Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-26T18:02:28Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoDuctibilidadeAços.pdf: 3052141 bytes, checksum: efad8dc17c7961d461ebff30d632846b (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-13T14:18:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoDuctibilidadeAços.pdf: 3052141 bytes, checksum: efad8dc17c7961d461ebff30d632846b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T14:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoDuctibilidadeAços.pdf: 3052141 bytes, checksum: efad8dc17c7961d461ebff30d632846b (MD5) Previous issue date: 2015 / Os aços inoxidáveis duplex compõem uma classe de aços inoxidáveis que apresenta microestrutura bifásica constituída por frações aproximadamente iguais de ferrita e austenita. Essa proporção de fases austenita-ferrita confere aos aços inoxidáveis duplex elevada resistência mecânica e alta resistência a corrosão em relação aos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos. Entretanto, os aços inoxidáveis duplex apresentam fragilidade durante o trabalho a quente. Neste trabalho foi realizado o estudo da fragilidade durante o trabalho a quente de aços inoxidáveis duplex, utilizando-se ensaios de torção, análise microestrutural, e simulação no Thermo-Calc®. As simulações no Thermo-Calc® permitiram determinar as temperaturas de equilíbrio de fases e de tratamento térmico. Foram realizados ensaios em aços do tipo UNS S32304 e UNSS31803, em resfriamento contínuo a partir de 1200°C, e ensaios isotérmicos no intervalo de temperaturas de 1000 a 1150°C. Nos ensaios em resfriamento contínuo, observou-se maior ductilidade no aço UNS S31803 quando comparado com o UNS S32304. Nos ensaios isotérmicos, foi constatada diminuição da ductilidade com a redução da temperatura de ensaio para os dois aços. Após analise microestrutural, pode ser constatado que a diminuição da ductilidade está relacionada com o aumento da fração volumétrica de austenita nos aços. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Duplex Stainless Steels (DSS) are a type of stainless steels that present a two-phase microstructure constitute by approximately equal fractions of ferrite and austenite phases. This proportion of austenite-ferrite phases provides to these steels higher mechanical and corrosion resistance when compare to ferritic and austenitic stainless steels. However, the DSS present poor hot workability. The present work studied the hot workability of two DSS by of torsion tests, Thermo-calc® and microestructural analysis. Thermo-Calc® simulation allowed to determine the phase equilibrium and heat treatment temperatures. Torsion tests during continuous cooling were performed in UNS S32304 and UNSS31803 steels starting at 1200°C. Isothermal tests were also performed at the range temperature between 1000 and 1150°C. Results from the continuous cooling showed that the UNS S31803 has a higher ductility than the UNS S32304. Isothermal tests results showed a decrease in ductility with temperature for both steels. After microestructural analysis, it was possible to conclude that this decrease in ductility is related with the increase of the austenite fraction in the steels.

Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento do processo de soldagem Plasma-keyhole - MAG em tandem, utilizado de forma automatizada, e aplicado para realizar a união de chapas de aço API 5L-X70 de 10 mm de espessura, com chanfro em "V", em único passe de solda. Este processo de soldagem tandem consiste nas tochas dos processos de soldagem Plasma e MAG acopladas em um mesmo cabeçote de soldagem e distanciadas entre elas. A escolha destes processos de soldagem foi devido a capacidade do processo Plasma, em modo keyhole, de executar a raiz do cordão, e do processo MAG de realizar o preenchimento do chanfro residual. Para que isto seja obtido, é necessário que os parâmetros de soldagem e as características geométricas do chanfro sejam adequados. A demanda por maior produtividade na área de soldagem justifica o estudo e desenvolvimento de processos tandem. Aliado a isto, a disponibilidade de equipamentos de soldagem avançados tecnologicamente, como é o caso de fontes eletrônicas que permitem o excepcional controle de parâmetros de soldagem, e dos cabeçotes de soldagem automáticos que possibilitam diversas posições de soldagem, fazem com que muitas possibilidades de estudos sejam possíveis. Os resultados alcançados com os processos utilizados isoladamente comprovaram a qualidade, estabilidade e repetibilidade do processo Plasma-keyhole, com a obtenção de penetração total na raiz e ausência de defeitos que comprometam sua utilização, assim como comprovaram a grande capacidade do processo MAG no preenchimento de chanfros com diversas configurações. Os processos Plasma-keyhole e MAG em tandem obtiveram bons resultados quanto à soldagem, em único passe, de chapa com 10 mm de espessura, tendo o cordão apresentado defeitos de solda apenas no processo MAG, sendo oriundos provavelmente de parâmetros de soldagem inadequados. Os testes de microdureza e a análise da microestrutura mostraram a formação de constituintes de excelente tenacidade e resistência mecânica, compatíveis com o metal base e com as exigências normativas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-29Bitstream added on 2014-06-13T20:27:51Z : No. of bitstreams: 1 000732465.pdf: 4760737 bytes, checksum: 7ffde63436c075a407c32fae439adf89 (MD5) / Este trabalho realizoua caracterização mecânica e a análise microestrutural por tríplice ataque do aço de ultra-alta resistência AISI4350,que possui médio teorde carbono ebaixa liga, e correlacionou os aspectos microestruturais com as propriedades mecânicas alcançadas. Estaanálise é fundamental para secompreenderquais das estruturas obtidasapresenta uma melhor relação de correspondência entre resistência e ductilidade/tenacidade. Destinado a aplicações aeronáuticas,este aço,após tratamentostérmicos específicos, possui umamicroestrutura complexa que podeser composta pordiferentes fraçõesvolumétricas das fases, como: ferrita, bainita, martensita, além de austenita retida. Noprocedimento experimental, uma barracilíndrica do aço AISI 4350 foiusinada por eletro-erosão a fio, ondeforam obtidos CDP’s planos, queforam submetidos aos diferentes tratamentos térmicos para formação de microestruturasmultifásicasdiversificadas. Posteriormente, foifeita a caracterização mecânica através deensaios de tração e dedurezae a análisemicroestrutural foi realizada pelouso da técnica de tríplice ataque, associada à microscopia óptica, e também por MEV. A técnicade tríplice ataque é considerada uma ferramenta valiosa por revelar e permitir quantificar todas as fases presentes, esta faz uso dos reagentes: nital 2%, solução aquosa de metabissulfito de sódio 10%e o reagente LePera. A análise das informações geradas, tornou possível avaliar a relação de correspondência entre os tratamentos térmicos aplicados, as microestruturas formadas e as propriedades mecânicas alcançadas. Observou-se que a fase martensítica tem grande contribuição para a elevação da resistência, com destaque para a estrutura bifásica ferrítica-martensítica, porém reduz a ductilidade. Os tratamentos isotérmicos para a formação de bainita (superior ou inferior)... / This work conducted to characterize mechanicalandmicrostructural analysis by triple chemical etching techniqueof the steel ultra-high strength AISI 4350, whichhas medium-carbon and low-alloy and microstructuralaspects correlated with the mechanicalproperties achieved. This analysis is essential to understandthe structures obtained which shows a better relation correspondence between strength andductility /toughness.Intended foraeronautical applications, this steelafter specific heat treatment has a complex microstructure which can becomposed of different volume fractionsof the phases, as ferrite, bainite, martensite, andretainedaustenite. Experimental procedure in an cylindrical bar of AISI 4350 steel was machined by wire electro-erosion, which were obtained CDP's plans, whichwere subjected to different heat treatmentsto form diversemultiphase microstructures.Later, was characterizedbymechanical tensile and hardness and microstructuralanalysis was performed by using triple chemical etchingtechnique,associatedwith opticalmicroscopy and alsobySEM.The triple chemical etchingtechnique isconsidered avaluable tool for revealing and quantifying allow all phases present, it makes use of reagents: nital 2%, aqueous solution of 10% sodium metabisulfite and LePera reagent. The analysis of the information generated, made it possible to evaluate the correspondence relation between the heat treatment applied, the formed microstructures and mechanical properties achieved. It was observed that the martensitic phase has great contribution to the rise of resistance, in particular the two-phase ferritic-martensitic structure, but reduces ductility. The isothermal treatments for the formation of bainite (upper or lower), with or without the presence of ferrrite, proved most advantageous in achieving high levels of resistance while maintaining a good level of ductility

Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Co-orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Cristina de carvalho Ares Elisei / Resumo: Este trabalho realizoua caracterização mecânica e a análise microestrutural por tríplice ataque do aço de ultra-alta resistência AISI4350,que possui médio teorde carbono ebaixa liga, e correlacionou os aspectos microestruturais com as propriedades mecânicas alcançadas. Estaanálise é fundamental para secompreenderquais das estruturas obtidasapresenta uma melhor relação de correspondência entre resistência e ductilidade/tenacidade. Destinado a aplicações aeronáuticas,este aço,após tratamentostérmicos específicos, possui umamicroestrutura complexa que podeser composta pordiferentes fraçõesvolumétricas das fases, como: ferrita, bainita, martensita, além de austenita retida. Noprocedimento experimental, uma barracilíndrica do aço AISI 4350 foiusinada por eletro-erosão a fio, ondeforam obtidos CDP's planos, queforam submetidos aos diferentes tratamentos térmicos para formação de microestruturasmultifásicasdiversificadas. Posteriormente, foifeita a caracterização mecânica através deensaios de tração e dedurezae a análisemicroestrutural foi realizada pelouso da técnica de tríplice ataque, associada à microscopia óptica, e também por MEV. A técnicade tríplice ataque é considerada uma ferramenta valiosa por revelar e permitir quantificar todas as fases presentes, esta faz uso dos reagentes: nital 2%, solução aquosa de metabissulfito de sódio 10%e o reagente LePera. A