Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-06T16:48:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_ComportamentoFadigaCorrosão.pdf: 7859656 bytes, checksum: 4791a5bcc35f6591e6353cb9692e01de (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-01-13T15:52:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_ComportamentoFadigaCorrosão.pdf: 7859656 bytes, checksum: 4791a5bcc35f6591e6353cb9692e01de (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T15:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE_ComportamentoFadigaCorrosão.pdf: 7859656 bytes, checksum: 4791a5bcc35f6591e6353cb9692e01de (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho, foi estudado o efeito de tratamentos térmicos de recozimento na resistência à tração, dureza, à fadiga e no comportamento em corrosão de um aço inoxidável duplex do tipo UNS S31803 laminado a frio. Amostras do aço foram recozidas a 1060°C, 1200°C e 1300°C a fim de se promover variação na fração volumétrica das fases α/γ e possível precipitação de fases indesejáveis para proporcionar a oportunidade de se estudar os seus efeitos nas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Corpos de prova com espessura de 1,8mm foram preparados segundo normas específicas da ASTM. Ensaios de tração foram realizados com controle de deslocamento de velocidade de 5mm/min. Ensaios de fadiga foram realizados com controle de carga usando frequência de 30Hz e razão R entre tensões de 0,1. As análises microestruturais, realizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão, evidenciaram que, além da mudança na fração volumétrica das fases, ocorreu crescimento de grão da ferrita e austenita, alteração da morfologia da austenita e precipitação de nitreto de cromo na fase ferrita. Com o aumento da temperatura de recozimento do aço foi observada redução do limite de escoamento, limite de resistência, alongamento e limite de fadiga. No aço recozido a 1300°C foi constatado significativo aumento na dureza da ferrita em relação às outras temperaturas de recozimento. O aço apresentou diminuição na resistência à corrosão sob tensão e aumento na temperatura crítica de pite (CPT) com o aumento das temperaturas de recozimento. Conclusivamente, os resultados comprovaram a sensibilidade do aço UNS S31803 tanto em relação às suas propriedades mecânicas quanto de corrosão com mudanças de temperaturas de recozimento. _____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, the effect of thermal annealing treatments was studied in tensile strength, hardness and fatigue resistance of a duplex stainless steel UNS S31803 cold rolled. Samples of steel were annealed at 1060°C, 1200°C and 1300°C in order to induce variation in the volume fraction of the phases α/γand possible precipitation of undesirable phases to provide the opportunity to study their effects on the mechanical properties and corrosion resistance. Specimens with a thickness of 1.8mm were prepared according to specific ASTM standards. Tensile tests were performed with displacement control, at a rate of 5mm/min. Fatigue tests were carried out with force control using a frequency of 30Hz and R ratio between stress of 0.1. Microstructural analysis by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) showed that, besides the change in volume fraction of the phases, occurred grain growth of ferrite and austenite, alteration the austenite phase morphology and precipitation of chromium nitride in the ferrite phase. With increasing annealing temperature reduction of the yield strength, tensile strength, elongation and fatigue limit was observed. In the steel annealed at 1300°C was observed an increase in hardness of the ferrite in comparison with other annealing temperatures. The steel showed a decrease in resistance to stress corrosion cracking and increase on critical pitting temperature (CPT) with increasing annealing temperatures. Conclusively, the results confirmed the sensitivity of the UNS S31803 steel in relation to their mechanical properties and corrosion with changes annealing temperatures.

