Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-17T12:55:37Z No. of bitstreams: 1 DissRS.pdf: 4073988 bytes, checksum: da1928533791f458afedb1273b891cab (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T14:00:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRS.pdf: 4073988 bytes, checksum: da1928533791f458afedb1273b891cab (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T14:00:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRS.pdf: 4073988 bytes, checksum: da1928533791f458afedb1273b891cab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T14:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRS.pdf: 4073988 bytes, checksum: da1928533791f458afedb1273b891cab (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this work, the mechanical and corrosion properties of two lean duplex steels (LDSS) 2101 and 2404 aged at 475 °C for up to 2000 h were assessed, and the obtained results were compared with the standard duplex stainless steel (DSS) 2205. The microstructural changes were analyzed by means of optical microscopy (OM), X ray diffraction (XRD), measured by ferritescope and transmission electron microscopy (TEM). The mechanical properties were assessed based on Vickers microhardness measurements and Charpy impact tests. The corrosion resistance was assessed by double loop electrochemical potentiokinetic reactivation (DL-EPR), anodic polarization in 3.5% NaCl solution and immersion tests in ferric chloride solution. The analysis by optical microscope and X ray diffraction of the samples solution treated and aged for 2000 h of the studied materials do not reveal microstructural change as a function of thermal aging. However, the measurements by ferritescope show a decrease in magnetic permeability of the ferrite with the extension of aging time for 2000 h. TEM analysis of the samples aged for 2000 h show that the formation of α’ phase occurs in all materials. However, precipitation of G phase is much greater in the AID 2205. Hardness measurements show that the hardening effect caused by the formation of α’ phase is higher in DSS 2205. On the other hand, impact tests show that the LDSS 2404 has the smaller impact toughness property of the studied alloys as a function of thermal aging. DL-EPR results show that the LDSS 2101 has the greater degree of Cr depletion with aging for 2000 h. Anodic polarization measurements of the materials studied show that the thermal aging for 2000 h promotes a decrease in Epit, causing an increase in the density and size of pits. Immersion tests in ferric chloride solution showed a higher corrosion rate for the DSS 2205 as a function of aging time for 2000 h / Neste trabalho, as propriedades mecânicas e de corrosão de dois aços lean duplex (AILD) 2101 e 2404 envelhecidos a 475 °C por até 2000 h foram avaliadas, e os resultados obtidos foram comparados com o aço inoxidável duplex (AID) padrão 2205. As mudanças microestruturais foram analisadas por meio de microscopia ótica (MO), difração de raios X (DRX), medidas por ferritoscópio e microscopia eletrônica de transmissão (MET). As propriedades mecânicas foram avaliadas com base em medidas de microdureza Vickers e ensaios de impacto Charpy. A resistência à corrosão foi avaliada por testes de reativação eletroquímica potenciocinética de ciclo duplo (DL-EPR), polarização anódica em solução de NaCl 3,5% e ensaios de imersão em solução de cloreto férrico. As análises em microscópio ótico e difração de raios X das amostras solubilizadas e envelhecidas por 2000 h dos materiais estudados não revelaram nenhuma alteração microestrutural em função do envelhecimento térmico. No entanto, as medidas por ferritoscópio mostraram uma diminuição na permeabilidade magnética da ferrita com o prolongamento do tempo de envelhecimento por 2000 h. As análises de MET das amostras envelhecidas por 2000 h mostraram que a formação da fase α’ ocorre em todos os materiais. No entanto, a precipitação da fase G é muito maior no AID 2205. As medidas de dureza indicaram que o efeito endurecedor provocado pela formação da fase α’ é maior no AID 2205. Os ensaios de impacto revelaram que o AILD 2404 possui a menor propriedade de tenacidade ao impacto das ligas estudadas em função do envelhecimento térmico. Os resultados de DL-EPR mostraram que o AILD 2101 apresenta o maior grau de empobrecimento em Cr com o envelhecimento por 2000 h. As medidas de polarização anódica dos materiais estudados revelaram que o envelhecimento térmico por 2000 h promove uma diminuição nos Epite, causando um aumento na densidade e no tamanho dos pites. Os ensaios de imersão em solução de cloreto férrico mostraram uma maior taxa de corrosão para o AID 2205 em função do tempo de envelhecimento por 2000 h.

