Resumo: Neste trabalho s~ao investigadas as propriedades mec^anicas de dureza e m¶o- dulo de elasticidade de amostras de a»co inoxid¶avel austen¶³tico tipo ABNT 304 cuja superf¶³cie foi submetida a dois processos de nitreta»c~ao: implanta»c~ao de nitrog^enio por bombardeamento de feixe de ¶³ons e nitreta»c~ao µa plasma por descarga luminosa. Ap¶os esses processos as amostras foram hidrogenadas catodicamente. Para determinar as propriedades mec^anicas super¯ciais foi utilizada a t¶ecnica de indenta»c~ao instrumen- tada. Foram utilizadas as t¶ecnicas de difratometria de raio-X, com o objetivo de veri¯car as transforma»c~oes de fases ocorridas ap¶os cada processo, e microscopias ¶op- tica e eletr^onica de varredura, relacionando as medidas de dureza em fun»c~ao das diferentes regi~oes indentadas. Para as amostras implantadas ionicamente com dife- rentes concentra»c~oes, o melhor resultado foi obtido para concentra»c~ao de 27% atm.N, onde a dureza apresenta valores at¶e 3 vezes maiores na superf¶³cie, quando compa- rados com os valores para o a»co n~ao-implantado. Ap¶os hidrogena»c~ao de 12 horas, o valor da dureza ¶e reduzido para aproximadamente metade do seu valor. Para as amostras nitretadas em diferentes temperaturas, o melhor resultado foi observado para a temperatura de 450oC, onde a dureza aumenta em torno de 6 vezes, compa- rado com o a»co n~ao-nitretado. O aumento ¶e atribu¶³do µa forma»c~ao de diversas fases como: austenita expandida °exp devida µa quantidade de N em solu»c~ao s¶olida, nitreto de cromo CrN de estrutura c¶ubica, e nitreto de ferro Fe3N de estrutura hexagonal. Ap¶os hidrogena»c~ao de 4 horas, esse valor ¶e reduzido em torno de 40%. Ap¶os a hidro- gena»c~ao, ocorrem mudan»cas microestruturais da superf¶³cie, tanto para as amostras implantadas ionicamente quanto para as amostras nitretadas µa plasma. Os valores de dureza dependem da regi~ao indentada, devido principalmente ao aparecimento de trincas super¯ciais e µa forma»c~ao de bolhas de hidrog^enio em algumas regi~oes da super- f¶³cie, as quais dependendem do processo de nitreta»c~ao utilizado e de seus par^ametros

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:22:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PereaCorimaya_RodrigoLuis_M.pdf: 2032359 bytes, checksum: 4a5d338de38fffae7ef6f96cce297aaa (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: No desenvolvimento deste trabalho utilizou-se o ensaio de auto-restrição TEKKEN com o propósito de adequar este teste para a avaliação do trincamento da junta soldada do aço API X80. Para a execução das soldas foi usado o processo de soldagem a arco com eletrodo tubular (FCAW), utilizando o aço API X80 e os eletrodos E71T-1 e E 71T8-K6. O desenvolvimento experimental realizou-se através do planejamento fatorial 23 (PF); as variáveis de influência estudadas foram: a temperatura de preaquecimento, o tipo de arame tubular e o tipo de chanfro do teste. Como variável de resposta foi avaliada a presença de trincas na junta soldada. Os resultados obtidos foram discutidos em função de duas energias de soldagem definidas em 2,0 kJ/mm e 1,0kJ/mm. A variação do insumo de calor teve como propósito aumentar a taxa de resfriamento e, consequentemente, aumentar a restrição do teste, induzindo ao trincamento a frio na junta soldada. Também foram avaliados o teor de hidrogênio residual, a microestrutura e a dureza resultantes. Neste trabalho concluiu-se que, apesar do alto teor de hidrogênio residual encontrado, da elevada taxa de resfriamento imposta durante o processo de soldagem e da presença de microestrutura suscetível, não foi observada a formação de trincas nos corpos de prova. Estes resultados foram atribuídos a inadequação do teste TEKKEN sobre o estudo da suscetibilidade ao trincamento do aço API X80. / Abstract: In the development of this work was used the self-restraint TEKKEN test with the purpose to adequate this test for the evaluation of the cracking in the welded joint of API X80 steel. The Flux Cored Arc Welding (FCAW) process and the cored wires E71T-1 and E 71T8-K6 were used for the accomplishment in the welds of API X80 steel. The experimental were carried out with a factorial design 23 (PF); the input variables studied were: preheat temperature, the wire cored kind and the groove kind of the test. The output variable was always the presence of cracking in the weld joint. The results obtained were discussed in function of two heat input defined in: 2,0 kJ/mm and 1,0kJ/mm. The variation of the heat input was have the purpose of increase the cooling rate and, consequently increased the restraint of the test, to induced cold cracking in the weld joint. It was also evaluated the content of residual hydrogen, the microstructure and the hardness obtained. In this work can be concluded that, in the spite of, high content of residual hydrogen founded, and the high cooling rate, during the welding and the presence of susceptibility microstructure was not observed the formation of cracks in the test pieces. These results were attributed to the inadequate TEKKEN test over the susceptibility cracking API X80 steel studied. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica