Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-25Bitstream added on 2014-12-02T11:21:16Z : No. of bitstreams: 1 000798568.pdf: 2713278 bytes, checksum: 54b323731ba9273bbe179d043c8c0cc5 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo avaliar e quantificar as possíveis perdas na resistência mecânica da junta soldada de aço MARAGING 300, após a realização de até três reparos no cordão da solda. O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) projeta, desenvolve e fabrica foguetes de sondagem e veículos lançadores de satélites (VLS) utilizando propelente sólido e o envelope metálico é o responsável por suportar a pressão de trabalho durante a queima deste propelente. Atualmente o envelope motor é fabricado em aço 300M-ESR e, devido a uma série de vantagem nas propriedades mecânicas encontradas e no processo de confecção, o IAE estuda a substituição do aço 300M-ESR pelo aço MARAGING 300. O método de soldagem utilizado para a realização do trabalho foi o processo de soldagem a plasma (PLASMA ARC WELDING – PAW) em passe único, utilizando-se a técnica keyhole com metal de adição. Estas juntas soldadas são avaliadas por ensaios não destrutivos, adotando critérios de aceitação de acordo com a norma AWS D17.1. Neste trabalho, a confecção dos reparos foi feita de forma manual, utilizando o método TIG (TUNGSTEN INERT GAS). Foram realizadas as avaliações de resistência mecânica, perfil de dureza Vickers (HV) por microindentações, análises químicas, análises metalográficas e fractográficas da junta soldada nas diversas condições de soldagem. Os resultados mostram que após a solda e reparos, antes do tratamento térmico de envelhecimento, a região fundida e a região adjacente à solda apresentam uma dureza abaixo das outras regiões afetadas termicamente, isto se deve a segregação de solutos na região. Com o envelhecimento há uma elevação nos níveis de dureza de cerca de 200HV, porém a zona fundida e a zona próxima à solda permanece com uma dureza um pouco inferior ao restante do material. As anális... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / This study aims to evaluate and quantify the possible losses of mechanical resistance in the welded join of MARAGING 300 steel submitted within three after repairs in the cords of the welded. The Institute of Aeronautics and Space (IAE) designs, develops and manufactures sounding rockets and satellite launcher vehicles (VLS) using solid propellant and the motor case is responsible for supporting the pressure during the burning of this propellant. Currently, the motor case is made of 300M-ESR steel. Due to a number of advantages found in the mechanical properties and the manufacturing process, IAE is studying the replacement of 300M-ESR steel by MARAGING 300 steel. The welding method used for achievement of the work was the process of plasma arc welding (paw) in a single pass, using the keyhole technique with filler metal. The welded joints are evaluated by adopting non-destructive testing acceptance criteria according to AWS D17.1. In this work, the repairs were done, manually, using the tungsten inert gas method (TIG). Measures of mechanical strength, Vickers hardness (HV), chemical analysis, metallographic analysis and fractography of the welded joint were made at the various welding conditions. The results show that after welding and repair and before the aging heat treatment the adjacent region to the weld fusion zone have hardness lower than other regions affected thermally. It is due to segregation of solute in the region. After aging treatment there is an increase in levels of hardness of about 200HV, but the fusion zone and near the weld zone with hardness remain slightly lower than the rest of the material. The analyzes of the fractured surface showed that the rupture of the specimens occurred in the region of the heat affected zone near the weld , and has a appearance of mixed fractures with formation predominantly of microvoid (dimples) ... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:29:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cambiucci_AntonioFernando_M.pdf: 22676343 bytes, checksum: 219931524e5121689e62bc3bc4c13298 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho estudou o comportamento do aço rápido M2 durante a laminação a quente. Para tanto foi efetuada a caracterização qualitativa e quantitativa dos carbonetos existentes antes e imediatamente após as deformações verdadeiras sofridas pelo material através da laminação a quente. Nesta caracterização foram empregadas técnicas de microscopia ótica e eletrônica de varredura, difração de raio-X e metalografia quantitativa. Também foram medidas as cargas de laminação correspondentes a cada ensaio e as tensões de escoamento foram calculadas usando o modelo de Sims. Foram, então determinadas as equações das curvas das tensões de escoamento versus deformação verdadeira para cada temperatura de ensaio, visando assim, facilitar o dimensionamento de equipamentos industriais e melhorar o desempenho do processo de laminação do aço rápido M2. Foram também correlacionados os aspectos dessas curvas com as microestruturas. Cada amostra laminada foi examinada procurando-se correlacionar os fenômenos de encruamento e amolecimento (representados pela curva tensão de escoamento versus deformação verdadeira) com a microestrutura da mesma / Abstract: In this work, the behaviour of M2 high speed steel during hot rolling, was studied. Both qualitative and quantitative characterization was undertaken of the carbides present before and immediatelyafter true strains sufferedby the material due to hot rolling. For this characterization the techniques of optical and scanning electron microscopy, X-ray diffraction and quantitative metallography were used. The loads corresponding to each test and the flow stresses were calculated using Sims model. Equations were derived from plots of flow stress versus true strain for each test temperature, with the aim of allowing projection of the dimensions of industrial equipment and to improve the design of the rolling of M2 high speed steel. The shapes of these curves were also correlated with the microstructure of the steel. Each sample was examined to allow correlation of the hardening and softening phenomena (represented by the curves offlow stress versus true strain) with its microstructure / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo R. Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T02:01:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobral_MariaDoroteiaCosta_M.pdf: 5382283 bytes, checksum: 0f25565d3c1c7be0c25ad151f12c0bee (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A busca por novas tecnologias que visam a redução de custos, e ao mesmo tempo atendam ao aumento de qualidade e produtividade, tem levado as siderúrgicas no mundo inteiro, ao desenvolvimento dos processos near-net shape casting. O processo de lingotamento contínuo de placas finas (LCPF) já é bastante difundido em outros países. Neste trabalho são apresentados os resultados da solidificação de placas finas em escala de laboratório (usando o Simulador LCPF da FEM) e do tratamento termomecânico aplicado às 4 placas finas de aço microligado (0,07%C, 0,07%V e 0,02%Nb). Os resultados da macro e microestrutura do material obtido confirmam a viabilidade do uso do Simulador LCPF da FEM para a produção, em escala de laboratório, de placas finas de aços microligados. Para o tratamento termomecânico adotou-se duas temperaturas de início de laminação (1000 e 900°C), de forma a se verificar a sua influência sobre as propriedades mecânicas e sobre a microestrutura do material. Observou-se que a variação da temperatura de 1000 para 900°C elevou o limite de escoamento de 400 para 420 MPa, devido à redução de tamanho de grão ferrítico de 11 para 6,5 J.!m, mas não houve influência estatisticamente confirmada sobre as demais propriedades analisadas (alongamento e estricção). Também se analisou a influência da variação da composição química das placas, já que estas foram fundidas em fomo de indução de atmosfera não controlada. Não foi observada influência significativa de pequenas variações de composição química sobre as propriedades mecânicas estudadas, nem sobre a microestrutura das placas após a laminação / Abstract: The seeking for new technologies that aim costs reduction and quality and productivity improvement, has pushed the steelmakers to develop the near-net shape casting processes. One of these processes, the Thin Slabs Continuous Casting (TSCC), has been very diffused in hot strips and sheets production. In this work it will be showed the results of the thin slabs solidification in laboratory scale (using the TSCC Simulator of Faculdade de Engenharia Mecânica) and the thermomechanical treatment applied to the these microalloyed steel (0,07%C, 0,07%V e 0,02%Nb) thin slabs obtained. The results of macro and microstructure confirm the viability ofthe thin slabs physical simulation. For the thermomechanical treatment was adopted two temperatures for beginning of rolling (1000 and 900°C), in order to verify its influence on mechanical properties and microstructure. It was observed that temperature variation from 1000°C to 900°C raised the yield stress from 400 to 420 MPa due to ferritic grain size reduction from 11 to 6,5 Ilm, without any influence on other ana1ysed properties (elongation and necking). It was also ana1ysed the variation of the chemical composition, since the slabs were melted in a not-controlled-atmosphere induction fumace. It was not detected any influence of the small variation of chemical composition on properties and microstructure / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