Submitted by Sandro Luz da Silva null (sandroluz@feg.unesp.br) on 2016-12-20T13:07:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 5270772 bytes, checksum: e351f29c808004129eb7d80a9b840a76 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-22T10:43:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_sl_me_guara.pdf: 5270772 bytes, checksum: e351f29c808004129eb7d80a9b840a76 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T10:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_sl_me_guara.pdf: 5270772 bytes, checksum: e351f29c808004129eb7d80a9b840a76 (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / Atualmente os processos de soldagem de juntas dissimilares são muito utilizados na indústria petrolífera e nuclear, caracterizada pela união entre diferentes materiais. No presente trabalho, será estudada a possibilidade da união entre o aço inoxidável AISI 304 e aço carbono SAE 1020. Os quais são largamente utilizados em linhas de vapor em plantas de energia, em reatores nucleares, plantas petroquímicas, devido suas diferentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Este trabalho tem por objetivo principal, estudar profundamente, as propriedades mecânicas, físicas e químicas, com o auxílio de testes e equipamentos específicos: ensaios de Microdureza Vickers, ensaio de tração, de interpretação das macrografias e micrografias utilizando microscopia ótica e também análise da difração de raios x das juntas soldadas. Foram executadas pesquisas bem fundamentadas, para verificar e discutir os resultados obtidos, justificando a substituição das varetas de aço inoxidável AWS ER 309L, por varetas de aço carbono AWS ER 70S3 como metal de adição, utilizando processo de soldagem manual GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), objetivando a redução de custo no processo de soldagem e viabilizando um bom investimento para pesquisas futuras. / Nowadays the welding processes of dissimilar joints are widely used in the oil and nuclear industry, characterized by the union of different materials. In the present work, will be studied the possibility of union between stainless steel AISI 304 and carbon steel SAE 1020. Which are widely used in steam lines in power plants, nuclear reactors, petrochemical plants, due to their different mechanical and corrosion resistance properties. The main objective of this work is to study deeply the mechanical, physical and chemical properties, evaluated by specific tests and equipments: Vickers hardness tests, tensile tests, interpretation of macrographs and micrographs utilizing the optical microscope and also analysis of x-ray diffraction applied to the welded joints. Well-founded research have performed to verify and discuss the results. Justifying the replacement of stainless steel rods AWS ER309L, carbon steel rods AWS ER70S3 as filler metal, using manual welding process GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), aiming the cost reduction in welding and process, making a possible good investment for future research.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 - Capa - Sumario.pdf: 210050 bytes, checksum: 75a13c6c6fb2214617a3690dcdb4ff02 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Samples of austenitic stainless steel AISI 304 are submitted to a plasma ential. nitrocarburizing process in flotation potential in graphite hollow cathode. The evolution of the carbonitrided layer in function of the temperature and the composition of the gaseous mixture was studied. Experiments were carried out in two gas mixtures: 10% N2 + 80% H2 + 10% Ar + vaporized carbon e 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar + vaporized carbon. The carbon vapor is obtained during the process by sputtering of a graphite hollow cathode, developed to allow the insertion of samples to be treated, with no contact with it, characterizing them in the treatment of floating potential. By applying a thermal gradient along the sample, the microstructure of the layers formed can be evaluated for a range of temperatures (450 a 550ºC). In order to compare the processes, a condition of nitriding in the gas mixture 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar was investigated, also in a gradient of temperature system. The techniques used for characterization of the