Análise de falha em mola anti-rolagem em aço

Departamento de Engenharia de Materiais.

MR 9310 – Análise de Falhas

Análise de falha em Mola anti-rolagem em aço

São Bernardo do Campo. Outubro de 2011.

I.

INTRODUÇÃO

Este relatório tem como objetivo analisar a falha de uma mola anti-rolagem de aço, e então, descobrir as possíveis causas da falha do componente em estudo. A peça sofreu ruptura prematura em teste, realizado em uma autopeça fabricadora de amortecedores. Para a realização de trabalho, foram realizados na peça: análise macrográfica, análise metalográfica, ensaio de microdureza Vickers, microscopia eletrônica de varredura (MEV). Desta forma, obteve-se evidências para a coclusão do presente trabalho.

II.

HISTÓRICO DA MOLA

A mola de aço de seção retangular analisada possui largura de 7,14 mm, espessura de 3,96 mm e diâmetro equivalente aproximado de 5,74 mm. Deve matriz martensítica finamente agulhada com distribuição uniforme de pequenos carbonetos não dissolvidos. Sua superfície deve ser lisa, livre de oxidação, riscos e outras imperfeições, sendo protegida através de óleo. O material deve ser isento de trincas e de vazios. Seu limite de resistência à tração deve ser entre 1750 e 1900 MPa. Na Tabela 1 será apresentada a composição química do aço utilizado para a fabricação da mola. Tabela 1 – Composição química do aço utilizado para a fabricação da mola anti-rolagem. Elemento C Mn Cr Si P S Cu Teor (%) 0,50 – 0,60 0,50 – 0,80 0,50 – 0,80 1,20 – 1,60 0,025 máx. 0,025 máx. 0,015 máx.

Esta mola é utilizada no interior de tubos de pressão, de alguns modelos de amortecedores, como pode ser visto na Figura 1, apenas com caráter ilustrativo.

Figura 1: Representação esquemática localizando a mola anti-rolagem no interior do tubo de pressão de um amortecedor.

Este modelo de mola é utilizado em amortecedores onde há a máxima absorção de impacto, denominados de Power Shock. Sua função é de auxiliar o trabalho da haste e do pistão, contidos, também, internamente no tubo de