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Otimização do processo de redução de óxidos de cromo em aços inoxidáveis durante o refino primário do aço AISI 420

Passos Junior, Marino Moscardini January 2009 (has links)
Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto que a modificação no procedimento de injeção de oxigênio, a adição de ferroligas com maior afinidade por oxigênio e a diminuição no nível de oxidação do banho têm sobre a oxidação do cromo presente no aço durante a fabricação de aços inoxidáveis martensíticos, bem como a análise de possíveis efeitos colaterais e a viabilidade de aplicação destas modificações durante o fluxo de rotina das operações de fusão e refino no Forno Elétrico à Arco (FEA). Para atingir estes objetivos foram realizados 3 experimentos, cada um com um ponto de atuação distinta um dos outros, como segue: · Revisão dos procedimentos de refino do aço AISI 420, minimizando as injeções de oxigênio para descarburação do aço liquido, restringindo-as ao resultado de composição química do banho ao longo do processo no FEA; · Colocação da ferroliga Fe-Si 75% nos cestões, em quantidade calculada por meio de equações termodinâmicas encontradas na literatura, de modo a reduzir a oxidação do cromo devido à formação preferencial do óxido de silício; · Remover as injetoras de oxigênio do FEA, do tipo Cojets, atuando desta maneira no nível de oxigênio disponível no banho e permitindo maior rendimento da carga metálica durante o processo de fusão, refino e redução no forno. Os resultados dos experimentos demonstraram que o fator preponderante para melhorar a redução do óxido de cromo é a diminuição do oxigênio disponível no banho, e neste caso, os melhores resultados foram alcançados com a adição de Fe-Si 75% na carga fria (ganho de 21%, amostra E2) e a remoção das injetoras tipo Cojets (ganho de 34%, amostra E2), tendo este último apresentado um avanço na otimização das condições de redução dos óxidos de cromo da escória, sendo os resultados avaliados percentualmente. / The aim of this work was to evaluate the impact that the modification in the procedure of injection of oxygen, the addition of ferroalloys with a major affinity for oxygen and the reduction in the level of oxidation of the bath has on the oxidation of present chromium in the steel during the martensitic stainless steel manufacture, as well as the analysis of possible collateral effect and the viability of application of these modifications during the flow of routine of the operations of fusing and refining in the Electric Arc Furnace (EAF). To reach these objectives 3 experiments had been carried through, each one with a point of distinct performance one of the others, as follows: · Revision of the procedures of refining of steel AISI 420, minimizing the injections of oxygen for decarburation of the steel I eliminate, restricting them it the result of chemical composition of the bath throughout the process in the FEA; · Adition of ferroalloy Fe-Si 75% in the buckets, amount calculated by means of thermodynamic equations of the literature, in order to reduce the oxidation of chromium due the preferential formation the silicon oxide; · To remove the injectors of oxygen of the FEA, the Cojets, acting in this way in the level of available oxygen in the bath and allowing major income of the metallic load during the fusing process, refining and reduction in the oven. The results of the experiments had demonstrated that the preponderant factor to improve the reduction of chromium oxide is the reduction of the available oxygen in the bath, and this in case that, the best ones resulted had been reached with the addition of Fe-Si 75% in the bucket (a gain of 21%, sample E2) and the removal of the Cojets (a gain of 34%, sample E2), having this last one presented an advance in the optimization of the conditions of reduction of chromium oxides of the slag. The results were valued in the percentage form.