samples were: X-ray Diffraction (XRD), Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), Wave-length Dispersive X-ray Spectroscopy (WDX) and Microhardness Vickers measurements. The formation of diffusion layers and the presence of phases of nitrides (ε-Fe2-3(C,N), γ -Fe4(C,N), CrN) was detected in nitrocarburized samples of stainless steel AISI 304. The results show that plasma nitrocarburizing, in flotation potential, is a feasible and effective process for the surface treatment of materials. It is alternative to conventional nitrocarburizing, forming thick and homogeneous composite layers, and can considerably increase the surface hardness of austenitic stainless steel AISI 304. / Amostras de aço inoxidável austenítico AISI 304 são submetidas ao processo de nitr lasma em potencial flutuante em catodo oco de grafite. A evolução da cam da de carbonitretos em função da temperatura e da composição da mistura gasosa é estudada. Foram realizados experimentos em duas misturas gasosas: 10% N2 + 80% H2 + 10% Ar + carbono vaporizado e 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar + carbono vaporizado. O vapor de carbono é obtido durante o processo mediante o sputtering de um catodo oco de grafite, desenvolvido de modo a permitir a inserção das amostras a serem tratadas, sem que houvesse contato com ela, caracterizando o tratamento das mesmas em potencial flutuante. Através da aplicação de um gradiente térmico ao longo da amostra podem-se avaliar as microestruturas das camadas formadas para uma faixa de temperaturas (450 a 550ºC). Para com aração de processos, uma condição de nitretação de mistura gasosa 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar foi estudada, também em um sistema de gradiente de temperatura. As técnicas utilizadas para a caracterização das amostras foram: Difratometria de Raios-X (DRX), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dis rsão de Energia de Raios-X (EDX), Espectroscopia por Dispersão de Comprimento de Onda de Raios-X (WDX) e Microdureza Vickers (MDV). Detectou-se a formação de cam das de difusão e a presença de fases de nitretos (ε-Fe2-3(C,N), γ -Fe4(C,N), CrN) nas amostras de aço AISI 304 nitrocarbonetados. Os resultados mostram que a nitr a, em potencial flutuante, é um processo viável e eficiente para o tratamento superficial de materiais. É alternativo a nitrocarbonetação convencional, formando camadas de compostos espessas, homogêneas e pode aumentar consideravelmente a dureza superficial do aço inoxidável austenitico AISI 304.

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: O emprego de aços inoxidáveis duplex na indústria atual vem aumentando devido as suas características que combinam boas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Esses aços são constituídos por uma estrutura bifásica com frações volumétricas de 50% ferrita e 50% austenita. Portanto, o desenvolvimento de técnicas para melhorar a soldagem dos aços duplex se faz necessário, de modo a garantir que o balanço de fases e as propriedades do material não sejam severamente prejudicados neste processo. Este trabalho tem o objetivo de caracterizar juntas soldadas com o processo GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) no aço inoxidável duplex UNS S32205. Foram realizadas soldagens na condição autógena com aporte térmico variando entre 261,00 J/mm e 652,50 J/mm. Seguiu-se com a análise do metal base e dos cordões de solda mediante ensaios de dureza Vickers, EDS (Espectroscopia por Dispersão de Energia), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO). Os resultados apresentaram a região do metal de solda com fração volumétrica de austenita variando entre de 21,71% e 33,89%. Essa variação se deve às menores taxas de resfriamento dos aportes térmicos com valores maiores, que permitem uma maior formação de austenita. Quanto a geometria do cordão, foi observado que valores maiores de aporte térmico, provocaram cordões mais largos e profundos, variando entre 3,9 e 5,9 mm de largura e 0,65 a 1,29 mm de profundidade. Na zona termicamente afetada mais próxima do metal de sold... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of duplex stainless steels in industry is increasing due to their characteristics that combine good mechanical and corrosion resistance properties. These steels are comprised of a biphasic structure volume fraction of 50% ferrite and 50% austenite. Therefore, the development of techniques to improve the welding of duplex steels it is necessary, in order to ensure that the phase balance and the material properties are not severely harmed in the process. This work aims to characterize welded joints with the GTAW process in UNS S32205 duplex stainless steel. Autogenous welds were performed with heat input ranging from 261.00 J/mm and 652.50 J/mm. The next step was the analysis of base metal and weld beads by Vickers hardness testing, EDS, electronic and optical microscopy. The results showed the weld metal region with volume fraction of austenite ranging between 21.71% and 33.89%. This variation is due to the lower cooling rates of high heat input values, wich allow a greater formation of austenite. About the geometry, it was observed that higher values of heat input, led to wider and deeper welded joints, ranging between 3.9 and 5.9mm width and 0.65 and 1.29mm depth. In the nearest heat affected zone of the weld metal, Vickers hardness showed higher values than the base metal due to the presence of higher percentage of ferrite. Was not identified brittle phases in the material. / Mestre

Resumo: A proposta do presente estudo foi a de desenvolver e viabilizar a elaboração de um instrumento endodôntico para facilitar e minimizar os riscos causados pela técnica utilizada pelos dentistas durante a finalização do tratamento do canal radicular (endodôntico). Analisando o procedimento utilizado atualmente para o corte e a remoção do excesso de material endodôntico, os chamados cones de guta percha, julga-se apropriado o desenvolvimento de um instrumento inovador para executar esta tarefa. Esta necessidade se deve ao fato de não existir no mercado odontológico um instrumento específico para tal finalidade. Atualmente, os dentistas utilizam uma espátula metálica em aço inoxidável aquecida em chama para o corte do excesso do cone endodôntico, sendo que esta espátula (os chamados condensadores Paiva) atinge temperaturas elevadas, aproximadamente 230◦ C, podendo causar trauma na cavidade oral. O presente trabalho se propõe ainda a avaliar a efetividade das ponteiras metálicas do instrumento, quanto ao seu uso e ciclos de esterilização em autoclave. Os materiais utilizados para confecção das ponteiras e utilizados para os ensaios mecânicos serão: o aço inoxidável 304 L e o titânio Grau 2. Para que o excesso de guta percha seja removido do canal radicular será necessária a confecção de diferentes diâmetros de ponteiras em titânio ou aço inoxidável 304 L, que serão conectadas a extremidade do instrumento elétrico e posteriormente aquecidas. Ensaios mecânicos de fadiga axial foram realizados em 16 corpos de prova: 8 em titânio e 8 em aço inoxidável 304 L, segundo norma ASTM E8. A metade da amostra foi submetida a quinze ciclos de esterilização em autoclave. Pode-se observar que o aço inoxidável 304 L apresentou resistência à fadiga superior ao do Titânio Grau 2. Após os ensaios de fadiga, definiu-se que o material utilizado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of the present study was to develop the preparation of an endodontic instrument to facilitate and minimize the risks caused by the technique used by dentists during the root canal treatment completion (endodontic). Analyzing the current procedure for cutting and removal of excess endodontic material (gutta-percha), it is deemed appropriate the development of an innovative tool. The necessity is due to the fact that there is no specific instrument in dentistry for such purpose. Currently, dentists use a heated stainless steel spatula for cutting the excess part of the endodontic cone and this spatula reaches high temperatures (around 230 ◦ C) that may cause oral cavity trauma. Given the above, this work aims to develop an electric instrument for cutting and removing the excess of gutta-percha after root canal treatment thereby optimizing the technique and minimizing the risks to the patient. This study also evaluates the effectiveness of the instrument metal tip on its use and sterilization cycles by autoclaving. The materials used for the manufacturing of the metal tips and mechanical tests are: 304 L stainless steel and Grade 2 titanium. The manufacturing