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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. ABSTRACT This work assessed the fracture behavior of the AA7075-T6 aluminum alloy subjected to fatigue loading. Both the notched and unnotched specimens underwent a retrogression heat treatment and re-aging (RRA) and plasma nitriding before the mechanical tests. Plasma nitriding, which has been a method chosen to increase the surface hardness and the fatigue, wear and corrosion resistances of various alloys was carried out with an active screen with a 20 Hz DC source and a 40 Hz duty cycle. The RRA treatment, which is used to increase the strength and hardness of AA7075 aluminum alloy and obtain improvements in the fatigue and corrosion behaviors, was performed at 200 °C for 20 minutes with water cooling (resolubilization), followed by 24 hours at 120 °C (re-aging). The axial fatigue tests of notched and unnotched specimens were carried out with R = 0.1, frequency of 14 Hz, and at stress level of 150 MPa for notched specimens, and 500 MPa for unnotched specimens. The fatigue fracture was then performed via stereomicroscopy and scanning electron microscopy. For the unnotched specimens, AA7075-T6 and AA7075-RRA conditions presented similar fracture features, with good definition of the three stages of fatigue failure; the AA7075 nitrited condition presented no evidence of typical fatigue fracture. The notched specimens presented fractographies similar to the severe stress concentration condition, with surface marks convex to the nucleation region. |
