Fractographic analysis of the AA 7075-T6 alloy subjected to fatigue in the RRA treatment condition and plasma nitride

Abstract

RESUMO Este trabalho avaliou o comportamento de fratura da liga de alumínio AA7075-T6 submetida a carregamento de fadiga. Ambos os corpos de prova entalhados e não entalhados foram submetidos a um tratamento térmico de retrogression and re-aging (RRA) e nitretação a plasma antes dos ensaios mecânicos. A nitretação a plasma, que tem sido um método escolhido para aumentar a dureza superficial e as resistências à fadiga, desgaste e corrosão de diversas ligas, foi realizada com tela ativa com fonte DC de 20 Hz e ciclo de trabalho de 40 Hz. O tratamento RRA, que é utilizado para aumentar a resistência e a dureza da liga de alumínio AA7075 e obter melhorias nos comportamentos de fadiga e corrosão, foi realizado a 200 °C por 20 minutos com resfriamento a água (resolubilização), seguido de 24 horas a 120 °C (reenvelhecimento). Os ensaios de fadiga axial de corpos de prova entalhados e não entalhados foram realizados com R = 0,1, frequência de 14 Hz, e em nível de tensão de 150 MPa para corpos de prova entalhados e 500 MPa para corpos de prova não entalhados. A fratura por fadiga foi então realizada via estereomicroscopia e microscopia eletrônica de varredura. Para os corpos de prova não entalhados, as condições AA7075-T6 e AA7075-RRA apresentaram características de fratura semelhantes, com boa definição dos três estágios de falha por fadiga; a condição nitretada AA7075 não apresentou evidência de fratura por fadiga típica. Os corpos de prova entalhados apresentaram fractografias semelhantes à condição de concentração de tensão severa, com marcas superficiais convexas à região de nucleação.