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Estudo experimental da plasticidade cíclica e fadiga do aço inoxidável 304L / Experimental study of the cyclic plasticity and fatigue of 304L stainless steel

Carneiro Junior, Luiz Alberto 04 August 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-08T15:57:59Z No. of bitstreams: 1 2017_LuizAlbertoCarneiroJunior.pdf: 11839990 bytes, checksum: dde603943f3d9e96d4e9bc39d4a26c82 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-28T20:05:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LuizAlbertoCarneiroJunior.pdf: 11839990 bytes, checksum: dde603943f3d9e96d4e9bc39d4a26c82 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T20:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LuizAlbertoCarneiroJunior.pdf: 11839990 bytes, checksum: dde603943f3d9e96d4e9bc39d4a26c82 (MD5) Previous issue date: 2017-11-28 / Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF);Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / O objetivo principal deste trabalho é a caracterização experimental do aço inoxidável 304L sob carregamentos cíclicos e monotônicos. Busca-se analisar comportamentos como: a influência da taxa de deformação e do tratamento térmico de normalização nas propriedades monotônicas; endurecimento/amolecimento cíclicos; Masing/não-Masing; evolução da tensão de escoamento cíclica; comportamento de fadiga; propagação de trincas de fadiga e transformação de fase martensítica induzida por carregamentos cíclicos. A metodologia utilizada foi a realização de ensaios monotônicos de tração sob diversas taxas de carregamento no material nas condições de como recebido e após o tratamento térmico da normalização. Além disto, ensaios cíclicos do tipo tração/compressão e torção alternada controlados por deformação foram realizados. Por fim, foram realizadas análises metalográficas para caracterização da microestrutura do aço 304L antes e depois de ensaios cíclicos e foram feitas medições de dureza para analisar a influência da normalização no aço 304L. Os resultados revelam forte dependência da taxa de deformação e da normalização no comportamento elasto-plástico monotônico do aço 304L. A normalização ainda induziu a diminuição na dureza do material. No contexto da plasticidade cíclica, o aço 304L não apresenta estabilização das amplitudes de tensão para diferentes amplitudes de deformação prescritas, principalmente devido ao efeito do endurecimento secundário, que predomina pela maior parte dos experimentos. As análises metalográficas indicam que o endurecimento secundário pode estar relacionado à transformação de fase martensítica no aço 304L. Foram observados outros fenômenos como: efeito não-Masing, extensão axial nos ensaios de torção pura e evolução da tensão de escoamento cíclica. Em fadiga, a medida de deformação equivalente de von Mises não é capaz de correlacionar as vidas observadas nos ensaios de tração/compressão e torção alternada. O comportamento das trincas macroscópicas de fadiga é dependente da amplitude de deformação para o aço 304L. Em altas amplitudes, ocorre a propagação de trincas em modo misto, enquanto baixas amplitudes ocasionam propagação no modo normal, isto é, na direção da tensão normal máxima. / The aim of this work is the experimental characterization of the 304L stainless steel under cyclic and monotonic loadings. The following behaviors are analyzed: strain rate and normalizing heat treatment influence on the monotonic properties; cyclic hardening/softening; Masing/nonMasing; cyclic yield stress evolution; fatigue life; fatigue crack propagation; and cyclic loading induced martensitic phase transformation. The methodology used is the conduction of monotonic tensile tests under different strain rates on the material in the as-received condition and after the normalizing heat treatment. Besides, tension/compression and alternate torsion strain control cyclic tests are conducted. The microstructure characterization of the 304L steel was investigated using metallographic analysis before and after the cyclic loadings. Finally, hardness tests were conducted on the normalized and on the as-received material conditions. The results show strong strain rate and normalizing dependency on the 304L steel elastoplastic monotonic behavior. The normalizing heat treatment also induced a decrease on the material hardness. In the cyclic plasticity context, the stress amplitudes do not stabilize, for different prescribed strain amplitudes, mainly because of the secondary hardening effect, which is evident during the greatest part of the experiments. The metallographic analysis suggest that the secondary hardening is directly related to martensitic phase transformation in the 304L steel. Other phenomena observed are: non-Masing effect, axial extension during pure torsion tests and cyclic yield stress evolution. In fatigue, the von Mises equivalent strain measure is not capable of correlating the observed lives in tension/compression and pure torsion tests. The macroscopic fatigue crack behavior is dependent on the strain amplitude. In high amplitudes, the mixed mode crack propagation is observed, while low amplitudes induced the normal propagation mode.
