Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06771.pdf: 4249472 bytes, checksum: 526f011758253259b0271853dda7e970 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06769.pdf: 4275325 bytes, checksum: f2158eb766fa7886249500f40de27cec (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN-CNEN/SP / FAPESP:97/04424-5

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-20T17:59:50Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-20T17:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este estudo foi desenvolvido no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN mais especificamente, no Centro de Ciência e Tecnologia dos Materiais CCTM com apoio da empresa Innovatech. Foram estudados tubos de Co-Cr (L605) usados para fabricação de stents coronarianos, aplicação esta que pede um comportamento mecânico específico e biocompatibilidade. Os tubos de CoCr (L605) podem ser adquiridos em duas condições de história térmica: Trabalhado a frio ou com encruamento ou recozido. O tubo recozido se não estiver em condições para a aplicação, dificilmente será possível atingi-las com um novo tratamento térmico. O tubo encruado abre possibilidades para acertar as condições de tratamento térmico e obter a condição ideal de comportamento mecânico, sem comprometer outros aspectos importantes para a aplicação como biocompatibilidade. Foi selecionado um tubo de CoCr (L605) encruado e com uma quantidade grande de precipitados para os testes, foram selecionadas três faixas de temperatura para o tratamento térmico de recozimento uma abaixo do ponto de solubilização (1000°C), uma dentro da temperatura (1175°C) e uma terceira, mais próxima do ponto de fusão alcançável pelo forno (1250°C). Em cada temperatura foram usados quatro períodos de exposição ao forno( 4, 7, 10 e 15 minutos) totalizando uma matriz com 12 condições de tratamento térmico. Em cada tratamento térmico foram incluídas amostras para ensaio de tração e metalografia. O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos dos tratamentos térmicos no comportamento mecânico e na microestrutura do material afim de levantar critérios para determinar os melhores parâmetros de tratamento térmico para a aplicação. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

No description available.

Hadfield steel is a material used in different industrial application, when a good resistance to severe impact loads and abrasion is expected. Its high ductility, high toughness, good work hardening capacity and high fatigue resistance make it especially suitable for theses conditions. But in order to reach those high mechanical properties, Hadfield steel must undergo a heat treatment. This step is considered as a crucial, because the as cast material contains different types of carbides, some beneficial, and some detrimental to the mechanical properties. Therefore, there is a strong interest in understanding the effect of HT parameters on the properties of Hadfield Steel. The goal of the project is to study the HT and quenching parameters used for the manufacturing of Hadfield steel, such as HT temperatures, holding time and quenching media. The microstructure such as: grain size and grain boundaries will be analyzed using an optical microscope (OM) and a Scanning Electron Microscope (SEM) before and after HT and quenching. A hardness tester will be used to measure the impact of the HT on the mechanical properties.

No description available.

As ligas Ti-??constituem um grupo promissor de ligas de titânio em termos de processamento, propriedades e aplicações potenciais. Além do projeto da liga em termos de composição, a obtenção de microestruturas adequadas por meio de tratamentos térmicos é necessária para otimizar o balanço entre resistência mecânica e tenacidade. O presente trabalho teve por objetivo estudar o comportamento em fadiga de alto ciclo da liga Ti-13V-11Cr-3Al, uma liga de alta resistência mecânica destinada ao emprego na indústria aeroespacial, sob duas condições de tratamento. O material foi recebido na forma de barras com 7,6 mm de diâmetro, apresentando microestrutura composta por grãos alongados e propriedades em tração combinando alto limite de resistência (1.479 MPa) e razoável ductilidade (deformação verdadeira de fratura igual a 0,217). O material foi tratado termicamente em duas condições: recozimento a vácuo a 750?C por 1 h com resfriamento lento, e tratamento flash em banho de sal a 650?C por 6 min, com posterior têmpera em água. O tratamento flash resultou em melhor combinação de resistência mecânica e ductilidade, avaliadas pelo ensaio de tração. O estudo da resistência à fadiga baseou-se na obtenção de curvas ?/N por meio de ensaios de flexão rotativa (R = -1) empregando-se corpos de prova do tipo viga em balanço. Para cada condição microestrutural, foram obtidas duas curvas ?/N, uma com amostras polidas e outra empregando-se corpos de prova com concentradores de tensão geométricos (entalhes), visando avaliar a sensibilidade ao entalhe desta liga nas duas condições microestruturais. O material submetido ao tratamento flash apresentou maior dispersão e menor resistência à fadiga, comparado ao material recozido; no entanto apresentou também menor sensibilidade ao entalhe em vidas longas (106 ciclos). O trabalho foi complementado por exames fractográficos para a identificação dos pontos de iniciação da fratura. / The Ti-??alloys are a promising group of titanium alloys in terms of processing, properties and potential applications. In order to achieve the optimum balance between strength and toughness it is necessary, besides determining a proper composition in the alloy design, to obtain suitable microstructures by means of thermo-mechanical process and heat treatment. This study aimed to assess the high cycle fatigue behavior of Ti-13V-11Cr- 3Al alloy, a high-strength alloy intended for use in the aerospace industry. The material was received in the form of bars with 7.6 mm in diameter, whose microstructure comprises elongated grains and whose mechanical properties combines high tensile strength (1,479 MPa), and reasonable ductility (true strain fracture equal to 0.217). The material was heat treated in two conditions: vacuum annealing at 750?C for 1 h with slow cooling, and flash 650?C salt bath for 6 min with subsequent water quenching. The study was based on obtaining ??/ N curves through by rotary bending (R = -1) fatigue tests employing cantilever beam specimens. For each microstructural condition, two ??/ N curves were obtained, the former with smooth samples and the latter employing specimens with geometric stress concentrators (notches), to evaluate the notch sensitivity of this alloy in both microstructural conditions. The material subjected to flash treatment showed greater dispersion and lower fatigue strength compared to annealed; however also showed lower notch sensitivity at long life (106 cycles). The study was complemented by fractographics analysis to identify the fracture initiation points.