of different diameters metal tips either of titanium or stainless steel (which are attached to the end of the electrical apparatus and then heated.) is required for the removal of the excess of gutta-percha from the root canal. Axial fatigue mechanical tests were performed which verified the materials fatigue behavior specimens were manufactured for the axial fatigue tests, originating 16 specimens: 8 in titanium and 8 in 304 L stainless steel, according to ASTM E8. Half of the samples were subjected to 15 cycles of autoclave sterilization. It was observed that 304 L stainless steel showed fatigue resistance superior to that of Grade 2 Titanium. The results showed that even after the heat treatment... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Coorientador: Ana Paula Risifni Alves Claro / Banca: João Alberto de Oliveira / Banca: Rogério Pinto Mota / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Batista / Banca: João Marcelo Ferreira de Medeiros / Doutor

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Amauri Hassui / Resumo: Muitos materiais são utilizados para diversas aplicações em projetos de engenharia. Os aços inoxidáveis martensíticos que são ligas de ferro e cromo (11-18%) com teor de carbono acima de 0,1% são aplicados na fabricação de válvulas, bombas de equipamentos, ferramentas de cutelaria, eixos acionadores, hastes de pistão, componentes de turbinas hidráulicas e instrumentos cirúrgicos. A evolução das propriedades e desempenho dos materiais utilizados em componentes para aplicações em engenharia é contínua ao longo dos anos, consequentemente os processos e as ferramentas utilizadas para fabricação desses componentes precisam evoluir conjuntamente. A proposta desse trabalho é avaliar o desempenho das ferramentas de corte de Metal Duro revestidas pelos processos (PVDPhysical vapor deposition e CVD-Chemical vapor deposition) na usinagem a seco e MQL do aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente e a qualidade do acabamento superficial da peça, nas condições de corte com (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0,25 mm/rev e ap = 0,5 mm). A análise dos desgastes das ferramentas de corte foi realizada com auxilio de microscópios. A medição da rugosidade foi realizada com auxílio de um rugosímetro. Resultados finais evidenciaram que a ferramenta com revestimento CVD apresentou um melhor desempenho em ambas às condições de corte porque a amostra teve um bom acabamento superficial. A ferramenta com revestimento PVD apresentou avarias durante a realização dos ensaios, as avarias ocorreram na ferramenta em ambas às condições de corte durante os testes, primeiramente, na forma de pequenas lascas, em seguida, ocorrendo à quebra da ferramenta. Os cavacos obtidos durante os ensaios de uma forma geral foram na forma de lascas / Abstract: Many materials are used for various applications in engineering projects. The Martensitic Stainless Steels are alloys containing from 11.5 to 18% of chromium and 0.09 to 0.15% of carbon, which are widely used in the manufacturing of valves, pumps, cutlery tools, drive shafts, piston rods, hydraulic turbine components and surgical instruments. The evolution of the properties and performance of materials used in components for engineering applications is continuous over the years, therefore processes and tools used to manufacture these components must develop together. The purpose of this work is to evaluate the performance and wear of coated carbide tools (PVD - Physical vapor deposition e CVD - Chemical vapor deposition) in dry machining and MQL of Martensitic Stainless Steel AISI 410 heat-treated and the quality of workpiece surface finishing in cutting conditions (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0.25 mm/rev, ap = 0.5 mm). The tool wear analysis was realized with the aid of microscopes. The measurement of roughness was obtained with the aid of roughness meter. Final results showed that the coated carbide tool (CVD) performed well in both cutting conditions because the piece had a good surface finishing, the flank wear were not significant for the tested cutting lengths and the tool no damage showed. The coated carbide tool (PVD) showed damage in both cutting conditions during the tests, firstly on shape of small splinters, then to break the tool. The chips were obtained during tests on shape of small splinters / Mestre