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

Resumo: Neste trabalho s~ao investigadas as propriedades mec^anicas de dureza e m¶o- dulo de elasticidade de amostras de a»co inoxid¶avel austen¶³tico tipo ABNT 304 cuja superf¶³cie foi submetida a dois processos de nitreta»c~ao: implanta»c~ao de nitrog^enio por bombardeamento de feixe de ¶³ons e nitreta»c~ao µa plasma por descarga luminosa. Ap¶os esses processos as amostras foram hidrogenadas catodicamente. Para determinar as propriedades mec^anicas super¯ciais foi utilizada a t¶ecnica de indenta»c~ao instrumen- tada. Foram utilizadas as t¶ecnicas de difratometria de raio-X, com o objetivo de veri¯car as transforma»c~oes de fases ocorridas ap¶os cada processo, e microscopias ¶op- tica e eletr^onica de varredura, relacionando as medidas de dureza em fun»c~ao das diferentes regi~oes indentadas. Para as amostras implantadas ionicamente com dife- rentes concentra»c~oes, o melhor resultado foi obtido para concentra»c~ao de 27% atm.N, onde a dureza apresenta valores at¶e 3 vezes maiores na superf¶³cie, quando compa- rados com os valores para o a»co n~ao-implantado. Ap¶os hidrogena»c~ao de 12 horas, o valor da dureza ¶e reduzido para aproximadamente metade do seu valor. Para as amostras nitretadas em diferentes temperaturas, o melhor resultado foi observado para a temperatura de 450oC, onde a dureza aumenta em torno de 6 vezes, compa- rado com o a»co n~ao-nitretado. O aumento ¶e atribu¶³do µa forma»c~ao de diversas fases como: austenita expandida °exp devida µa quantidade de N em solu»c~ao s¶olida, nitreto de cromo CrN de estrutura c¶ubica, e nitreto de ferro Fe3N de estrutura hexagonal. Ap¶os hidrogena»c~ao de 4 horas, esse valor ¶e reduzido em torno de 40%. Ap¶os a hidro- gena»c~ao, ocorrem mudan»cas microestruturais da superf¶³cie, tanto para as amostras implantadas ionicamente quanto para as amostras nitretadas µa plasma. Os valores de dureza dependem da regi~ao indentada, devido principalmente ao aparecimento de trincas super¯ciais e µa forma»c~ao de bolhas de hidrog^enio em algumas regi~oes da super- f¶³cie, as quais dependendem do processo de nitreta»c~ao utilizado e de seus par^ametros

Resumo: Atualmente, os novos campos de produção de petróleo descobertos encontram-se na chamada camada do pré-sal e possuem uma concentração de CO2 de 3-4 vezes maior que os campos maduros e fora do pré-sal. O CO2, em contato com a água produzida, forma o ácido carboxílico, composto extremamente corrosivo. A corrosão por CO2 é um dos tipos de ataques mais encontrados na produção de óleo e gás e a maior parte das falhas em campos petrolíferos resulta da corrosão por CO2 do aço carbono e de aços de baixa liga devida a baixa capacidade de resistência desses aços a esse tipo de ataque. Em virtude desse cenário, faz-se necessário o entendimento, predição e controle da corrosão por CO2 para o projeto, operação e segurança dos campos petrolíferos. O mecanismo da corrosão por CO2 é uma função de diversos fatores como a química da água, a velocidade do fluido, o conteúdo de CO2 e a temperatura. Embora tenha se passado muitos anos de pesquisa, o entendimento da corrosão por CO2 continua incompleto, principalmente no que se refere a técnicas de monitoramento de corrosão em sistemas submetidos a fluxo. Mediante os desafios apresentados referentes ao estudo da corrosão por CO2, este trabalho visou o estudo de uma técnica de monitoramento de corrosão ocasionada pela presença de CO2 em sistemas submetidos a fluxos. O comportamento eletroquímico do sistema aço carbono/CO2 foi avaliado através das técnicas eletroquímicas convencionais de resistência a polarização linear e extrapolação da reta de Tafel, e pela técnica do ruído eletroquímico em uma célula de fluxo. Para tanto, utilizou-se solução de bicarbonato de sódio 0,5 M e eletrodos de aço carbono AISI 1020, em 5 cenários diferentes: sistema estático, sistema com vazão de 3,3 mL/s, vazão de 4,8 mL/s, 6,2 mL/s e 7,8 mL/s. Os resultados obtidos utilizando as técnicas de RPL, extrapolação de Tafel e Ruído Eletroquímico mostraram que a variação da taxa de corrosão com a vazão do eletrólito segue uma mesma tendência independentemente do método utilizado. Entretanto, os valores obtidos para a taxa de corrosão pela técnica de ruído eletroquímico se mostram mais elevados. Isto pode ser explicado pelo fato das medições nesse último sistema terem sido feitas fora do seu equilíbrio.