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

Orientador: Célia Marina de Alvarenga Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_GiselleBarata_D.pdf: 6195639 bytes, checksum: 7b424607db5a3372771d157f6bac717c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O hidrogênio é reconhecido como sendo um elemento residual sempre prejudicial ao aço. Proveniente de reações químicas e eletroquímicas, tais como, corrosão, proteção catódica e reações de processo, é absorvido pelo aço e retido nos defeitos da rede cristalina podendo causar a fragilização do aço e a propagação de trincas e fraturas. O presente trabalho visa analisar a influência do hidrogênio na estrutura cristalina e no comportamento magnético do aço AISI 4340 obtido pelas normas AMS 6414K e 6415S, nas condições como recebido, temperado e revenido. Para tanto corpos-de-prova foram retirados da posição transversal dos lingotes, temperados a 845°C e revenidos a três diferentes temperaturas (350°C, 400°C e 500°C). Para a caracterização do material foram feitas micrografias, ensaios de dureza, difração de raios-X, voltametria cíclica e análise de difusão. As propriedades magnéticas foram obtidas utilizando-se um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) onde a magnetização de saturação foi obtida e foram analisadas amostras antes da hidrogenação e após hidrogenação. O carregamento de hidrogênio foi feito em solução de H2SO4 a 0,05 M em temperatura ambiente. Os resultados obtidos nos ensaios de voltametria cíclica e difusão foram correlacionados às difrações de raios-x e magnetização de saturação em função da contaminação por hidrogênio e as diferentes condições de tratamento térmico. A comparação das curvas antes e após hidrogenação para as difrações de raios-X mostraram que a hidrogenação provoca uma diminuição das curvas em todas as condições de tratamento térmico para os dois tipos de aço. As curvas de difusão mostraram que os coeficientes de difusão da amostra como recebida é menor que as tratadas com revenimento para o aço AISI 4340 AMS 6415S e maior para o aço AISI6414K. A magnetização de saturação mostrou que os aços AISI 6414K e 6415S antes da hidrogenação apresentaram magnetização de saturação maior que após hidrogenação / Abstract: Hydrogen is recognized as a residual element always harmful to steel. From chemical and electrochemical reactions, such as corrosion, cathodic protection and reaction process, the steel is absorbed and retained in the crystal lattice defects may cause embrittlement of steel and propagation of cracks and fractures. This study aims to analyze the influence of hydrogen in the crystal structure and magnetic behavior of AISI 4340 obtained by the rules AMS 6414K 6415S and the conditions as received, quenched and tempered. For this purpose the test piece bodies were removed from the transverse position of the ingots, quenched to 845 ° C and tempered at three different temperatures (350 ° C, 400 ° C and 500 ° C). For the characterization of the micrographs were taken, hardness tests, X-ray diffraction, cyclic voltammetry analysis and dissemination. The magnetic properties were obtained using a vibrating sample magnetometer (VSM), where the saturation magnetization was obtained and analyzed samples before hydrogenation and after hydrogenation. The hydrogen loading was done in a solution of 0.05M H2SO4 at room temperature. The results obtained in the test and cyclic voltammetry were correlated to diffusion x-ray diffraction and saturation magnetization due to hydrogen contamination and different heat treatment conditions. A comparison of the curves before and after hydrogenation for X-ray diffraction showed that the hydrogenation causes a decrease of the curves in all heat treatment conditions for both types of steel. The curves show that the diffusion coefficient of diffusion of the sample as received is lower than those treated with tempering for the steel AISI 6415S AMS 4340 steel and higher for AISI6414K. The saturation magnetization showed that AISI 6415S 6414K and exhibited before the hydrogenation higher than saturation magnetization after hydrogenation / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo Roberto Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobral_MariaDoroteiaCosta_D.pdf: 11779132 bytes, checksum: eab3cd5bbd900fec7948867be115992b (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A procura por novas tecnologias que visam a redução de custos e aumentem a produtividade e a qualidade de seus produtos, tem levado as siderúrgicas no mundo inteiro ao desenvolvimento dos processos near-net shape. Neste trabalho são apresentados os resultados da solidificação de placas finas, tendência dessa nova tecnologia, com o uso do Simulador de Lingotamento de Placas Finas (SLPF) do Departamento de Engenharia de Materiais da UNlCAMP e da posterior laminação aplicada às amostras de aço microligado (0,07-0,08%V e 0,02-0,04%Nb). Os resultados da macro e microestrutura do material obtido confirmam a viabilidade do simulador para a produção de placas finas de aços microligados em laboratório. Foi investigada a influência de dois regimes de laminação, um acima e outro abaixo da TNR (Temperatura de Não Recristalização) para a laminação de acabamento, sobre o refino de grão ferrítico e sobre o limite de escoamento. Para o regime acima de TNR,a redução da Temperatura de Início de Laminação de Acabamento (TILA) levou a um aumento do limite de escoamento, com a maior contribuição fomecida pelo refino de grão ferrítico. Para o regime abaixo de TNR,a redução da TILA não alterou muito a contribuição por tamanho de grão ferrítico para o limite de escoamento, mas provocou uma redução da contribuição por precipitação de carbonitretos. A recristalização dinâmica e metadinâmica foram atuantes apenas no regime acima de TNRnas temperaturas mais altas, no máximo em dois dos cinco passes da laminação de acabamento. Abaixo de TNRo refino de grão foi conseguido com o achatamento da austenita. A contribuição ao limite de escoamento por precipitação em todas as condições de laminação processadas se deveu a apenas dois modos, na austenita e na interface da transformação austenita-ferrita. Os valores calculados pela equação de Orowan-Ashby foram de até 50 MPa para a precipitação na austenita e de até 90 MPa para a precipitação interfásica. A introdução de um tempo de 15 minutos de manutenção na temperatura de saída da laminação de acabamento de placa fina com 0,05%V e 0,02%Nb confirmou que a precipitação fina na austenita ocorrida no fmal de laminação também contribuiu de forma significativa para o endurecimento / Abstract: The seeking for new technologies that aim costs reduction and quality and productivity improvement has pushed the steelmakers to develop the near-net shape casting processes. In this work it will be showed the results of the thin slabs solidification, one of these technologies, using the Thin Slabs Casting Simulator (TSCS) of the Materiais Engineering Department of UNICAMP and of the rolling applied to the samples of microalloyed steel (0,07-0,08%V and 0,02-0,04%Nb) which were casted in TSCS. The results of macro and microstructure confum the viability of the thin slabs physical simulation. It was verified the influence of two fmish rolling schedules, one above and other under TNR(No- Recrystallization Temperature), on ferritic grain refinement and on yield stress. For the finish-rolling schedule above TNR,lowering the finish-entering temperature has raised the yield stress, the greatest contribution due to the grain refinement. For the schedule under TNR,lowering the finish-entering temperature has held the ferritic grain at same size but it has lowered the contribution by hardening precipitation. Dynamic and metadynamic recristalization were the austenite softening mechanisms only in above TNRfmish rolling schedule in two passes at higher temperatures. Under TNR,the grain refmement was obtained by austenite pancaked. The precipitation strengthening contribution investigated was due to the carbonitrides particles formed in austenite with up to 50 MPa according Orowan-Ashby model and the interphase precipitation up to 90 MPa. The inclusion of a holding extra period of 15 minutes just below the finish rolling temperature has confirmed an important contribution to the yield stress given by the carbonitrides particles formed in austenite / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoseHiltonFerreirada_D.pdf: 14751352 bytes, checksum: 7fbb40ac7c73c18bb5c602fe3a79f20d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal propor um novo ensaio para avaliar a susceptibilidade de metais de solda ao fenômeno de trincas induzidas pelo hidrogênio em diferentes ambientes. O novo ensaio é