A introdução de nitrogênio em aços inoxidáveis vem sendo estudada desde 1925. Quando presente em solução sólida propicia alguns efeitos como: aumento da resistência mecânica, dureza, resistência à fadiga, ao desgaste e à corrosão. Embora os efeitos benéficos do nitrogênio sobre as propriedades dos aços sejam conhecidos, a introdução desse elemento em teores elevados não é trivial. No presente trabalho, discute-se uma seqüência de processamento envolvendo a nitretação a plasma e a solubilização, objetivando o enriquecimento superficial de nitrogênio em um aço inoxidável austenítico (ISO 5832-1). Para a nitretação, foram estudadas três temperaturas (630, 750 e 870 ºC) e três tempos (1h, 3h e 5h), totalizando nove diferentes condições de nitretação. Os parâmetros de solubilização foram definidos de forma a se obter uma camada com nitrogênio em solução sólida. Após o processamento, as amostras foram caracterizadas por microdureza, difratometria de Raios - X, microscopia ótica e eletrônica de varredura, medidas de tamanho de grão, variação de massa, espectroscopia de dispersão de energia (EDS), espectroscopia por dispersão de comprimento de onda (WDS), medidas magnéticas e de rugosidade superficial. Constatou-se que nas nitretações realizadas em temperaturas elevadas (750 e 870 ºC), o crescimento da camada de compostos apresenta comportamento difusivo e que o aumento da temperatura gera a formação de menores quantidades de nitretos de cromo, promovendo também o desaparecimento dos nitretos de ferro da superfície do material. Os parâmetros de solubilização são dependentes da espessura, da morfologia e da estabilidade dos nitretos presentes na camada de nitretos. Verificou-se também que o processamento a plasma de amostras polidas (Ra = 0,07 µm) na configuração cátodo causa aumento da rugosidade, entretanto não afeta os valores de molhabilidade. Após a solubilização obteve-se camada de até 450 µm com 0,45 % em peso de nitrogênio, modificando o valor inicial do PREN de 28,11 para 34,11. Esta modificação indica ganho de resistência à corrosão por pite. A camada enriquecida com nitrogênio teve aumento da dureza, de 208 para 271 HV0,05. / The insertion of nitrogen in stainless steel has been studied since 1925. When in solid solution it produces a few effects such as: increase in mechanical strength, hardness, resistance to fatigue, to wear and corrosion. Although benefic effects of nitrogen on the proprieties of steel are well known, the introduction of this element in high amounts is not trivial. The present work discussed a sequence of procedures involving plasma nitriding and solubilization, aiming at superficial enrichment of nitrogen in commercial austenitic stainless steel (ISO 5832-1). Three nitriding temperatures (630, 750 and 870 ºC) and three times (1h, 3h and 5h) were studied, totaling nine different nitriding conditions. For three of these, solubilization parameters were studied, aiming at obtaining layers with nitrogen in solid solution. After processing, the samples were characterized by microhardness, X - ray diffraction, optical and electronic microscopy, grain size measurement, mass variation, energy dispersive spectrometry (EDS), wavelength dispersive spectrometry (WDS), magnetic and superficial roughness measurements. It was verified that for nitriding in elevated temperatures (750 and 870 ºC) the growth of the compound layer presented diffusive behavior and that the increase in temperature formed smaller amounts of chromium nitrides, also promoting the disappearance of iron nitrides from the surface of the material. The solubilization parameters depend on the thickness, morphology and stability of the nitrides present in the nitride layer. It was also verified that the glow discharge processing of polished samples (Ra = 0.07 µm) in the cathode configuration increased roughness, however it did not affect the wetting angle. According to this processing route, layers enriched with 0.45% wt of nitrogen were obtained for depths up to 450 µm, inducing the initial value of PREN (28.11) to increase to 34.11. This modification indicated improved pitting corrosion resistance. The hardness of the material also significant increased, from 208 to 271 HV0.05.

