residual stresses will be rearranged in the remaining part, which leads to the appearance of a deflection of the remaining material. This bending was used to try to estimate the residual stress levels previously present in the bars.