composto de duas propostas: a primeira consiste em viabilizar a aplicação do teste G-BOP (Gapped Bead-On-Plate) em chapas finas: a espessura do corpo de prova (50,8mm) é obtida através da montagem de blocos conjugados com chapas finas do aço avaliado como metal de base e chapas de aço ABNT 1020; a segunda proposta baseia-se numa metodologia para realizar os ensaios do teste G-BOP em um ambiente saturado com H2S. Para o desenvolvimento do trabalho foi usado o processo de soldagem a arco com eletrodo tubular (FCAW). Os parâmetros de controle utilizados foram a energia nominal de soldagem e a constante de deposição. O desenvolvimento experimental foi realizado de forma totalmente aleatória, com o auxílio de um procedimento conhecido como planejamento fatorial (PF); foram utilizadas como variáveis de influência o tipo de arame tubular, a temperatura de preaquecimento e o ambiente de ensaio. Como variável de resposta foi avaliado o percentual de trincas de hidrogênio (TH)presente no metal de solda do aço API X80. Os resultados foram submetidos à análise de variância e validados para uma confiança de 90%. Os resultados de trincas de hidrogênio foram discutidos em função da composição química, microestrutura, modos de fraturas e hidrogênio residual do metal de solda. Concluiu-se que a nova proposta de teste G-BOP modificado foi eficaz na avaliação da sensibilidade dos metais de solda ao trincamento induzido pelo hidrogênio; a exposição ao H2S fragilizou os metais de solda executados à temperatura ambiente e aumentou a susceptibilidade dos arames tubulares às trincas de hidrogênio. Ainda como resultados deste trabalho pode-se concluir que o preaquecimento do aço API X80 evitou o trincamento do metal de solda e que os arames tubulares mostraram-se susceptíveis ao trincamento por hidrogênio quando soldados à temperatura ambiente / Abstract: The main objective ofthis work is to propose a new test to evaluate the susceptibility of weld metaIs to the phenomenon ofhydrogen induced cracking in different environrnents. The new test is a combination oftwo procedures: the first is to make possible the application of GBOP (Gapped Bead-on-Plate) test on steel sheets. The thickness ofthe workpiece (2 inches) is gotten through the sandwich assembly with steel sheets of the evaluated steel as weld metal and ABNT 1020 steel; the second is to carry out the G-BOP tests in a H2Ssaturated environrnent. The tests were perfonned with the Flux Cored Arc Welding process (FCAW). Welding energy and the deposition were kept constant during the tests. The experimental were carried out with a random factorial designoThe input variables were cored wire kind, preheat temperature and environrnent testoThe hydrogen cracking percentage in weld metal of API X80 steel was the output variable. Results were submitted to a variance analysis and a 90% confidence interval was utilized. The results of cold cracking were discussed in function ofthe chemical composition, microstructure, fracture mode and trapped hydrogen in weld metal. It can be concludedthat the new modified GBOP test proposed was powerful in the evaluation of the sensitivity ofweld metaIs to the hydrogen induced cracking; the H2S rich environrnent brittled the weld metal executed at room temperature and increased the susceptibility ofthe cored wires to hydrogen induced cracking. Furthermore, the preheat temperature of API X80 steel avoided the cold cracking in weld metal and, the cored wires showed susceptibility to hydrogen cracking when welded at room temperature / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ana Maria Martinez Nazar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T16:29:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_ClaudioJoseda_M.pdf: 34139604 bytes, checksum: d5162c12e520940a51415f7714556a94 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um dos problemas de processamento dos aços Maraging diz respeito ao bandeamento da microestrutura que prejudica o comportamento mecânico do material. O bandeamento é normalmente decorrente da segregação interdendrítica que persiste em algum grau após os tratamentos termomecânicos. O presente trabalho aborda este problema apresentando um estudo do efeito de tratamentos termomecânicos no grau de microssegregação de um aço Maragin grau 1900MPa, refundido pelo processo eletroescória. Em relação ao processo de refusão, verificou-se que embora não tenham ocorrido macrossegregações, o material apresentou uma microssegregação significativa. A análise do lingote evidenciou também grandes variações nos espaçamentos dendríticos, acarretando variações nos graus