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MEDIÇÕES DE DUREZA TURBINA K04 E ANÁLISES DE FRATURAS ROTOR GMR235

De Emitente Telefone Fax Campinas CaW1/QAS Bortolozzo (019) 3745-2632 (019) 3745-2590 21/08/03 Folha 1 de 9

Para : Borgwarner – Osvaldo A dos Santos LAUDO DE ANÁLISE: FM03Q287 1. SOLICITAÇÃO: Medições de dureza na carcaça fundida –

turbina K04 e análises das quebras do eixo e palheta do rotor GMR 235.

1.1 INFORMAÇÕES ADICIONAIS.

Quebra do rotor durante ensaio em dinamômetro na GM. 2. ANEXOS:07 3. RESULTADOS:

3.1. Medições de durezas na turbina K04:

Ensaio de dureza Brinnel e Vickers foram realizados nos pontos indicados abaixo. Tabela 1:( Fig.1 a 1.2 – especificado: 187 a 249 HB 30?)

Dureza HB 2,5/187,5

Dureza HV 30

Flange P1 239 232 P2 239 232 P3 239 232 P4 239 232

Corpo P5 244 227 P6 239 227 P7 239 227 P8 244 223

3.2: Análises das fraturas no rotor GMR 235:

a) Eixo: A trinca teve início na superfície de contato com o mancal, progredindo por fadiga sob flexão rotativa, tensões nominais médias e concentração de tensões altas. Na superfície de contato com o mancal observa-se microtrincas paralelas a fratura. ( Fig.2 a 2.6 ).

b) Palheta: a quebra ocorreu por fadiga sob esforços de

flexão médios, com início a partir de regiões trincadas por impacto-cleavage. ( Fig.3 a 3.3 )

FM03Q287 Borgwarnner GM



4: Conclusões:

4.1: A dureza da turbina K04 encontra-se dentro do especificado em todos os pontos medidos. 4.2: A quebra do eixo do rotor por fadiga ocorreu devido a presença de concentração de tensões altas na região do mancal. Há indícios de que microtrincas na superfície do eixo sejam responsáveis pela progressão da fadiga. Elas estão associadas com a presença de retempera na região do mancal devido ao aquecimento. 4.3: A palheta da turbina quebrou por fadiga a partir da formação de trincas originadas por impactos - cleavage. Não há evidências de defeitos de fabricação na peça.




Fig.1: Locais de medição da dureza na carcaça. Corte A-A Corte B-B

BB

A

A

Fig.1.1: Corte A-A - Medições no flange.

P2

P3P1

P4




Fig.1.2: Pontos de medição no perfil interno - Corte B-B - Fig.1.

Fig.2: Aspecto da quebra do rotor GMR 235.

Fig.2.1: Eixo quebrado. Observa-se desgaste na região dos mancais.

P7

P6

P5 P8




Fig.2.4: Trinca na região próximo

Fig.2.2: Eixo- Fratura por fadiga sob flexão rotativa com início na superfície onde apoia o mancal. IN - início. FD- progressão por fadiga. RF - Ruptura final

Fig.2.3: Região do inicio da trinca. Alisamento da superfície da fratura.

RF

FD

IN

quebra

a fratura e na superfície de contato com o mancal.




Fig.2.5: Progressão por fadiga – FD Fig.2.2.

Fig.2.6: Ruptura final – dimples – RF – Fig.2.2.




Fig.2.7: Metalografia do eixo na região do mancal.200X ataque Nital 3%. Observa-se retempera/camada branca e microtrincas.

Fig.2.8: 500X ataque Nital 3% - Idem acima – camada branca/ retempera e microtrinca.




c) Palheta do rotor:

Fig.3: Aspecto da quebra da palheta.

Fig.3.1: Aspecto da quebra. FD - progressão por fadiga. IM- impacto- micromecanismo por cleavage.

FD

IM




Fig.3.2: Região de ruptura por cleavage ( impacto ) Regiões indicadas na Fig.5.1

Fig.3.3: Progressão da trinca por fadiga. ( regiões indicadas na Fig.5.1

Analista Laboratório Físico

Valdenir Soares

Responsável:

Glauco Bortolozzo

Laboratório Físico/Metalográfico
