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Análise do comportamento em fadiga de rodas ferroviárias fabricadas pelos processos de forjamento e fundição

Beneficiário:

Instituição: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá, SP, Brasil
Pesquisador responsável:

Valdir Alves Guimarães

Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo: 11/21347-3
Vigência: 01 de fevereiro de 2012 - 31 de janeiro de 2013
Assunto(s):

Forjamento

Fundição (processos de fabricação)

Fadiga dos materiais

Resumo
Nos últimos séculos o desenvolvimento do sistema ferroviário impulsionou um grande avanço tecnológico, possibilitando um substancial crescimento em diversas áreas da engenharia. Em poucas décadas, as ferrovias se tornaram o principal meio de transporte, tendo um aumento contínuo no número de passageiros assim como no volume de carga transportada. No entanto, este acelerado avanço submeteu os componentes ferroviários responsáveis pelo transporte de cargas a níveis críticos de solicitações e, em algumas situações, com proporções desconhecidas na época. Esse desconhecimento acarretou em projetos inadequados para os componentes ferroviários e consequentemente um grande número de acidentes por quebra de eixos, rodas e trilhos. As rodas não são elementos novos na indústria ferroviária. Desde o nascimento dessa indústria até os dias de hoje as rodas são os componentes chave para o bom funcionamento da ferrovia. Por ser um elemento crítico de segurança, o design e a manutenção são feitos com extremo cuidado para se evitar falhas. Apesar dos componentes ferroviários serem projetados para suportar um grande número de solicitações cíclicas durante a sua vida, alguns acidentes tem ocorrido. Esses acidentes, apesar de não tão frequentes, tem sempre consequências de grandes dimensões, envolvendo grandes prejuízos, perda de carga e de vidas. Atualmente as falhas nos componentes ferroviários são relativamente baixas, pois eles são projetados para trabalharem abaixo do Limite de Resistência à Fadiga dos materiais empregados, porém, com o aumento da demanda por trens mais velozes e com a necessidade de aumento da carga por eixo, a probabilidade de ocorrências de tais falhas é cada vez maior. O trabalho proposto inclui um estudo comparativo de dois processos de fabricação (fundição e forjamento) aplicados na fabricação de rodas ferroviárias onde serão avaliadas as propriedades mecânicas de tração, tenacidade à fratura e fadiga. O estudo verificará quais os mecanismos que levam à obtenção de melhores correlações entre vida em fadiga, propriedades mecânicas e tenacidade à fratura. A pesquisa em questão incluirá, dentre outras atividades: ensaios laboratoriais para verificação das microestruturas, propriedades mecânicas e de fratura do material. (AU)
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