de microssegregação e na distribuição do soluto microssegregado. Os resultados dos tratamentos térmicos de homogeneização indicaram que a cinética de homogeneização é pouco afetada pelas diferenças de estrutura de solidificação. O comportamento do material apresentou uma cinética de homogeneização caracterizada por dois estágios: uma taxa de homogeneização mais elevada para tempos de até 6 horas, sendo consideravelmente menor a partir deste tempo. A utilização de modelos matemáticos mostraram, para o caso do titânio, que o comportamento segue o modelo bidimensional com distribuição parabólica. Isto indica que tal comportamento está associado a existência de altos gradientes de concentração de soluto junto aos pontos de máxima concentração e a diferentes espaçamentos entre esses pontos de máxima e os pontos de mínima. Quanto a conformação mecânica, verificou-se que o processo de laminação a quente utilizado provocou uma homogeneização equivalente a 6 horas de tratamento térmico, indicando claramente sua contribuição no processo de homogeneização / Abstract: One of the main problems in the production of Maraging steels comes from banded structures. This banding is originated by interdendritic segregation during ingot solidification and persists in some degree after thermomechanicaltreatments. In this context, the present work studies the effect of thermomechanical treatments on the microsegregation of an electroslag remelting Maraging steel (1900MPa). Preliminary analysis have not shown any macrosegregation in the material, however, a significant interdendritic microsegregation of alloying elements have been observed. The ingot presents different structures between top and bottom, but homogenization rate is not significantlyaffected by this heterogeneity. The microsegregation curves show that the initial rate of homogenization is very rapid; the rate significantly decreases after approximately 6 hours until complete homogenization. For better understanding this behavior, mathematical models have been applied to titanium. A good agreement can be observed with the parabolic distribution bidimensionalmode!. This result allows to associate the behavior of the homogenization rate to a high solute concentration gradient at the points of maxima, and to different distances between the maxima and minima points. Related to the mechanical treatments, it has been verified that the hot rolling has an effect equivalent to a 6 hours homogenization treatment / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-08Bitstream added on 2014-06-13T20:55:52Z : No. of bitstreams: 1 000732516.pdf: 6219966 bytes, checksum: ec07d6ad8f13215da49caa548d237077 (MD5) / A propostadopresente trabalho é desenvolver tubos ARBL contendo 1%Cr e 0,2%Mo fabricados pelo processoERW/HF segundo a norma API 5CT grau T95, sendoeste grau originalmente desenvolvido para processos de fabricaçãode tubos “seamless”. Por conta disso, o presente trabalho possui um caráter inovador e oprincipal diferencial competitivo é ocusto de fabricação aliado ao alto nível de qualidade no processo soldagem e posterior tratamento térmico de têmpera e revenimento. Acomposição química do aço foi pensada de tal forma a garantir as propriedades mecânicas póstempera e revenimento pela adição de Mo, sendo este, o principal mecanismo de endurecimento, ou seja, a presença de martensita. Com isso, foi possível estabelecer níveis de 0,23%C e 0,49%Mnem massa. Adicionalmente,foi incorporado a liga níveis de 0,8%Cr a fim de garantir elevada resistência a corrosão na presença de CO2 para poços injetores. Foi utilizado o modelo de Hollomon para definir a temperatura de revenimentocomo função da propriedademecânica desejada. Para caracterizar otubo, foramrealizadostestes de tração, charpy, dureza, microdureza, microscopia ótica e MEV. A baixa variabilidade nas propriedades mecânicas mostra que o processo de tempera e revenimento foi estável, sendo este apto ao atendimento da norma API 5CT. A microscopia eletrônica de varredura identificou precipitados finos dispersos na matriz martensítica, sendo este, o mecanismo de endurecimento secundário que elevou a temperatura de revenimento conforme previsto pelo modelo de Hollomon. De face dos resultados concluímos que o tubo ARBL contendo Cr-Mo fabricado pelo processo ERW/HF atende aos requisitos da Norma API 5CT e com isso contribuirá significativamente no aumento de competividade na exploração de petróleo e gás / The purpose ofthis work isthe development ofHSLA tubes containing 1% Crand 0.2% Mo produced by the ERW/HF process according to standard API 5CT grade T95. These tubes