Estudo da evolução das tensões residuais através da difratometria de raios x em aço rolamento submetido a esforços cíclicos

The micro-deformations caused by cyclic loading origins the variation of the distances between atoms of the crystal lattice producing the irreversible component. In order to study and understand the microstructural behavior of the material this paper investigated the influence suffered by residual stresses in thrust rolling bearing races fabricated in AISI 52100 steel, after tests by cyclic rolling contact in a tribometer at 1m/s under two contact pressures (500 MPa and 1400 MPa) in dry and boundary lubrication conditions. Procedures of tests thermo-acustically isolated were developed for monitoring the contact temperature and sound pressure level signals to establish a comparison between the residual stress measurements, micro-hardness Vickers and micrographic registers searching an indication of wear evolution. The sin²ψ method by X-ray diffraction technique was used to quantify the residual stresses. Three raceway zones were selected for the evaluation of wear and surface morphology after predetermined cycling, comparing with their new condition ("as received"). Micro-hardness and residual stress measurements showed significant changes after the tests and it was possible to observe the relationship between the increase of sound pressure level and the residual stress for dry and lubricated conditions.

As micro deformações causam a variação da distância entre os átomos da rede cristalina decorrentes do carregamento cíclico é uma das formas de irreversibilidade de um material. Com o objetivo de estudar e entender o comportamento do material este trabalho verificou a influência sofrida pelas tensões residuais em pistas de rolamentos axiais, fabricados em aço AISI 52100, após ensaios por contato cíclico de rolamento em um tribômetro a 1 m/s, sob duas pressões de contato (500 MPa e 1400 MPa) em condições seca e regime de lubrificação limítrofe. Foram desenvolvidos procedimentos de ensaios isolados termo acusticamente para o monitoramento dos sinais de temperatura de contato e nível de pressão sonora para estabelecer um comparativo entre as medidas de tensão residual, microdureza Vickers e registros micrográficos buscando um indicativo da evolução do desgaste. O método Sen²ψ através técnica de difratometria de Raios X foi usado para quantificar as tensões residuais. Três zonas da pista de rolamento foram selecionadas para a avaliação do desgaste e da morfologia da superfície após ciclagens pré-determinadas, comparando-as com a sua condição nova ("como recebido"). Medidas de microdureza e tensão residual apresentaram variações significativas após os ensaios e foi possível observar a relação entre o incremento da pressão sonora e a tensão residual para os ensaios com contato conforme seco e lubrificado.