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Perito Cardoso / Co-orientador: Prof. Dr. Silvio Francisco Brunatto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 13/04/2015 / Inclui referências : f. 86-90 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: A crescente aplicação dos tratamentos termoquímicos assistidos por plasma no âmbito industrial motivou o desenvolvimento deste trabalho. Agregando bons resultados no tratamento de superfícies e sendo uma técnica pouco agressiva ambientalmente, a nitretação por plasma possui aplicações na substituição dos banhos de sais, conhecidos por gerar resíduos e gases nocivos ao ambiente. A nitretação por plasma em baixas temperaturas, abaixo de 400 °C, pode gerar benefícios ao melhorar o comportamento tribológico dos aços inoxidáveis, pelo aumento da dureza da camada tratada, mantendo sua resistência a corrosão. Isto se deve à difusão do nitrogênio e formação de uma camada nitretada com espessura dependente do tempo, temperatura, pressão, composição e fluxo da mistura gasosa. Neste contexto, o presente trabalho trata da influência da composição química dos aços inoxidáveis martensíticos AISI 410, AISI 410NiMo, AISI 416 e AISI 420, na cinética de tratamento. Para tanto foram realizados tratamentos primeiramente fixando o tempo em 4 h e variando a temperatura de 300 à 500 °C (de 50 em 50 °C), seguido de tratamentos a temperatura fixa de 350 °C e variando o tempo de 4 à 16 h (de 4 em 4 h). Dentre os aços estudados, a composição química apresentou influência significativa na cinética de crescimento da camada, pois os elementos de liga substitucionais aqui estudados, Ni e Mo, facilitam a difusão do nitrogênio devido a distorção causada na rede cristalina, e a composição influencia na cinética de precipitação de nitretos de cromo CrN, assim como no grau de supersaturação da matensita expandida, ainda há diferenças relacionada com a presença dos caminhos de alta difusividade. A cinética da sensitização é dependente da composição do aço sendo o AISI 410NiMo o aço com baixa cinética de precipitação de nitretos de cromo e maior espessura de camada para as mesmas condições de tratamento (temperatura fixa em 350 °C), entretanto menor dureza na camada nitretada em relação aos aços AISI 410, AISI 416 e AISI 420. Palavras-chave: nitretação em baixa temperatura, aço inoxidável martensítico, crescimento da camada nitretada, dependência com a composição. / Abstract: The increasing application of plasma assisted thermo-chemical treatments in industry has motivated the development of this work. The main reasons for its application are the quality and performance of the treated surfaces and the fact that this process is environmental friendly. For example, plasma nitriding has applications in replacement of salt baths, known to generate solid waste and toxic gases. The plasma nitriding process at low temperatures, typically below 400 °C, can improves the tribological behavior of stainless steels, increasing surface hardness, and maintaining the steel corrosion resistance. This is due to the diffusion of nitrogen and to the formation of a nitrided layer with a thickness dependent on time, temperature, pressure, and composition of the gas mixture. In this context, the present work has studied the influence of the chemical composition of martensitic stainless steel AISI 410, AISI 410NiMo, AISI 416 and AISI 420, in the kinetic of the nitriding treatment. For this purpose treatments were carried out for fixed time of 4 h for temperatures ranging from 300 to 500 °C (in steps of 50 °C). Additionally, treatments were carried ou t at fixed temperature of 350 °C and for treatment time ranging from 4 to 16 h (in steps of 4 h). Among the treated steels, the chemical composition presented a significant influence on the layer growth kinetics. For the case of substitutional alloying elements studied here, Ni and Mo, seems to facilitate the diffusion of nitrogen due to distortion in the crystal lattice, and also influences the kinetics chromium nitride CrN precipitation and very probably the degree of supersaturation of the expanded matensite. So, the kinetics of sensitization is dependent upon the composition of the steel, being the AISI 410NiMo steel that presenting the lowest kinetics of chromium nitrides precipitation and the thicker layer, among the studied steels, for the same treatment conditions (temperature fixed at 350 °C), however i t presents the lowest nitrided surface hardness when compared to steel AISI 410, AISI 416 and AISI 420, what was attributed to different hardening mechanism. Keywords: low-temperature plasma nitriding, martensitic stainless steel, nitrided layer growth, composition dependence.