Componentes extrudados da liga de alumínio AA 7108 pertencente ao sistema Al-Zn-Mg são frequentemente utilizados na área de transporte. No presente trabalho, a microestrutura da liga 7108 foi estudada nas seguintes condições: bruta de solidificação, após homogeneização e após extrusão. Foram utilizadas as seguintes técnicas complementares de caracterização microestrutural: microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise por dispersão de energia acoplada ao MEV, difração de raios X, medidas de dureza Vickers e de condutividade elétrica. Após solidificação, a liga apresentou estrutura dendrítica, microssegregação e compostos intermetálicos. Após tratamento de homogeneização por cerca de 10 horas a 486ºC, ocorreu dissolução quase completa das partículas de intermetálicos e diminuição da microssegregação. Foi detectada também a presença da fase Al3(Zr,Ti), que não se dissolveu durante tratamento térmico de homogeneização de até 20 horas de duração. Durante a extrusão ocorreu recristalização com significativo refino de grão, além de formação de zona periférica de grãos grosseiros. A técnica de difração de raios X utilizando o método proposto por Williamsonn e Hall mostrou eficaz e promissora para acompanhar a homogeneização. / Extruded components of the aluminum alloy AA 7108 belonging to the Al-Zn-Mg system are often used in the transport area. In the present work, the microstructure of alloy 7108 was studied in the following conditions: after solidification, after homogenization heat treatment and after extrusion. The following complementary techniques of microstructural characterization were used: optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive microanalysis coupled to SEM, X-ray diffraction, Vickers hardness measurements and electrical conductivity. After solidification, the alloy presented dendritic structure, microssegregation and intermetallic compounds. After homogenization heat treatment for about 10 hours at 486 °C, almost complete dissolution of the intermetallic particles occurred and decreased microssegregation. The presence of Al3(Zr, Ti) phase was also detected, which did not dissolve during the homogenization heat treatment of up to 20 hours. During extrusion, recrystallization occurred with significant grain refining, in addition to formation of peripheral coarse grains zone. The technique of X-ray diffraction using the method proposed by Williamsonn and Hall showed effective and promising to accompany the homogenization.

