Este trabalho aborda um procedimento mais elaborado de teste para mitigar os efeitos de fechamento de trinca sobre os valores experimentais do limiar de crecimento de trincas por fadiga, Kth, baseado na técnica de pré-trincamento por carga de compressão. O método da pré-trinca por compressão induz tensões residuais de tração na região próxima à trinca, possibilitando, portanto, a obtenção de valores consistentes e confiáveis de Kth concomitantemente a um melhor comportamento experimental da propagação cíclica da trinca. Um programa experimental abrangente sobre um aço inoxidável AISI 316L comparou diferentes técnicas de pré-trincamento por meio de testes de crescimento de trinca por fadiga (FCG). Foram testados corpos de prova padrão C(T) e corpos de prova SE(B) sob flexão de três pontos, ambos com razão tamanho da trinca sobre largura do corpos de prova, a/W=0.2. Adicionalmente, as geometrias SE(B) possuiam razões entre a distância entre apoios e largura, S/W = 4 e 8. Os resultados demonstram que a combinação da pré-trinca por compressão com corpos de prova de flexão 3P com S/W=8 melhora significativamente os dados da taxa de crescimento de trinca por fadiga próximo ao limiar para o aço AISI 316L, o que possibilita a determinação precisa de Kth. Em sequência a estas estudos, as metodologias de pré-compressão são aplicadas em juntas soldadas de INCONEL 625 de tubos revestidos e cladeados, comprovando a versatilidade e relevância. Em conclusão, esta abordagem pioneira propprciona uma melhoria significativa para a avaliação dos valores experimentais do limiar de crecimento de trincas por fadiga, Kth, avançando o conhecimento das falhas por fadiga a partir de pequenas imperfeições em materiais e componentes. Ela introduz um procedimento inovador para induzir tensões residuais benéficas nas pontas das trincas. Corpos de prova entalhados com aumento significativo em conjunto com pré-trincação por compressão melhoram substancialmente os dados de taxa de crescimento de trincas próximas ao limiar. As técnicas são versáteis para materiais uniformes e soldados. Ao avançar sobre a compreensão fundamental dos comportamentos das trincas, esta pesquisa possibilita uma melhor identificação de riscos provenientes de imperfeições inerentes e o desenvolvimento de estratégias de mitigação. Os métodos experimentais e resultados obtidos neste trabalho contribuem significativamente para os campos de ciência dos materiais e integridade estrutural.

This work presents an elaborate testing procedure to mitigate the effects of crack closure on the experimental determination of the fatigue crack growth threshold, Kth, based on the compression pre-cracking technique. The compression pre-cracking method induces beneficial residual tensile stresses near the crack tip region, enabling consistent and reliable Kth values to be obtained, along with improved experimental behavior of cyclic crack propagation. An extensive experimental program was conducted on AISI 316L stainless steel, comparing different pre-cracking techniques through fatigue crack growth (FCG) tests. Standard C(T) specimens and three-point bend SE(B) specimens were tested, both with a crack length-to-width ratio, a/W=0.2. Additionally, the SE(B) geometries had span-to-width ratios, S/W = 4 and 8. The results demonstrate that the combination of compression pre-cracking with 3P bend specimens having S/W=8 significantly enhances the near-threshold fatigue crack growth rate data for AISI 316L steel, enabling accurate determination of Kth. Following these studies, the compression pre-cracking methodologies were applied to girthwelded joints of clad and lined INCONEL 625 pipes, proving their versatility and relevance. In conclusion, this pioneering approach provides a significant improvement in the evaluation of experimental fatigue crack growth threshold values, Kth, advancing the understanding of fatigue failures originating from small imperfections in materials and components. It introduces an innovative procedure to induce beneficial residual stresses at crack tips. Deeply notched specimens combined with compression pre-cracking substantially improve the near-threshold crack growth rate data. The techniques are versatile for both uniform and welded materials. By advancing the fundamental understanding of crack behaviors, this research enables better identification of risks arising from inherent imperfections and the development of mitigation strategies. The experimental methods and results obtained in this work contribute significantly to the field.