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Avaliação da usinabilidade do aço inoxidável martensítico AISI 410 /

Nascimento, Felipe Ayres. January 2008 (has links)
Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: João Roberto Ferreira / Resumo: Os aços inoxidáveis martensíticos, essencialmente ligas Fe - Cr - C, são largamente utilizados na fabricação de componentes de Turbinas Hidráulicas devido à elevada resistência ao ataque químico e a sua maior resistência mecânica, quando comparado aos outros tipos de aços inoxidáveis. A proposta deste trabalho é estudar o acabamento superficial do aço inoxidável AISI 410 sob diferentes condições de corte, visto que este requisito é de suma importância para o funcionamento de alguns componentes de Turbinas Hidráulicas. Serão avaliados também os diferentes tipos de cavacos obtidos, os desgastes nas ferramentas de corte e comparados os resultados de rugosidade obtidos experimentalmente com os valores obtidos através da utilização da equação proposta pela literatura. Durante os ensaios foram variados os parâmetros de corte, sendo eles a velocidade de corte, o avanço por volta, a profundidade de corte e o tipo de pastilha, e medida a rugosidade para cada condição. Com os valores de rugosidade obtidos experimentalmente foi possível, através de uma regressão linear, propor uma equação para o seu cálculo e comparar estatisticamente os erros encontrados da utilização de ambas as equações. Os resultados mostraram que as condições de acabamento não são severas a ponto de desgastar as pastilhas, que a formação da APC influencia diretamente na rugosidade, que a pastilha com geometria Wiper fornece baixos valores de rugosidade quando empregados altas taxas de avanço e que são observadas grandes variações quando comparados os resultados de rugosidade obtidos nos ensaios com os calculados pela equação teórica da rugosidade. / Abstract: The martensitic stainless steel, essentially alloys Fe - Cr - C, are widely used for the manufacture of Hydraulic Turbines components due to its high resistance to chemical attack and its greater mechanical resistance, when compared to other stainless steels. The proposal of this work is to study surface roughness on the AISI 410 stainless steel under different cutting conditions, since this requirement is very important to the correct functioning of some components of Hydraulic Turbines, the different types of chips, the wears on the cutting tools and to compare the results of roughness obtained experimentally and calculated by using the equation proposed by the literature. During the tests was varied the cutting parameters, witch were the cutting speed, the feed rate, the depth of cut and the tool, measuring the superficial roughness for each condition. With the values of roughness obtained experimentally was possible, using a linear regression, to purpose an equation to calculate the surface roughness and the comparison between the errors when used both equation. The results has shown that the finishing conditions are not severe enough to initiate the wear on cutting tools, the BUE influences the roughness, the Wiper geometry results in low values of roughness when using high feed rates and it is observed great variations when compared roughness results obtained experimentally and the results from the theoretical equation for roughness calculation. / Mestre
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Caracterização de biodiesel e misturas durante a estocagem em aço carbono e em aço inoxidável : estudo comparativo

Borges, Carmem Regina Conti January 2013 (has links)
O Biodiesel é obtido a partir de óleos vegetais, gorduras animais, óleo de fritura, e matérias graxas de alta acidez. A introdução do Biodiesel na matriz energética brasileira contribui para a preservação ambiental e diminui a dependência dos derivados do petróleo. O monitoramento de parâmetros indicativos da qualidade do produto em todos os elos da cadeia, do produtor até a bomba de abastecimento nos postos revendedores, bem como sua utilização em veículos automotivos, tem por meta preservar a confiança do consumidor, visando os mercados nacional e internacional. O objetivo geral deste trabalho é investigar a estabilidade do Biodiesel de soja (B100) e suas blendas com óleo Diesel (B20 e B5), com e sem adição de antioxidante, e sua compatibilidade com aço inoxidável e aço carbono, ao longo de seis meses de imersão. As placas metálicas permaneceram imersas em amostras do combustível nesse período, retirando-se periodicamente alíquotas para análise. Os resultados por Rancimat indicam que o B100 contendo antioxidante pode ser armazenado e transportado em aço carbono até o limite de 45 dias enquanto para o B20 esse prazo é de 180 dias, com ou sem adição de antioxidante. A avaliação dos dados por análise multivariada confirma estes resultados. / Biodiesel is produced from vegetable oils, animal fat, frying oil, grease and even materials of high acidity. Introduction of Biodiesel into the Brazilian energetic matrix contributes to environmental preservation and reduces dependence on petroleum. The aim of this study is to investigate the chemical stability of soybean Biodiesel (B100) and its blends with Diesel (B20 and B5), with and without addition of antioxidant, besides its compatibility with stainless and carbon steel, over a six months immersion period. The metallic plates remain immersed for one hundred and eighty days on fuel samples from which aliquots are periodically removed for analysis. The monitoring parameters indicative of the product quality in all chain links, from the producer to the supply pump at gas stations, as well as its use in vehicles, has the goal of preserving consumer confidence, targeting the domestic and international markets. Results by Rancimat essays indicate that, when added with an antioxidant B100 can be stored and transported in carbon steel up to a limit of 45 days while for B20 this period is 180 days, with or without addition of antioxidant. Multivariate data analyses, including infrared spectra confirms these results.
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Obtenção e caracterização de revestimento hidrofóbico utilizando viniltrietoxisilano (VTES) como precursor em solução sol-gel sobre aço inoxidável AISI 204 por dip-coating

Sacilotto, Daiana Guerra January 2015 (has links)
Filmes hidrofóbicos são caracterizados por repelir soluções aquosas quando em contato com superfícies revestidas ou com algum material que possua propriedades hidrofóbicas. Estes materiais têm despertado a atenção tecnológica devido às propriedades de: auto-limpeza, anti-gelo, anti-aderente e anti-corrosão. Este trabalho teve como objetivo a obtenção do filme hidrofóbico, em temperatura ambiente, utilizando o silano viniltrietoxisilano (VTES) sobre chapas de aço inoxidável AISI 204 em solução sol-gel pelo processo de dip-coating, tendo como finalidade o aumento da resistência à corrosão do substrato metálico. Para a reação de hidrólise foi preparada uma solução com relação percentual de silano/etanol/água de 4/48/48% em volume. Alguns parâmetros da solução e da superfície do substrato foram variados, tais como o tempo de hidrólise do silano na solução sol, em 2 e 24 horas, e a rugosidade do substrato pelo processo de jateamento com micropartículas de óxido de alumina comparando-o com o substrato liso (sem modificações). O filme foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), ângulo de contato (CA), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização potenciodinâmica, espectroscopia de energia dispersiva de raios-x (EDS), névoa salina e câmara úmida. Através destas técnicas de caracterização, pode-se avaliar a resistência à corrosão, a homogeneidade e a hidrofobicidade do filme obtido. Os resultados da influência do tempo de hidrólise demonstram que a solução de 24 horas proporciona um aumento na hidrofobicidade do filme de 12° em relação à solução de 2 horas de hidrólise. Enquanto que, a modificação da superfície com o jateamento favorece um aumento de 36° no ângulo de contato em relação à superfície lisa. Os ensaios eletroquímicos mostram que o substrato que possui maior ângulo de contato, 130°, apresenta maior resistência a corrosão comparando-o com as outras amostras, as quais apresentam ângulos de contato menores. Porém, os resultados de névoa salina comprovam que as amostras com a superfície lisa, ângulo de contato de 90°, possuem maior durabilidade do que as amostras jateadas quando expostas a ambientes salinos. Conclui-se que a metodologia utilizada é eficaz para a obtenção de revestimentos hidrofóbicos e para a proteção do metal base contra à corrosão. / Hydrophobic films are characterized to repel water or aqueous solutions when in interaction with coated surfaces or any materials with hydrophobic properties. These materials have attracted attention due the technological properties, like: self-cleaning, anti-icing, anti-adherent and anti-corrosion. This study aimed to obtain the hydrophobic film at room temperature using the vinyltriethoxysilane (VTES) on stainless steel AISI 204 in sol-gel solution by dip-coating process, with the purpose to increase the corrosion resistance of metal substrate. The hydrolysis reaction was prepared a solution with a percentage ratio of silane/ethanol/water 4/48/48% in volume. Some parameters of the solution and the substrate surface were varied, such as silane hydrolysis time in the sol solution at 2 and 24 hours, and the roughness of the substrate by blasting process with microparticles of aluminum oxide and it was compared with the smooth substrate (unchanged). The film was characterized by scanning electron microscopy (SEM), contact angle (CA), infrared spectroscopy by Fourier Transform (FTIR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization, energy dispersive spectroscopy (EDS), salt spray and humid room tests. Through these characterization was possible to evaluate the corrosion resistance, uniformity and hydrophobicity of the film developed. The influence of hydrolysis time showed an increase in contact angle of 12° when used the 24 hours of hydrolysis solution in relation to 2 hours of hydrolysis. While the surface modification using the blasting tecnique favors an increase of 36° in contact angle in comparison to the smooth surface. Between the samples evaluated by electrochemical spectroscopy, proves the higher contact angle, 130°, has best performance in corrosion resistance compared with another samples studied which have lower contact angles. However, the smooth substrate, contact angle 90°, showed the best performance in salt spray test compared to rough surfaces samples. The methodology developed was effective to obtain hydrophobic coatings and protection the metal substrate against the corrosion.