A introdução de nitrogênio em aços inoxidáveis vem sendo estudada desde 1925. Quando presente em solução sólida propicia alguns efeitos como: aumento da resistência mecânica, dureza, resistência à fadiga, ao desgaste e à corrosão. Embora os efeitos benéficos do nitrogênio sobre as propriedades dos aços sejam conhecidos, a introdução desse elemento em teores elevados não é trivial. No presente trabalho, discute-se uma seqüência de processamento envolvendo a nitretação a plasma e a solubilização, objetivando o enriquecimento superficial de nitrogênio em um aço inoxidável austenítico (ISO 5832-1). Para a nitretação, foram estudadas três temperaturas (630, 750 e 870 ºC) e três tempos (1h, 3h e 5h), totalizando nove diferentes condições de nitretação. Os parâmetros de solubilização foram definidos de forma a se obter uma camada com nitrogênio em solução sólida. Após o processamento, as amostras foram caracterizadas por microdureza, difratometria de Raios - X, microscopia ótica e eletrônica de varredura, medidas de tamanho de grão, variação de massa, espectroscopia de dispersão de energia (EDS), espectroscopia por dispersão de comprimento de onda (WDS), medidas magnéticas e de rugosidade superficial. Constatou-se que nas nitretações realizadas em temperaturas elevadas (750 e 870 ºC), o crescimento da camada de compostos apresenta comportamento difusivo e que o aumento da temperatura gera a formação de menores quantidades de nitretos de cromo, promovendo também o desaparecimento dos nitretos de ferro da superfície do material. Os parâmetros de solubilização são dependentes da espessura, da morfologia e da estabilidade dos nitretos presentes na camada de nitretos. Verificou-se também que o processamento a plasma de amostras polidas (Ra = 0,07 µm) na configuração cátodo causa aumento da rugosidade, entretanto não afeta os valores de molhabilidade. Após a solubilização obteve-se camada de até 450 µm com 0,45 % em peso de nitrogênio, modificando o valor inicial do PREN de 28,11 para 34,11. Esta modificação indica ganho de resistência à corrosão por pite. A camada enriquecida com nitrogênio teve aumento da dureza, de 208 para 271 HV0,05. / The insertion of nitrogen in stainless steel has been studied since 1925. When in solid solution it produces a few effects such as: increase in mechanical strength, hardness, resistance to fatigue, to wear and corrosion. Although benefic effects of nitrogen on the proprieties of steel are well known, the introduction of this element in high amounts is not trivial. The present work discussed a sequence of procedures involving plasma nitriding and solubilization, aiming at superficial enrichment of nitrogen in commercial austenitic stainless steel (ISO 5832-1). Three nitriding temperatures (630, 750 and 870 ºC) and three times (1h, 3h and 5h) were studied, totaling nine different nitriding conditions. For three of these, solubilization parameters were studied, aiming at obtaining layers with nitrogen in solid solution. After processing, the samples were characterized by microhardness, X - ray diffraction, optical and electronic microscopy, grain size measurement, mass variation, energy dispersive spectrometry (EDS), wavelength dispersive spectrometry (WDS), magnetic and superficial roughness measurements. It was verified that for nitriding in elevated temperatures (750 and 870 ºC) the growth of the compound layer presented diffusive behavior and that the increase in temperature formed smaller amounts of chromium nitrides, also promoting the disappearance of iron nitrides from the surface of the material. The solubilization parameters depend on the thickness, morphology and stability of the nitrides present in the nitride layer. It was also verified that the glow discharge processing of polished samples (Ra = 0.07 µm) in the cathode configuration increased roughness, however it did not affect the wetting angle. According to this processing route, layers enriched with 0.45% wt of nitrogen were obtained for depths up to 450 µm, inducing the initial value of PREN (28.11) to increase to 34.11. This modification indicated improved pitting corrosion resistance. The hardness of the material also significant increased, from 208 to 271 HV0.05.

