| Resumo : |
As indústrias aeronáutica e aeroespacial necessitam constantemente do desenvolvimento de novos materiais ou processos que agregam aos materiais novas aplicações e propriedades. O aço inoxidável 17-4 PH, pertencente à família dos aços inoxidáveis martensíticos endurecíveis por precipitação, destaca-se por sua alta resistência mecânica combinada com resistência à corrosão, características que o tornam extremamente atrativo para aplicações em áreas de alta tecnologia. Neste trabalho analisou-se o comportamento de amostras obtidas via processamento laser-based direct energy deposition (DED-LB/M) a partir de matéria prima particulada de aço 17-4PH, correlacionando com a influência da rugosidade de na vida útil por fadiga. Para atender ao objetivo, foram utilizados corpos de prova no formato de barras cilíndricas laminadas e via deposição pelo método DED-LB/M, utilizando centro de usinagem ROMI D800 Hybrid. As amostras passaram por tratamentos térmicos de solubilização, usinadas e tratamento térmico de envelhecimento, sob condição H900 (do inglês Hardened at 900°F). Posteriormente, as amostras foram caracterizadas por ensaio de dureza, análise metalográfica, análise de rugosidade e ensaio de fadiga flexo rotativa. Os resultados das micrografias das amostras produzidas por DED-LB/M evidenciaram a presença de defeitos internos, com análises de porosidade indicando um valor médio de 2,5%. As análises de rugosidades das amostras convencionais apresentaram valores de Ra 1,75, 1,36, 0,74 e 0,37 µm para as lixas 120, 320, 600 e 1000, respectivamente. Enquanto as amostras produzidas via DED-LB/M exibiram valores de Ra de 1,76, 0,74 e 0,37 µm para as granulometrias 320, 600 e 1000. Os resultados das amostras convencionais indicaram que a redução no número de ciclos à medida que a rugosidade aumenta. Amostras com rugosidade Ra de 0,37 µm, alcançaram uma vida útil próxima de 10? ciclos, enquanto as amostras fabricadas por DED/LB-M, na mesma condição, apresentaram desempenho inferior, com vida útil de 10? ciclos. Para rugosidades de 1,7 µm, as amostras convencionais atingiram aproximadamente 10? ciclos, enquanto por DED/LB-M apresentaram vida útil reduzida de 10? ciclos. As amostras de DED-LB/M, apresentaram até 60x menos ciclos de fadiga em comparação às convencionais. A partir da fractografia, atribui-se à combinação de rugosidade e a porosidade de 2,5% do processo, que introduz concentrações de tensão e facilita a propagação de trincas internas. Portanto, conclui-se que, enquanto a rugosidade é um fator crítico para o desempenho em fadiga das amostras convencionais, no caso das amostras DED-LB/M, a porosidade predomina como o fator dominante que limita a durabilidade. |