Formas do aparecimento das tensões residuais durante a construção de uma estrutura metálica

As ocorrências de tensões residuais durante a construção de uma estrutura podem ocorrer devido aos seguintes processos:

1) Soldagem

Durante o processo de soldagem as tensões residuais são geradas devido ao resfriamento não uniforme das diversas regiões aquecidas pelo processo.

Pode haver o surgimento de tensões residuais devido ao aumento do volume da solda, onde a região afetada pela solda vai tentar expandir mais haverá a restrição pela parte fria do metal.

2) Tratamentos Térmicos e Termoquímicos de Endurecimento Superficial

Os principais métodos são por Têmpera Superficial e Carbonetação e Nitretação.

A Têmpera Superficial consiste basicamente no aquecimento superficial com posterior resfriamento brusco tendo como resultado final o aumento da dureza superficial do material. As tensões são geradas devido ao núcleo não ter suas características modificas e a modificação das características da superfície.

A Carbonetação se realiza em aços de baixo carbono, consiste em um aquecimento da peça num ambiente rico em carbono, após o alastramento dos átomos de carbono na superfície do material é realizado o resfriamento acelerado. As tensões residuais são geradas devido as diferenças de temperatura durante o resfriamento do núcleo e da superfície da peça.

A Nitretação basicamente trata a superfície da peça com a formação de nitratos, este tratamento acaba alterando o volume da peça. Ocasionando o aparecimento de tensões residuais na superfície do meterial devido ao volume formado pelos nitretos.

3) Fundição

As tensões residuais são geradas devido as restrições que o molde oferece durante a solidificação das peças.

4) Conformação Mecânica

A conformações mecânica pode ser por como laminação, dobramentos, extrusão. Quando existe o alivio das cargas do processo são geradas tensões compressivas na superfície e tensões trativas na região central da peça como reação das fibras externas ao esforço das fibras centrais em retornarem ao comprimento inicial.

5) Processo de Jateamento de Granalhas

Este processos pode ser executado em ambiente controlado com equipamento fechado e também em campo mas com equipamaneto de martelamento de agulhas.

Devido ao choque da granalha com o material sua superfície sofre deformações plásticas por achatamento.

O principal mecanismo que ocasiona o aparecimento de tensões residuais em perfis laminados, ou em qualquer peça laminada, é a variação das velocidades de resfriamento.