análise das informações geradas, tornou possível avaliar a relação de correspondência entre os tratamentos térmicos aplicados, as microestruturas formadas e as propriedades mecânicas alcançadas. Observou-se que a fase martensítica tem grande contribuição para a elevação da resistência, com destaque para a estrutura bifásica ferrítica-martensítica, porém reduz a ductilidade. Os tratamentos isotérmicos para a formação de bainita (superior ou inferior)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work conducted to characterize mechanicalandmicrostructural analysis by triple chemical etching techniqueof the steel ultra-high strength AISI 4350, whichhas medium-carbon and low-alloy and microstructuralaspects correlated with the mechanicalproperties achieved. This analysis is essential to understandthe structures obtained which shows a better relation correspondence between strength andductility /toughness.Intended foraeronautical applications, this steelafter specific heat treatment has a complex microstructure which can becomposed of different volume fractionsof the phases, as ferrite, bainite, martensite, andretainedaustenite. Experimental procedure in an cylindrical bar of AISI 4350 steel was machined by wire electro-erosion, which were obtained CDP's plans, whichwere subjected to different heat treatmentsto form diversemultiphase microstructures.Later, was characterizedbymechanical tensile and hardness and microstructuralanalysis was performed by using triple chemical etchingtechnique,associatedwith opticalmicroscopy and alsobySEM.The triple chemical etchingtechnique isconsidered avaluable tool for revealing and quantifying allow all phases present, it makes use of reagents: nital 2%, aqueous solution of 10% sodium metabisulfite and LePera reagent. The analysis of the information generated, made it possible to evaluate the correspondence relation between the heat treatment applied, the formed microstructures and mechanical properties achieved. It was observed that the martensitic phase has great contribution to the rise of resistance, in particular the two-phase ferritic-martensitic structure, but reduces ductility. The isothermal treatments for the formation of bainite (upper or lower), with or without the presence of ferrrite, proved most advantageous in achieving high levels of resistance while maintaining a good level of ductility / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5457.pdf: 7456737 bytes, checksum: 1d18f487e08219cebbd323e719bd80ff (MD5) Previous issue date: 2012-10-27 / Precipitation Hardening Stainless Steel PH13-8Mo is a high strength steel used in the aerospace industry. Beyond the high strength, this grade has relatively high toughness and ductility for the strength achieved. The aerospace industry is increasingly asking for high strength materials with higher toughness and ductility than the actual limits required. Villares Metals, manufacturer of specialty steels and alloys, supplies the 13-8 steel (Villares grade N4534QA) for the aerospace industry like Embraer and ELEB (landing gear manufacturer of Embraer aircrafts). Although Villares 13-8 steel meets the international and the aerospace specifications, is characteristic of this company to improve its products and follow the new requirements of the customers and the market. Thus, is of its interest to produce the 13-8 steel with higher toughness and ductility. Therefore, the objective of this work is to study the variables which affect the 13-8 steel toughness and ductility aiming to produce it with improved properties. It were studied the effect of the alloying and residual elements, steelmaking process (remelting), hot forming process (forging and rolling) and heat treatment process. The verification of these effects was verified through tensile and impact Charpy V tests. / O aço inoxidável endurecível por precipitação PH13-8Mo (13-8) é um aço de elevada resistência mecânica utilizado na indústria aeronáutica. Além da elevada resistência mecânica, este aço possui ductilidade e tenacidade relativamente elevadas para o nível de resistência atingido. A indústria aeronáutica vem, cada vez mais, solicitando materiais de alta resistência mecânica com tenacidade e ductilidade mais elevadas em relação às solicitações atuais. A Villares Metals, usina siderúrgica produtora de aços e ligas especiais, é fornecedora do aço 13-8 (marca Villares N4534QA) para as indústrias do segmento aeronáutico, como Embraer e ELEB (fabricante dos trens de pouso dos aviões da Embraer). Apesar do aço 13-8 da Villares Metals atender as principais normas internacionais e do segmento aeronáutico, é prática desta empresa estar sempre buscando melhorar os seus produtos e acompanhar as novas solicitações dos clientes e do mercado. Sendo assim, é de seu interesse produzir o aço 13-8 com tenacidade e ductilidade mais elevadas. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar as variáveis que afetam a tenacidade e a ductilidade do aço 13-8 com o objetivo de se obtê-lo com estas propriedades otimizadas. Foram estudados os efeitos de elementos de liga, de elementos residuais, do processo de elaboração (refusão), dos processos de conformação a quente (forjamento e laminação) e do processo de tratamento térmico. A verificação desses efeitos foi realizada através de ensaios mecânicos de tração e de impacto Charpy V.