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Caracterização eletroquímica e microestrutural de aços inoxidáveis anodizados em soluções contendo oxalato de niobila e molibdato de sódio

Taveira, Luciano Vieceli January 2004 (has links)
O efeito de tratamentos anódicos sobre a resistência à corrosão em soluções de cloreto e sobre a morfologia, a estrutura e a composição de filmes de óxido em ligas AISI304 L e AISI316L foi investigado. Para tal, aços inoxidáveis AISI304 L e AISI316L foram anodizados a altas temperaturas em soluções de Na2Mo04, NH4H2NbO(C204)3 e H2SO4 puro com diferentes valores de pH. O comportamento eletroquímico nas soluções de anodização foi avaliado através de polarização potenciostática. A resistência à corrosão por pites de aços inoxidáveis AISI304L após os tratamentos superficiais foi avaliada por polarização potenciodinâmica a 25 oc em soluções 0,5 M de NaCl. Vários tratamentos resultaram em um aumento do Epir, atingindo valores muito maiores do que aqueles observados para AISI316L não-tratados. Os maiores deslocamentos no potencial de pite foram obtidos em soluções ácidas para potenciais na região passiva. A morfologia, a estrutura e a composição dos óxidos crescidos foram investigadas por RBS, EDS e MET. A incorporação de Nb e Mo nos filmes de óxido para amostras tratadas foi confirmada por RBS. Análises por MET e SAD mostraram que as anodizações em soluções ácidas resultam na formação de filmes espessos de dupla camada, constituídos por espinélios nanocristalinos de F e, Cr e Ni. As propriedades eletrônicas dos filmes passivos formados em eletrólitos ácidos foram estudadas usando EIS. Os resultados obtidos mostraram uma excelente correlação entre a resistência da camada de óxido (Rc) e o aumento no potencial de pite. Por outro lado, não foi verificada uma variação significativa nos valores da capacitância das camadas de óxido dos aços tratados. Os dados experimentais sugerem que o deslocamento no potencial de pite está associado ao enriquecimento de Cr na camada interna de óxido e a uma menor quantidade de defeitos no filme, diminuindo, assim, o número de sítios de nucleação de pites. / The effect of anodic treatments on the corrosion resistance in chloride solutions and on the morphology, structure and composition of oxide layers grown on alloys AISI304 and AISI316L was investigated. For this, AISI304 L and AISI316L stainless steels were polarized at high temperatures in Na2Mo04, NH4H2NbO(C204)3 and pure H2S04 solutions at different pH values. The electrochemical behaviour m the anodizing solutions was evaluated by potentiostatic polarization. The pitting corrosion resistance o f AISI304 L stainless steels after the surface treatments was evaluated by potentiodynamic polarization at 25 °C in 0.5 M NaCl solutions. Severa! treatments resulted in I;,it improvement, attaining values much higher than those observed for the untreated AISI316L. The greatest shift in pitting potential were obtained in acid electrolytes for potentials in the passive range. The morphology, structure and composition of oxide layers were investigated by RBS, EDS and TEM. The incorporation of Nb and Mo in the oxide layers of treated samples was confirmed by RBS. TEM and SAD analysis showed that anodizing in acid solutions results in the formation of double layered thick films constituted of nanocrystalline spinel ofFe, Cr and Ni. The electronic properties of the passive films formed in acid electrolytes was studied using EIS. The obtained results showed a good correlation between the oxide layer resistance (RL) and the pitting potential shift. On the other hand, no significant changes were verified on the oxide films capacitances for treated steels. The experimental data suggest that the pitting potential shift is associated to Crenrichment in the inner oxide layer and decreasing on the deffect densities in the film, thus lowering the amount o f pitting nucleation sites.