A liga de alumínio 6063 possui um grande interesse industrial, apresentando características que justificam o seu uso mais freqüente quando comparadas às demais ligas de alumínio: a capacidade de endurecimento por precipitação (pois são termicamente tratáveis) aliada à facilidade de serem extrudadas. Estas ligas apresentam elevada ductilidade, que permite o seu uso em operações que acarretam elevados graus de deformação, como a extrusão. Por esse motivo, as ligas Al-Mg-Si apresentam a maior parte do volume de ligas extrudadas. Tendo em vista a freqüente utilização da liga de alumínio 6063, este trabalho estuda a caracterização e a recristalização da liga após a deformação plástica em diferentes graus de redução em área 20%, 50%, 70% e 90%, com tratamentos térmicos de 396ºC, 462ºC e 528ºC e com tempos de recozimento em 1minuto, 10 minutos e 100 minutos Tratamentos Termomecânicos. Observou-se como resultados de uma forma geral, que os tratamentos com 1minuto nas amostras de Al6063 houve pouca ou nenhuma alteração e ao aumentarmos o tempo de recozimento para 10 minutos e depois para 100 minutos os processos de recuperação/recristalização se tornam evidentes e o crescimento de também é observável para os tempos de tratamento em 100 minutos. / The aluminum 6063 alloy possesses a great industrial interest, presenting characteristics that justify its frequent use, when compared to the other aluminum alloys: the precipitation hardening and high cold work capacity. These alloys present high ductility, that allows their use in operations with high deformation degrees, as the cold work. The objective of this work is to show comparative analysis of the hardness Vickers of the commercial aluminum 6063 alloy, after cold work with different area reduction degree and thermal treatment. Considering the frequent utilization aluminium 6063 alloy, this work studies the caracterization and recristalization of this alloy, after the plastc deformation in different area reduction degrees, thermal treatment and convenient tratment times Termomechanic Tratments.

[pt] Esta pesquisa teve como objetivos promover variações microestruturais em um ferro fundido nodular ferrítico tipo ASTM A536 60-40-18, pelo do uso de resfriadores durante a solidificação do material e pela adoção de tratamentos térmicos pós-fundição, bem como avaliar a influência de tais variações microestruturais sobre as propriedades mecânicas e vida em fadiga do material. Inicialmente, amostras do material foram fundidas em areia com e sem o uso de resfriadores. Após a fundição, algumas amostras de ambas as condições de resfriamento sofreram normalização, enquanto outras foram recozidas, perfazendo seis diferentes condições microestruturais: sem resfriador bruta de fundição (SRB); sem resfriador normalizada (SRN); sem resfriador recozida (SRR); com resfriador bruta de fundição (CRB); com resfriador normalizada (CRN) e com resfriador recozida (CRR). Em seqüência, corpos de prova de todas as condições mencionadas acima foram ensaiados em tração e, posteriormente, sofreram análises metalográficas qualitativas e quantitativas. Dando continuação a etapa experimental, levantaramse as curvas tensão versus número de ciclos para a falha das condições microestruturais SRB, SRR, CRB e CRR, por meio de ensaios de fadiga em flexão rotativa. A vida em fadiga do material também foi relacionada com às características metalúrgicas de cada condição. / [en] The objectives of the present work were to promote microstructural variations in an ASTM A 536 60-40-18 ferritic nodular cast iron, making use of cast coolers during and adopting heat treatments after casting, as well as to evaluate the influence of the microstructural variations on the mechanical properties and fatigue life of the material. Initially, samples of the material were cast in sand moulds with and without internal coolers. After casting, a number of samples in both cooling conditions were subjected to normalizing and annealing heat treatments and, therefore, six different microstructural conditions were obtained: as- cast without cooler (SRB), normalized without cooler (SRN), annealed without cooler (SRR), as-cast with cooler (CRB), normalized with cooler (CRN) and annealed with cooler (CRR). Tensile test were carried out on specimens representing the above mentioned conditions and their microstructures were analysed by qualitative and quantitative metallography. In the sequence of the experimental procedure, rotating bend fadigue test were performed in order to establish the stress-life curves for the SRB, SRR, CRB and CRR microstructural conditions. The fadigue life of the material was also related to the metallurgical characteristics of each condition. The metallographic analysis has indicated that the use of coolers increases the number of graphite nodules, reduces the graphite nodule size and otimizes the spherical morphology. However, these microstructural modifications seam to have no significant influence on the mechanical properties of the material. As to the effect of normalizing annealing, boht treatments not imply in significant changes in the mechanical properties of the as-cast conditions. Regarding the fadigue resistance of the material in the as-cast conditions, the CRB sample showed a longer fatigue life than the SRB samples and this performance under cyclic loading was attributed to the fact that the CRB condition is characterized by a higher number of graphite nodules of class VI. A comparison between the as-cast and annealed conditions indicated that the microstructural conditions SRR and CRR presented a lower fatigue resistance than the conditions SRB and CRB, respectively. This behaviour was associated with the microstructural features of the as-cast conditions, namely the smaller graphite nodule size, the higher microhardness of the matrix and the presence of the bull`s-eye structure. Finally, the experimental stress-life curves were modelled by means of Coffin-Manson law, which was considered efficient in the fadigue life data of ferritic nodular cast iron.