Os aços inoxidáveis dúplex compõem uma família de materiais conhecidos por apresentar uma excelente combinação propriedades mecânicas e de corrosão, e por isso têm sido amplamente estudados nos últimos anos. Contudo, essa combinação de propriedades está intrinsecamente relacionada com a microestrutura desses aços, composta por iguais quantidades de ferrita e austenita, e esse equilíbrio entre as fases é extremamente dependente dos ciclos térmicos aos quais são submetidos, sob risco, inclusive, da precipitação de fases secundárias deletérias. Sendo assim, a soldagem desses materiais exige uma série de cuidados para que ela não implique em prejuízo para suas propriedades. Nesse contexto, a soldagem por fricção surge como alternativa para a união e reparo dessas ligas, justamente por apresentar um menor aporte térmico que técnicas convencionais de soldagem. Isto posto, foi realizado um reparo pelo processo de soldagem por fricção com pino consumível em uma chapa de 12mm de espessura feita em um aço inoxidável dúplex UNS S31803. Para tanto, foram registrados os dados térmicos do processamento, analisou-se a microestrutura apresentada pela junta soldada, além de avaliar-se sua tenacidade ao impacto. Os resultados comprovaram que, embora não ocorra significativa precipitação de fases secundárias, o processo de soldagem por fricção provoca diminuição da tenacidade ao impacto do material por causar o deslocamento do equilíbrio entre as fases no sentido de formação da fase ferrítica. / Duplex stainless steels compose a family of materials known to exhibit an excellent combination of mechanical and corrosion properties, and therefore have been widely studied in recent years. However, this combination of properties intrinsically relates to the microstructure of these steels that consists of equal amounts of ferrite and austenite, and this balance between phases is extremely dependent on the thermal cycles, at risk including the precipitation of deleterious secondary phases. Thus, welding of these materials requires a lot of care so that it does not result in damage to their property. In this context, the friction welding is an alternative to the union and repair of these alloys, just by having a lower heat input than conventional welding techniques. That said, a repair by the friction taper plug welding process was made on a 12 mm plate thick in a duplex stainless steel UNS S31803. Thermal processing data were recorded, microstructure presented by the welded joint was analyzed, and evaluate is its impact toughness. The results proved that although not occur significant precipitation of secondary phases, the friction welding process causes decrease in the impact toughness of the material for causing the displacement of the equilibrium between the phases towards the formation of the ferritic phase.

O objetivo deste estudo é qualificar reparos realizados através do processo de Soldagem por Fricção com Pino Consumível (SFPC), ou Friction Hydro Pillar Processing (FHPP) em chapas de aços inox duplex SAF 2205 (AID UNS S31803). Em paralelo, fazer uma comparação relativa ao mesmo material reparado com o processo TIG (GTAW). Após a obtenção das juntas reparadas em ambos os processos, estas passaram por rigorosa análise microestrutural e ensaios mecânicos para, dessa forma, qualificá-las através de critéios usuais recomendados em normas para utilização no restauro de estruturas que utilizam o material em questão. Foi utilizada a simulação termodinâmica para prever possíveis fases intermetálicas. Foram investigadas as propriedades metalúrgicas através de microscopia ótica e eletrônica de varredura, fractografia e Difração de Raios-X além de ensaios de corrosão. Já as propriedades mecânicas foram averiguadas através de ensaios de impacto, de dobramento e perfis de microdureza. Após qualificar ambos os processos com o objetivo de reparar estruturas que utilizam AID SAF 2205, foi obtida uma junta soldada livre de defeitos com os parâmetros aplicados: força aplicada em 25 kN, velocidade 7000 RPM, burn-off 9 mm e forjamento pelo período de 10 segundos. Dessa forma, o FHPP provou ser um processo de acordo aos critérios recomendados em normas. / The aim of this study is qualify repairs made through Friction Hydro Pillar Processing (FHPP) in plates of duplex stainless steel SAF 2205 (AID UNS S31803). In same time make a comparation with the Gas Tungsten Arc Welding processing (GTAW) using the same material. The processed joints repairs will be analyzed in microstructural and mechanical tests to qualify using criteria according standards used for structural repairs in this material. Was utilized the thermodinamics simulation to predict possible intermetallic phases. Were investigated the metallurgical properties with scanning electron microscope, fractography and X -ray diffraction in addition to corrosion test. The mechanical properties were investigated with impact tests, bending test and micro hardness profile. After qualify both repair processes using stainless steel sAF 2205, was obtained a weld free of defects with applied parameters: force 25 kN, speed 7000 rpm, bunr-off 9 mm and forging force during 10 seconds. Thus, the FHPP proved a suitable process according standards recommendations.