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Estudo do desempenho de aços inoxidáveis modificados para aplicação em meios corrosivos do processamento primário do petróleo

Oikawa, Pedro Masato Venancio January 2009 (has links)
Diante do aumento na demanda por combustíveis fósseis e a descoberta de novos campos de exploração e produção de petróleo cada vez mais remotos e com condições de operação de maior agressividade torna-se evidente a necessidade de desenvolvimento de materiais capazes de resistir a estes novos ambientes. Este trabalho engloba a revisão bibliográfica de três famílias de aços inoxidáveis modificados desenvolvidas nas últimas décadas, os supermartensíticos, os superferríticos e os superausteníticos. A avaliação dos materiais foi realizada quanto à resistência aos mecanismos de deterioração esperados no processamento primário de petróleo com teores elevados de CO2 e presença de H2S, considerando variáveis de processamento comumente utilizadas. Com os resultados encontrados na literatura a luz dos mecanismos de deterioração e considerando as características de processamento, fez-se uma seleção de materiais via matriz de decisão qualitativa para os equipamentos de uma planta de processo de modo a obter a melhor relação de compromisso considerando resistência a corrosão, custo e resistência mecânica. / The increasing demand for fossil fuels and the discovery of new oil fields in remote locations with aggressive operation conditions enlighten the need for development of materials able to resist to this new environments. This work includes a review of three families of modified stainless steels developed in recent decades, the supermartensitic, the superferritic and superaustenitic. The materials were evaluated through the criteria of resistance to the damage mechanisms expected in the primary processing of oil with high levels of CO2 and the presence of H2S, considering variables of the processing plant. With the literature results in the light of the damage mechanisms and considering the characteristics of processing, it was developed a material selection using a qualitative decision matrix for the equipments of a process plant to obtain the best compromise considering resistance to corrosion, cost and strength.
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Conformação de precisão do aço inoxidável austênitico ABNT 304

Gilapa, Genaro Marcial Mamani January 1995 (has links)
As características de conformação do aço inoxidável austenítico 304 em ensaios de compressão axial no intervalo de temperatura de 20-300 oc e velocidades de deformação de O, 1 s-1 e 10,0 s-1 foram estudadas com a finalidade de caracterizar o escoamento plástico estável e instável. A temperatura de conformação afeta a transformação austenita-martensita. A martensita induzida por deformação é a responsável pela instabilidade de escoamento em ensaio a baixas temperaturas ( < 100 °C). Próximo a 200 oc a instabilidade deve-se ao envelhecimento dinâmico por deformação. Em vista da ocorrência desta instabilidade é preferível a conformação a 300 oc com velocidades de deformação baixas, não havendo problemas de tolerância dimensional. Também foi quantificado o fator de atrito para ensaios com lubrificante e sem lubrificante. Estes parâmetros foram avaliados mediante modelos matemáticos e modelamento físico. / The deformation characteristics of 304 stainless steel in axial compress10n at temperature range of 20-300 oc and strain rate from 0.1 to 10.0 s-1 have been studied with the aim of characterizing the estable and unstable plastic flow. The working temperature affects the austenite-martensite transformation. The formation of martensite induced by plastic deformation was responsible for flow instabilities at low temperatures (<100 °C). Near 200 oc the flow instabilities are due to dynamic strain aging. In view of the occurrence of these instabilities, the working temperature of 300 °C is preferable, having no problems of dimensional tolerance. lt was also quantified the friction factor by ring test with lubricant and without lubricant. These parameters have been evaluated through mathematical models and physical modeling.
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Estudo do desempenho de aços inoxidáveis modificados para aplicação em meios corrosivos do processamento primário do petróleo

Oikawa, Pedro Masato Venancio January 2009 (has links)
Diante do aumento na demanda por combustíveis fósseis e a descoberta de novos campos de exploração e produção de petróleo cada vez mais remotos e com condições de operação de maior agressividade torna-se evidente a necessidade de desenvolvimento de materiais capazes de resistir a estes novos ambientes. Este trabalho engloba a revisão bibliográfica de três famílias de aços inoxidáveis modificados desenvolvidas nas últimas décadas, os supermartensíticos, os superferríticos e os superausteníticos. A avaliação dos materiais foi realizada quanto à resistência aos mecanismos de deterioração esperados no processamento primário de petróleo com teores elevados de CO2 e presença de H2S, considerando variáveis de processamento comumente utilizadas. Com os resultados encontrados na literatura a luz dos mecanismos de deterioração e considerando as características de processamento, fez-se uma seleção de materiais via matriz de decisão qualitativa para os equipamentos de uma planta de processo de modo a obter a melhor relação de compromisso considerando resistência a corrosão, custo e resistência mecânica. / The increasing demand for fossil fuels and the discovery of new oil fields in remote locations with aggressive operation conditions enlighten the need for development of materials able to resist to this new environments. This work includes a review of three families of modified stainless steels developed in recent decades, the supermartensitic, the superferritic and superaustenitic. The materials were evaluated through the criteria of resistance to the damage mechanisms expected in the primary processing of oil with high levels of CO2 and the presence of H2S, considering variables of the processing plant. With the literature results in the light of the damage mechanisms and considering the characteristics of processing, it was developed a material selection using a qualitative decision matrix for the equipments of a process plant to obtain the best compromise considering resistance to corrosion, cost and strength.
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Caracterização eletroquímica e microestrutural de aços inoxidáveis anodizados em soluções contendo oxalato de niobila e molibdato de sódio

Taveira, Luciano Vieceli January 2004 (has links)
O efeito de tratamentos anódicos sobre a resistência à corrosão em soluções de cloreto e sobre a morfologia, a estrutura e a composição de filmes de óxido em ligas AISI304 L e AISI316L foi investigado. Para tal, aços inoxidáveis AISI304 L e AISI316L foram anodizados a altas temperaturas em soluções de Na2Mo04, NH4H2NbO(C204)3 e H2SO4 puro com diferentes valores de pH. O comportamento eletroquímico nas soluções de anodização foi avaliado através de polarização potenciostática. A resistência à corrosão por pites de aços inoxidáveis AISI304L após os tratamentos superficiais foi avaliada por polarização potenciodinâmica a 25 oc em soluções 0,5 M de NaCl. Vários tratamentos resultaram em um aumento do Epir, atingindo valores muito maiores do que aqueles observados para AISI316L não-tratados. Os maiores deslocamentos no potencial de pite foram obtidos em soluções ácidas para potenciais na região passiva. A morfologia, a estrutura e a composição dos óxidos crescidos foram investigadas por RBS, EDS e MET. A incorporação de Nb e Mo nos filmes de óxido para amostras tratadas foi confirmada por RBS. Análises por MET e SAD mostraram que as anodizações em soluções ácidas resultam na formação de filmes espessos de dupla camada, constituídos por espinélios nanocristalinos de F e, Cr e Ni. As propriedades eletrônicas dos filmes passivos formados em eletrólitos ácidos foram estudadas usando EIS. Os resultados obtidos mostraram uma excelente correlação entre a resistência da camada de óxido (Rc) e o aumento no potencial de pite. Por outro lado, não foi verificada uma variação significativa nos valores da capacitância das camadas de óxido dos aços tratados. Os dados experimentais sugerem que o deslocamento no potencial de pite está associado ao enriquecimento de Cr na camada interna de óxido e a uma menor quantidade de defeitos no filme, diminuindo, assim, o número de sítios de nucleação de pites. / The effect of anodic treatments on the corrosion resistance in chloride solutions and on the morphology, structure and composition of oxide layers grown on alloys AISI304 and AISI316L was investigated. For this, AISI304 L and AISI316L stainless steels were polarized at high temperatures in Na2Mo04, NH4H2NbO(C204)3 and pure H2S04 solutions at different pH values. The electrochemical behaviour m the anodizing solutions was evaluated by potentiostatic polarization. The pitting corrosion resistance o f AISI304 L stainless steels after the surface treatments was evaluated by potentiodynamic polarization at 25 °C in 0.5 M NaCl solutions. Severa! treatments resulted in I;,it improvement, attaining values much higher than those observed for the untreated AISI316L. The greatest shift in pitting potential were obtained in acid electrolytes for potentials in the passive range. The morphology, structure and composition of oxide layers were investigated by RBS, EDS and TEM. The incorporation of Nb and Mo in the oxide layers of treated samples was confirmed by RBS. TEM and SAD analysis showed that anodizing in acid solutions results in the formation of double layered thick films constituted of nanocrystalline spinel ofFe, Cr and Ni. The electronic properties of the passive films formed in acid electrolytes was studied using EIS. The obtained results showed a good correlation between the oxide layer resistance (RL) and the pitting potential shift. On the other hand, no significant changes were verified on the oxide films capacitances for treated steels. The experimental data suggest that the pitting potential shift is associated to Crenrichment in the inner oxide layer and decreasing on the deffect densities in the film, thus lowering the amount o f pitting nucleation sites.

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