A influência do shot peening e das anodizações crômica, sulfúrica e dura sobre a resistência à fadiga da liga AL7050-T7451 de uso aeronaútico

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

As ligas de alumínio desempenham papel fundamental na indústria aeronáutica. A liga Al 7050 é usada em diversas partes da estrutura dos aviões e, em particular, na fabricação de componentes do trem-de-pouso. As condições operacionais fazem com que estes componentes trabalhem sob condições ambientais agressivas, tornando necessário aumentar sua resistência à corrosão através de tratamentos superficiais. Para o alumínio e suas ligas, a anodização é um dos tratamentos mais utilizados para esta finalidade. Os processos de anodização melhoram a resistência à corrosão das ligas de alumínio, mas reduzem a resistência à fadiga. Para minimizar ou eliminar os efeitos negativos das anodizações foram realizados estudos com o processo mecânico de shot peening sobre o material base antes das anodizações. Foram realizados ensaios de fadiga por flexão rotativa e por flexão alternada para as condições sem e com shot peening e fadiga axial, sem shot peening para as direções longitudinal e transversal à direção de laminação. Os resultados somente com anodização mostram que, para todos os processos de anodização, há redução na resistência à fadiga do material e que a anodização crômica é a que apresenta os melhores resultados, seguidos da anodização sulfúrica e dura. Os dados com shot peening seguido de anodização mostram que este tratamento neutraliza os efeitos negativos da anodização e promove um aumento na resistência à fadiga, sobre o material-base para a maioria das condições analisadas. Nos ensaios de fadiga por flexão rotativa e flexão alternada não foram observadas tendências de melhor comportamento em fadiga em relação à direção dos corpos-de-prova. Na fadiga axial os melhores resultados foram obtidos para a direção transversal a laminação.

Aluminum alloys play a fundamental role in the it elaborates aeronautics. The 7050 aluminum alloy is used in several parts of the structure of the airplanes and in the production of landing year components. The operational conditions like aggressive environment, made necessary to increase corrosion resistance through superficial treatments. For the aluminum alloys, the anodization is one of the treatments used for this purpose. The anodization processes improve the resistance to corrosion of the aluminum alloy, but reduce the resistance to fatigue. To minimize or to eliminate the negative effects of the anodization, studies they were performed with the mechanical process of shot peening on the base material before the anodization. Rotating and reverse bending for the conditions without and with shot peening, for the longitudinal and traverse directions were performed. The results only with anodizing they show that for all processes was reduction in the fatigue strength of the material occurred among them the anodizing chromic was the one that presented the best results, followed by the sulfuric and hard anodizing. The results with shot peening followed by anodizing show that the shot peening neutralized the negative effects of the anodizing and promoted an increase in the fatigue resistance, for most of the analyzed conditions. In the results for rotating and reverse bending tendencies of better behavior were not observed in fatigue with relation to the direction of the samples and in the axial fatigue the best results were obtained for the traverse direction.