were originally developed forseamless manufacturing processes. The present work has aninnovative character and the maincompetitive advantage is the cost ofmanufacturingcombined withthe high level of quality in welding process and subsequent heat treatment of quenchingand tempering. The chemical composition of the steel was designed in such a way to ensurethe mechanical properties after quenchingand temperingby addingMo, thisbeing themain hardenability mechanism,in other words, the presence of martensite . Thus,itwas possible toestablish levelsof 0.23%Cand 0.49% Mn byweight. Additionally, levelsof 0.8%Cr were incorporatedto ensurecorrosionresistance inthe presence of CO2 in injection wells. Hollomon model was usedto set the tempering temperatureas a functionofthe aim mechanical property. To characterize the tube, thefollow tests were performed, tensile, Charpy, hardness, microhardness, optical microscopy and SEM. The low variability in the mechanical properties shows that the quench and tempering process was stable, which is able to meet the standard API 5CT. The scanning electron microscopy identified fine precipitates dispersed in a martensitic matrix, this being the mechanism of secondary hardening which raised the tempering temperature as provided by Hollomon model. In view of the results we conclude that the HSLA tube containing Cr - Mo manufactured by the process ERW / HF meets the requirements of Standard API 5CT and thereby contribute significantly in increasing competitiveness in the oil and gas exploration

Orientador: Itamar Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sandor_LeonardoTaborda_D.pdf: 12861330 bytes, checksum: 648e60efeced3118f4ec8272c46bddcc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho propõe uma metodologia para avaliar pontualmente as variações de tenacidade à fratura e taxa de crescimento de trinca de fadiga ao longo da camada cementada de um aço SAE 4320. A pequena espessura dessas camadas impede a retirada de corpos de prova nas dimensões especificadas pelas normas de ensaios de tenacidade à fratura. Assim, para simular uma camada cementada retirou-se amostras de aços SAE 43xx variando-se apenas teor de carbono de 0,20 a 1,00%. Os corpos de prova após eletrodeposição de cobre foram tratados termicamente numa carga de cementação, têmpera e revenimento para serem submetidos aos efeitos térmicos sem absorção de carbono. Os resultados da análise microestrutural, dos ensaios de microdureza, de tração e de tenacidade à fratura e de taxa de crescimento de trinca de fadiga foram agrupados em um único gráfico e comparados com o perfil de cementação de peças de aço SAE 4320 tratadas nas mesmas condições. Foi confirmado que as propriedades de fadiga variam de forma inversamente proporcional à microdureza (HV1) e que a previsão do comportamento de uma trinca numa camada cementada pode ser feita por meio de equação ou diagrama que relacionam a microdureza HV1 com a tenacidade à fratura ou taxa de crescimento de trinca de fadiga (KIC ou da/dN x ??) / Abstract: The purpose of this work is to propose a methodology for evaluating the crack growth rate and the fracture toughness along the SAE 4320 steel carburized layer. Due to the small thickness of those layers, it is impossible to machine specimens from those layers in accordance with standards. For simulating the microstructures of the carburized layer in order to get samples for tensile and the fracture toughness testing, specimens of SAE 43xx, from 0.20 %C to 1.00 %C, steels melted in vacuum induction melting, hot rolled and have been machined, assuming the local influence just the variation of the content of carbon and considering that the contents of the other alloy elements are essentially constant. The specimens after electroplated copper layer were heat treated in an industrial load of carburizing, quenching, and tempering for they be submitted to the thermal effects without absorption of carbon. The results of the microstructure analysis and microhardness, crack growth rate, and the fracture toughness tests were placed in a single graph and compared with the profile of the carburizing of the steel SAE 4320 heat treated in the same conditions. It was confirmed that the crack growth rate and the fracture toughness varies inversely proportional to the microhardness (HV1) and that the forecast of the behavior of a crack in a carburized layer can be made through equation or it designs that relate the microhardness (HV1) with the fracture toughness (KIC or CTODC) and crack growth rate (da/dN X ??) / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica