O presente trabalho visa avaliar a microestrutura em chapas de um aço de alta resistência e baixa liga após soldagem por centelhamento e quantificar a resistência ao crescimento de trincas por fadiga ao longo do cordão de solda e da zona termicamente afetada, comparando-a ao comportamento do material base. O aço em estudo, recentemente desenvolvido pela Companhia Siderúrgica Nacional sob a designação RD480, foi fornecido na forma de chapas com 5,0 mm de espessura e soldado pelo processo de centelhamento na divisão de rodas e chassis da IOCHPE-MAXION. A avaliação microestrutural do aço após o processo de soldagem por centelhamento foi realizada nas regiões do metal de base, zona termicamente afetada e metal de solda, utilizando microscopia ótica com diferentes ataques químicos e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização mecânica foi realiza com ensaio de tração, teste de dureza Vickers e ensaio de propagação de trincas por fadiga. Para este último foram adotados corpos-de-prova do tipo compacto C(T) e carregamento senoidal de amplitude constante com frequencia 10 Hz e razão de tensão R= 0,1 e as curvas obtidas deste ensaio foram avaliadas em relação a dois modelos matemáticos, o de Paris-Erdogan e o exponencial. Após o ensaio de propagação de trincas por fadiga, as superfícies dos corpos-de-prova foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados encontrados permitiram correlacionar a resistência mecânica e a taxa de crescimento da trinca com as características microestruturais resultantes do processo de soldagem. / This study aims to evaluate the microstructure of a high strength, low alloy (HSLA) steel after flash welding and to quantify the resistance to fatigue crack growth along the weld and heat affected zone, comparing it to the behavior of the base material. The steel under study, recently developed by the Companhia Siderúrgica Nacional under the designation RD480, was provided in the form of plates with 5.0 mm in thickness and welded by IOCHPE-MAXION, division of wheels and chassis. The microstructural evaluation of the steel after the flash welding process was performed at the base metal, heat affected zone and weld metal, using optical microscopy with different chemical attacks and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical characterization was performed by means of tensile test, Vickers hardness measurement and fatigue crack growth (FCG) test. Compact Tension C(T) specimens were chosen for the fatigue tests, and the loading was sinusoidal with constant amplitude, frequency of 10 Hz and stress ratio R = 0.1. The crack propagation test results were summarized in terms of FCG rate (da/dN) versus stress intensity factor range (?K) curves. In order to describe the FCG behavior, two models were tested: the conventional Paris equation and a new exponential equation developed for materials showing non-linear FCG behavior. The fracture surfaces of the fatigued specimens were examined via SEM in the secondary electrons regime. The results allowed correlating the mechanical strength and crack growth rate with the microestrutural characteristics resulting from the welding process.

Este trabalho procura avaliar o retorno elástico em aços avançados de alta resistência utilizados em processo de dobramento. Para isso, foram usadas chapas de aço bifásico DP 600 e DP 800, ambas revestidas. Foram empregados dois métodos de medição a fim de abordar e avaliar o retorno elástico. O primeiro método abordado foi à conformação de tiras em U e o segundo método foi à realização do ensaio Dobramento Sob Tensão, aos quais possibilitaram a coleta de dados para aplicação em cálculo de coeficiente de atrito no processo de dobramento. Em ambas as avaliações foram utilizadas duas diferentes condições de lubrificação para o processo de dobramento, visando variar a condição de atrito no processo. A primeira foi à aplicação de um lubrificante em forma de pasta, de nome comercial Clarus Desmoldax DCP 35 e a segunda foi à aplicação em forma líquida, denominado Clarus Desmoldax DCP 35X. Para analisar o retorno elástico, foram utilizadas como critério de avaliação as medições de abertura da parede da tira conformada, permitindo desta forma considerar o atrito por intermédio da variação do tipo lubrificante. As análises realizadas nos corpos de prova conformados em formato U evidenciaram um retorno elástico menor para as amostras do aço DP 600, se comparadas com as amostras do aço DP 800. Não existiu relevância na variação dos lubrificantes quanto ao retorno elástico nas amostras de um mesmo tipo de aço. As análises realizadas nos corpos de prova submetidos ao ensaio de dobramento sob tensão, também evidenciaram um retorno elástico menor para as amostras do aço DP 600 se comparadas com as amostras do aço DP 800. Comparando as amostras com base nos dados coletados e aplicados ao cálculo de coeficiente de atrito, percebeu-se que as amostras que tiveram um retorno elástico menor, também possuíam coeficientes de atrito menor, constatando assim que quanto menor o coeficiente de atrito, menor é o retorno elástico. / This piece of work seeks to evaluate the springback effect on advanced high strength steel used in the bending process. For this, biphasic steel plates DP 600 and DP 800, both coated, were used. Two methods of measurement were used to approach and asses the springback effect. The first method approached was the conformation of strips in U and the second method was the preformance of the Bending Under Tension test, which enabled the data collect for the application in calculation of the friction coefficient in the bending process. In both assessments two different lubricant conditions for the bending process were used with the aim of varying the condition of friction in the process. The first one was the application of a paste lubricant, with the brand name Clarus Desmoldax DCP 35 and the second one was the application of a liquid lubricant, called Clarus Desmoldax DCP 35X. To analyze the springback effect the measurements of the opening of the wall of the conformed strip were used, thus allowing to consider the friction through the variation of the type of lubricant. The assessments carried out in the specimens in U shape showed a smaller springback effect for the steel samples DP 600 in comparison with the DP 800 ones. There was no relevance in the range of lubricants as the springback effect in the samples of the same type of steel. The analyzes carried out in the specimens subjected to bending under pressure test also showed a smaller springback effect for the steel samples DP 600 compared with the DP 800 ones. Comparing the samples based on the data collected and applied to the calculation of the friction coefficient, it was noticed that the samples that had a smaller springback effect also had lower friction coefficients, therefore verifying that the lower the friction coefficient is, the lower the springback effect.

Este trabalho procura avaliar o retorno elástico em aços avançados de alta resistência utilizados em processo de dobramento. Para isso, foram usadas chapas de aço bifásico DP 600 e DP 800, ambas revestidas. Foram empregados dois métodos de medição a fim de abordar e avaliar o retorno elástico. O primeiro método abordado foi à conformação de tiras em U e o segundo método foi à realização do ensaio Dobramento Sob Tensão, aos quais possibilitaram a coleta de dados para aplicação em cálculo de coeficiente de atrito no processo de dobramento. Em ambas as avaliações foram utilizadas duas diferentes condições de lubrificação para o processo de dobramento, visando variar a condição de atrito no processo. A primeira foi à aplicação de um lubrificante em forma de pasta, de nome comercial Clarus Desmoldax DCP 35 e a segunda foi à aplicação em forma líquida, denominado Clarus Desmoldax DCP 35X. Para analisar o retorno elástico, foram utilizadas como critério de avaliação as medições de abertura da parede da tira conformada, permitindo desta forma considerar o atrito por intermédio da variação do tipo lubrificante. As análises realizadas nos corpos de prova conformados em formato U evidenciaram um retorno elástico menor para as amostras do aço DP 600, se comparadas com as amostras do aço DP 800. Não existiu relevância na variação dos lubrificantes quanto ao retorno elástico nas amostras de um mesmo tipo de aço. As análises realizadas nos corpos de prova submetidos ao ensaio de dobramento sob tensão, também evidenciaram um retorno elástico menor para as amostras do aço DP 600 se comparadas com as amostras do aço DP 800. Comparando as amostras com base nos dados coletados e aplicados ao cálculo de coeficiente de atrito, percebeu-se que as amostras que tiveram um retorno elástico menor, também possuíam coeficientes de atrito menor, constatando assim que quanto menor o coeficiente de atrito, menor é o retorno elástico. / This piece of work seeks to evaluate the springback effect on advanced high strength steel used in the bending process. For this, biphasic steel plates DP 600 and DP 800, both coated, were used. Two methods of measurement were used to approach and asses the springback effect. The first method approached was the conformation of strips in U and the second method was the preformance of the Bending Under Tension test, which enabled the data collect for the application in calculation of the friction coefficient in the bending process. In both assessments two different lubricant conditions for the bending process were used with the aim of varying the condition of friction in the process. The first one was the application of a paste lubricant, with the brand name Clarus Desmoldax DCP 35 and the second one was the application of a liquid lubricant, called Clarus Desmoldax DCP 35X. To analyze the springback effect the measurements of the opening of the wall of the conformed strip were used, thus allowing to consider the friction through the variation of the type of lubricant. The assessments carried out in the specimens in U shape showed a smaller springback effect for the steel samples DP 600 in comparison with the DP 800 ones. There was no relevance in the range of lubricants as the springback effect in the samples of the same type of steel. The analyzes carried out in the specimens subjected to bending under pressure test also showed a smaller springback effect for the steel samples DP 600 compared with the DP 800 ones. Comparing the samples based on the data collected and applied to the calculation of the friction coefficient, it was noticed that the samples that had a smaller springback effect also had lower friction coefficients, therefore verifying that the lower the friction coefficient is, the lower the springback effect.

Este trabalho procura avaliar o retorno elástico em aços avançados de alta resistência utilizados em processo de dobramento. Para isso, foram usadas chapas de aço bifásico DP 600 e DP 800, ambas revestidas. Foram empregados dois métodos de medição a fim de abordar e avaliar o retorno elástico. O primeiro método abordado foi à conformação de tiras em U e o segundo método foi à realização do ensaio Dobramento Sob Tensão, aos quais possibilitaram a coleta de dados para aplicação em cálculo de coeficiente de atrito no processo de dobramento. Em ambas as avaliações foram utilizadas duas diferentes condições de lubrificação para o processo de dobramento, visando variar a condição de atrito no processo. A primeira foi à aplicação de um lubrificante em forma de pasta, de nome comercial Clarus Desmoldax DCP 35 e a segunda foi à aplicação em forma líquida, denominado Clarus Desmoldax DCP 35X. Para analisar o retorno elástico, foram utilizadas como critério de avaliação as medições de abertura da parede da tira conformada, permitindo desta forma considerar o atrito por intermédio da variação do tipo lubrificante. As análises realizadas nos corpos de prova conformados em formato U evidenciaram um retorno elástico menor para as amostras do aço DP 600, se comparadas com as amostras do aço DP 800. Não existiu relevância na variação dos lubrificantes quanto ao retorno elástico nas amostras de um mesmo tipo de aço. As análises realizadas nos corpos de prova submetidos ao ensaio de dobramento sob tensão, também evidenciaram um retorno elástico menor para as amostras do aço DP 600 se comparadas com as amostras do aço DP 800. Comparando as amostras com base nos dados coletados e aplicados ao cálculo de coeficiente de atrito, percebeu-se que as amostras que tiveram um retorno elástico menor, também possuíam coeficientes de atrito menor, constatando assim que quanto menor o coeficiente de atrito, menor é o retorno elástico. / This piece of work seeks to evaluate the springback effect on advanced high strength steel used in the bending process. For this, biphasic steel plates DP 600 and DP 800, both coated, were used. Two methods of measurement were used to approach and asses the springback effect. The first method approached was the conformation of strips in U and the second method was the preformance of the Bending Under Tension test, which enabled the data collect for the application in calculation of the friction coefficient in the bending process. In both assessments two different lubricant conditions for the bending process were used with the aim of varying the condition of friction in the process. The first one was the application of a paste lubricant, with the brand name Clarus Desmoldax DCP 35 and the second one was the application of a liquid lubricant, called Clarus Desmoldax DCP 35X. To analyze the springback effect the measurements of the opening of the wall of the conformed strip were used, thus allowing to consider the friction through the variation of the type of lubricant. The assessments carried out in the specimens in U shape showed a smaller springback effect for the steel samples DP 600 in comparison with the DP 800 ones. There was no relevance in the range of lubricants as the springback effect in the samples of the same type of steel. The analyzes carried out in the specimens subjected to bending under pressure test also showed a smaller springback effect for the steel samples DP 600 compared with the DP 800 ones. Comparing the samples based on the data collected and applied to the calculation of the friction coefficient, it was noticed that the samples that had a smaller springback effect also had lower friction coefficients, therefore verifying that the lower the friction coefficient is, the lower the springback effect.

Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da corrosão atmosférica marinha sobre os aços ASTM Grau 80, Grau 100 e Grau 120, que são utilizados na montagem de lingas de corrente destinadas à movimentação de cargas. Os problemas atribuídos à deterioração desses materiais são comuns e frequentes, pois basicamente em todos os ramos da atividade econômica há materiais que necessitam ser transportados. E para analisar o comportamento destes aços frente à corrosão, foram realizados ensaios eletroquímicos e ensaios de imersão por perda de massa utilizando uma solução contendo NaCl a 3,56% (em massa) que simula a atmosfera marinha em ambientes laboratoriais. Os resultados dos ensaios de OCP (Potencial em Circuito Aberto) e de Polarização de Tafel revelaram que o processo de corrosão é controlado pela difusão de O2 dissolvido neste meio. Pode-se concluir que os valores de OCP e de Ecorr (potencial de corrosão) obtidos foram muito similares entre si para todas as regiões do elo analisadas (solda, corpo e deformação). A região do corpo demonstrou maior resistência à corrosão, obtendo os maiores valores médios de resistência de polarização (Grau 80: 10,14 kΩ; Grau 100: 12,61 kΩ; e Grau 120: 11,74 kΩ). As densidades de corrente de corrosão (Icorr) observadas são baixas e da mesma ordem de magnitude (abaixo de 7µA/cm2). Nos ensaios de imersão, observou-se que a perda de massa relativa das amostras, após os 10 dias de permanência na solução, foi mínima (entre 0,05 e 0,08 %/cm2), i... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

À medida que a tecnologia de perfuração de poços desenvolveu-se nos últimos anos, explorando cada vez maiores profundidades, os efeitos do desgaste e corrosão têm aumentado proporcionalmente. Uma forma de viabilizar a exploração em águas profundas é revestir as ligas de aço de menor custo com ligas especiais de melhores propriedades, como a liga Inconel® 625. Os parâmetros de soldagem utilizados para a deposição de camadas sobre o substrato influenciam diretamente na qualidade e nas propriedades desses revestimentos. O objetivo deste trabalho foi determinar a influência das principais variáveis de soldagem sobre a dureza ao riscamento e coeficiente de atrito da superfície originada após a deposição de cordões de solda para revestimento. Foi utilizada a técnica de soldagem TIG alimentado automaticamente com duplo arame aquecido. As variáveis estudadas foram: Corrente de Soldagem; Velocidade de Soldagem; Corrente para Aquecimento do Material de Adição; Velocidade de Alimentação do Material de Adição e Composição do Gás de Proteção. Para a realização do estudo foi elaborado um planejamento experimental (DoE), composto central, de 05 fatores, totalizando 32 condições, cada uma correspondendo a cordões de solda depositados com diferentes conjuntos de variáveis. Os cordões foram submetidos ao ensaio de riscamento, onde foram medidos a área do sulco e o coeficiente de atrito da superfície. Os riscos gerados foram analisados em tribômetro para obtenção da topografia em 3D, e em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). A análise da influência das variáveis de soldagem sobre a área do sulco e o coeficiente de atrito foi realizada pela metodologia de superfície de resposta (RSM). Foram obtidos modelos matemáticos de 1ª e 2ª ordem correlacionando as variáveis de soldagem à área do sulco e ao coeficiente de atrito da superfície. Também foram geradas superfícies que correlacionam as variáveis às respostas. Observou-se que as variáveis de principal influência sobre a área do sulco são a velocidade de soldagem, corrente do arame e gás de soldagem, e que a velocidade de alimentação do arame possui forte influência quando relacionada com as outras variáveis de processo. Para o coeficiente de atrito, os fatores de maior influência foram as correlações entre as variáveis, principalmente a corrente de soldagem. / As well drilling technology has developed in recent years, exploring ever greater depths, the effects of wear and corrosion have increased proportionately. One way to make deep-water exploration feasible is to coat lower-cost steel alloys with special alloys of better properties, such as the Inconel® 625 alloy. The welding parameters used for deposition of layers on the substrate directly influence the quality and properties of these coatings. The objective of this work was to determine the influence of the main welding variables on the hardness to scratch and surface friction coefficient originated after the deposition of weld beads for coating. The GTAW welding technique was automatically fed with double heated wire. The variables studied were: Welding Current; Welding Speed; Current for Heating the Addition Material; Feed Speed of Addition Material and Shielding Gas Composition. Design of Experiments (DoE) technique was applied, central composite, of 05 factors, totalizing 32 conditions, each corresponding to weld beads deposited with different sets of variables. The beads were subjected to the scratch test, where the scar area and the surface friction coefficient were measured. The scratches were analyzed in tribometer to obtain the topography in 3D, and Scanning Electron Microscope (SEM). The analysis of the influence of the welding variables on the scar area and the friction coefficient was performed by the response surface methodology (RSM). First and second order mathematical models were obtained, correlating the welding variables to the scar area and the surface friction coefficient. Surfaces that correlate variables with responses were also generated. It was observed that the variables of main influence on the scar area are the welding speed, wire current and welding gas, and that the wire feed speed has a strong influence when related to the other process variables. For the coefficient of friction, the factors of greater influence were the correlations among the variables, mainly the welding current.