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

Submitted by ANDRÉ LUIS FREITAS CARDINES null (andre.cardines@raizen.com) on 2017-05-18T14:53:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação André V34.pdf: 12595798 bytes, checksum: d93808e1050b4d94b5543e19441d2f37 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-19T13:21:13Z (GMT) / Submitted by ANDRÉ LUIS FREITAS CARDINES null (andre.cardines@raizen.com) on 2017-05-19T16:42:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação André V34.pdf: 12595798 bytes, checksum: d93808e1050b4d94b5543e19441d2f37 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. 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Agradecemos a compreensão. on 2017-05-19T17:09:26Z (GMT) / Submitted by ANDRÉ LUIS FREITAS CARDINES null (andre.cardines@raizen.com) on 2017-05-19T17:53:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertação André V34.pdf: 12595798 bytes, checksum: d93808e1050b4d94b5543e19441d2f37 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-19T18:01:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cardines_alf_me_ilha.pdf: 12595798 bytes, checksum: d93808e1050b4d94b5543e19441d2f37 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T18:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cardines_alf_me_ilha.pdf: 12595798 bytes, checksum: d93808e1050b4d94b5543e19441d2f37 (MD5) Previous issue date: 2017-04-04 / Com intuito de aumentar a disponibilidade dos equipamentos e reduzir custo de manutenção além de possibilitar a realização de entressafras em períodos reduzidos, as indústrias do setor sucroenergético têm buscado materiais de maior resistência para aplicações específicas. Diante desta condição este trabalho avaliou o desgaste em corpos de prova instalados em pontos distintos de uma esteira transportadora de toletes de cana colhidos mecanicamente. A comparação foi realizada entre cinco tipos de chapas metálicas, sendo a liga metálica ASTM A36 a mais utilizada para este fim. Os demais materiais pertencem à família dos aços inoxidáveis e dos aços ligas, sendo denominados: AISI 304, AISI 439, AISI 410D e HARDOX 450. Todos os materiais foram submetidos a análises químicas, micrografia, macrografia e dureza, com intuito de comprovar a diferença desses materiais, além disso, realizou-se a constatação do melhor material por meio de teste físico em local de alta abrasão e das análises realizadas. Todos os ensaios ocorreram durante o período de safra de cana-de-açúcar, entre os meses de março a novembro de 2016. Esses ensaios demonstraram os desgastes no decorrer dos meses de estudo, apresentando um desgaste médio final ao término da safra, no qual o HARDOX 450 demonstrou ser o material de menor desgaste. Para cada caso estudado foi apresentada uma análise econômica de modo a direcionar o melhor material a ser aplicado. / In order to increase the availability of equipment and reduce maintenance costs in addition to enabling off-season in a reduced period of time, the industries of the sugarcane industry's sector have sought higher resistance materials for specific applications. Given this condition, this work evaluated the wear on test specimens installed at different points on a conveyor belt of mechanically harvested cane. The comparison was made between five types of sheet metal, the metal alloy ASTM A36 being the most used for this purpose. The other materials belong to the family of stainless steels and alloys, being named: AISI 304, AISI 439, AISI 410D and HARDOX 450. All the materials were submitted to chemical analysis, micrography, macrography and hardness, in order to prove the difference of these materials, in addition, the best material was verified by means of physical test in place of high abrasion and the analyzes performed.. All the tests took place during the sugarcane harvest period, between March and November of 2016. These tests showed wear during the study months, showing a final average wear at the end of the harvest, in which HARDOX 450 was the least wear resistant material. For each case an economic analysis was presented in order to direct the best material to be applied.

O objetivo deste estudo é identificar e avaliar a ocorrência dos mecanismos de endurecimento envolvidos na qualidade do aço S960MC, que se trata de uma liga de alta resistência, baixo carbono e baixa liga para trabalho a frio, sendo que a sua alta resistência deriva do refinamento de grão, transformação de fase e endurecimento por precipitação. O processamento deste aço envolve laminação controlada, e são exigidos os seguintes requisitos no produto final: boa soldabilidade, bom comportamento em dobramento, boas propriedades de fadiga e boa tenacidade. A partir da faixa de composição química definida pela norma que regulamenta esta qualidade, foram feitas variações de determinados elementos da liga e foi variada a temperatura de bobinamento do material, posteriormente foram realizados ensaios para avaliar a influência desses dois parâmetros nas propriedades metalúrgicas e mecânicas do material. Os ensaios utilizados neste trabalho foram dureza, metalografia, dilatometria, ensaio de impacto (Charpy), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Entre os mecanismos de endurecimento envolvidos na liga S960MC o endurecimento por precipitação foi o foco do estudo, pois se trata de uma aço de Alta Resistência e de Baixa Liga (ARBL) utilizando titânio como microligante. Os resultados