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Resumo

Na atualidade, as organizações buscam incessantemente por qualidade, sendo um diferencial nas atuais
condições de competitividade do mercado. A obtenção de qualidade e confiabilidade requer altos
investimentos, mas a falta deles resulta em falhas que geram custos muito maiores. Em geral, uma
falha é caracterizada por uma perda da função requerida de um item, podendo ser parcial ou completa.
As falhas habitualmente são eventos indesejáveis, pois elas envolvem vidas humanas, questões
financeiras e influencia diretamente na disponibilidade e confiabilidade de produtos e serviços. Grande
parte das falhas em máquinas ocorre devido a cargas cíclicas, geralmente os níveis de tensão são
menores que o limite de resistência ao escoamento do material. A ruptura de um metal quando está
submetido a cargas cíclicas é caracterizado por fadiga. Esse tipo de falha corresponde a uma grade
gama de fraturas de eixos, acoplamentos entre outras peças sujeitas a cargas variáveis no tempo. Os
concentradores de tensão associados a cargas cíclicas ou durante o processo de manufatura do material
são os principais responsáveis pela iniciação de uma pequena trinca, sendo esta o agente iniciador do
processo de fadiga. Tem-se como objetivo analisar a falha de um semieixo que opera no agitador de
um reator de produto acidificado, sendo o responsável pela transmissão de torque para o eixo. O
semieixo maciço de aço AISI 904L tem um diâmetro de 2.3/4” e está ligado ao eixo através de flanges,
sendo que tanto o eixo quanto o semieixo são acoplados ao flange por interferência e apresentam um
cordão de solda de acabamento. O eixo opera com três jogos de turbinas, sendo que cada jogo de
turbina tem quatro pás parafusadas por parafusos em aço AISI 904L M12x60 com porca e contra
porca também em aço AISI 904L. A causa da falha será investigada através de ensaios visuais a nível
macroscópico e microscópico para caracterização da fratura do eixo. Através dos históricos anteriores
a falha do componente, verificou-se que em diversos momentos ocorreram folgas e quebras das pás,
ocasionadas por utilização de parafusos aço AISI 304 o qual sofreu uma corrosão severa, causando o
desbalanceamento do conjunto do agitador. Foram identificadas também diversas condições anormais
de processo como temperatura elevada e vibração excessiva. O agitador está exposto à atmosfera
corrosiva, devido à adição de ácido sulfúrico na reação, ocasionando também o aumento de
temperatura para próximo dos 85oC. . Conclui-se que a falha está ligada a diversos fatores, sendo o
mecanismo de falha a fratura por fadiga, o meio corrosivo e concentradores de tensões agravantes para
propagação da trinca.
Palavras Chave: análise de falha, fadiga, qualidade, fratura.

Detalhes do artigo

Como Citar
L.D.E.B.F, R., B. F., O., & S. D., A. (2015). ANÁLISE DE FALHA DE UM SEMIEIXO DE INOX 904L DE UM REATOR DA ACIDIFICAÇÃO CONTÍNUA. xatas ∓ ngenharias, 5(13). https://doi.org/10.25242/885X5132015679