dos ensaios realizados e as informações obtidas na literatura contidas neste trabalho devem servir como referência para escolha otimizada da composição química e parâmetros de processo do material. Foram identificadas composições químicas e suas respectivas temperaturas de bobinamento que atendessem as especificações requisitadas pela qualidade do aço estudada. / The objective of this study is to identify and evaluate the occurrence of the strengthening mechanisms involved with the S960MC steel grade, which is a high strength alloy, low carbon and low alloy for cold working, its high strength comes from grain refinement, phase transformation and from precipitation strengthening. The processing of this steel involves controlled rolling, and is required the following requirements on the final product: good weldability, good bending behavior, good fatigue properties and good toughness. Using the chemical composition limits defined by the its standard were made variations of determined alloy elements and was changed the coil temperature of the material, posteriorly were made tests to evaluate the influence of these two parameters on the metallurgical and mechanical material properties. The tests used on this work were hardness, metallography, dilatometry, impact test (charpy), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), Transmission electron microscopy (TEM). Among the strengthening mechanisms involved on the S90MC alloy, the precipitation strengthening was the focus of this study because it is a High Strength Low Alloy (HSLA) that uses titanium as a microalloy. The test results made and the information obtained on the literature should be guidelines for the optimized choices for chemical composition and process parameters for this material. Were identified chemical compositions and their coiling temperatures that meet the specifications required for the steel quality studied.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama/Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2013. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-16T16:07:06Z No. of bitstreams: 1 2013_PedroFernandesSantos.pdf: 13279095 bytes, checksum: ba7e8b09cd6f29242c16ccbb44149a27 (MD5) / Rejected by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br), reason: on 2013-05-16T16:08:22Z (GMT) / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-16T16:10:05Z No. of bitstreams: 1 2013_PedroFernandesSantos.pdf: 13279095 bytes, checksum: ba7e8b09cd6f29242c16ccbb44149a27 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-16T16:10:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_PedroFernandesSantos.pdf: 13279095 bytes, checksum: ba7e8b09cd6f29242c16ccbb44149a27 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-16T16:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_PedroFernandesSantos.pdf: 13279095 bytes, checksum: ba7e8b09cd6f29242c16ccbb44149a27 (MD5) / Um dos objetivos deste trabalho foi avaliar a variabilidade de alguns parâmetros envolvidos em Mecânica da Fratura para o aço ASTM A743 CA6NM, como: os coeficientes de ajuste para os modelos de Paris e Elber; o limiar de propagação de trincas, ΔKth; o ajuste da equação de Walker sobre o limiar, e; a taxa de aquisição de dados Δa. Estas variabilidades foram avaliadas em função de diferentes técnicas de redução utilizadas. Outro objetivo foi analisar como a máquina de ensaios se comporta durante o teste e através de quais modelos esta exibe os resultados calculados. Para isto foram elaboradas rotinas no programa MATLAB que seguem técnicas recomendadas pela literatura. Foi realizada uma revisão teórica dos conceitos de Mecânica da Fratura. Os ensaios realizados foram de propagação de trinca por fadiga em espécimes do tipo C(T). A norma ASTM E647, que padroniza os procedimentos e materiais para os ensaios utilizados, também foi estudada e discutida, uma vez que a programação da máquina de ensaios (MTS 810) segue tal norma. Oito ensaios foram realizados, sendo sete válidos, para a determinação do limiar de propagação e sua variabilidade, em seguida, analisada estatisticamente. As razões utilizadas foram R=0,05; 0,1; 0,33; 0,5 e 0,66. Observou-se o efeito da razão de carregamento, R, sobre o limiar de propagação de trincas por fadiga; este está de acordo com a literatura. A técnica de redução de dados polinomial incremental com n = 4 exibiu os melhores resultados. A variabilidade mínima encontrada para o expoente m foi de ±17 %, reduzida para ±9 % ao filtrar os dados em Δa = 0,10 mm; para o limiar ΔKth foi de ±24 %, reduzindo para ±21 % com o filtro Δa = 0,05 mm. O filtro Δa = 0,25 mm mostrous resultados insatisfatórios. A máquina parece seguir as recomendações da norma ASTM E647 para execução dos ensaios e obtenção de dados, mas não para os tratamentos de dados. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / One of the objectives of this work was to evaluate the variability of some parameters involved in Fracture Mechanics for the steel ASTM A743 CA6NM, such as: the fit coefficients for Paris’ and Elber’s models; the crack growth threshold, ΔKth; the fit of Walker’s Equation over the threshold, and; the data acquisition rate Δa. These variabilities were evaluated by different data reduction techniques. Another objective was to analyse the behaviour of the test machine during tests and what methods it uses for the results it displays. For this, MATLAB programs were confectioned, which follow techniques recommended by the literature. A literature review was conducted for the concepts of Fracture Mechanics. Fatigue crack growth tests were performed in C(T) specimens. The standard ASTM E647, which standardizes the procedures and materials involved in the tests, was also studied and discussed, since the test machine (MTS 810) follows such standard. Eight tests were performed, being seven of then valid. The load ratios used were R=0.05, 0.1; 0.33, 0.5 and 0.66. The effect of the load ratio, R, over the crack growth threshold was observed and is according to the literature. The incremental polynomial data reduction technique with n = 4 showed the best results. The minimum variability obtained for the exponent m was ±17 %, reduced to ±9 % when the data was filtered on Δa = 0,10 mm; for the threshold ΔKth the variability was ±24 %, reducing to ±21 % with the filter Δa = 0,05 mm. The filter Δa = 0,25 mm showed insatisfactory results. The machine seems to follow the standard ASTM E647 for the test execution and data acquisition, but not for data treatment.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-08-23T14:14:39Z No. of bitstreams: 1 2013_LarisaDanieleTelesRodrigues.pdf: 10843802 bytes, checksum: 3682eb6d1fa051bdcc31eb4d5b7523f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-02T14:23:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LarisaDanieleTelesRodrigues.pdf: 10843802 bytes, checksum: 3682eb6d1fa051bdcc31eb4d5b7523f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-02T14:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LarisaDanieleTelesRodrigues.pdf: 10843802 bytes, checksum: 3682eb6d1fa051bdcc31eb4d5b7523f7 (MD5) / Quando o fenômeno do incêndio ocorre em estruturas de aço, com o aumento da temperatura, ocorre uma debilitação das propriedades mecânicas do aço, provocando colapsos estruturais. Para se evitar efeitos catastróficos durante a ação do fogo, é importante e necessário o conhecimento sobre o comportamento dessas estruturas em situação de incêndio. O interessante, porém, não é que essa prevenção seja apenas feita, mas sim, que seja realizada de uma forma não tão conservadora e mais próxima da realidade. Ou seja, o objetivo é que essa prevenção seja otimizada e que se tenham menos gastos possíveis. Com esse intuito, nesse trabalho é feito um estudo numérico e analítico sobre o comportamento de vigas de aço, em perfil I, submetidas a situações de incêndio natural e com carga uniformemente distribuída. É feito um estudo sobre o fenômeno do incêndio, seus tipos de modelos, a degradação das propriedades do aço com o aumento da temperatura, a segurança contra o incêndio, isolamento térmico de estruturas e os mecanismos de transmissão de calor. É proposta uma formulação analítica através do método da energia para determinação da carga crítica nominal uniformemente distribuída na viga de aço, levando-se em conta a instabilidade lateral com flexo-torção. Esta formulação leva em consideração o aquecimento desigual das mesas do perfil I. Também é estudada a formulação desenvolvida por Silva em sua dissertação, mas considerando o fenômeno do incêndio, e é apresentado como a Norma Brasileira determina a carga crítica para esse caso. São apresentados quatro casos de estudo com perfis de aço diferentes e cada caso subdividido em análises com proteção térmica e sem proteção térmica. Esses casos possuem diferentes cargas de incêndio e graus de ventilação, resultando em diferentes incêndios naturais. As cargas críticas nominais resultantes da formulação proposta são maiores que aquelas calculadas pela Norma Brasileira. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / When the fire phenomenon happens on steel structures, with increasing temperature, there is a weakening of steel mechanical properties causing structural collapses. To avoid catastrophic effects during the fire action, it is important and necessary to know about these structures behavior under fire conditions. However, the interesting thing is not that such prevention is merely done. Rather, it is performed in such a way that is not so conservative and it is closer to reality. In other words, the aim is that this prevention be optimized and that do not spend so much on the budget. With this aim, in this work it is done an analytical and numerical study about steel I-beams behavior under natural fire situations and with uniformly distributed load. It is done a study about fire phenomenon, its model types, the weakening of steel properties with temperature increase, the safety against fire, thermal insulation of structures and the mechanisms of heat transfer. It is proposed an analytical formulation, based on the energy method, for determination of uniformly distributed critical load on steel beam, taking into account the lateral flexural-torsional buckling (LTB). This formulation considers the unequal heating of flanges. The formulation developed by Silva on his dissertation is also studied, but considering fire phenomenon, and it is shown how Brazilian standard determines the critical load for this case. Four study cases are presented with different steel sections and each case is subdivided into analyses with and without heat protection. These cases have different fire loads and different aeration ratios, resulting in different natural fires. The resulting nominal critical loads from the proposed formulation are higher than those calculated by Brazilian Standard.