Thesis (Ph. D.), Memorial University of Newfoundland, 1998. / Bibliography: leaves 229-245.

Thesis (Ph.D.)--Memorial University of Newfoundland, 1999. / Restricted until May 2002. Bibliography: p. 237-254.

Thesis (M. Sc.)--University of Alberta, 2009. / Title from pdf file main screen (viewed on July 16, 2009). "A thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Materials Engineering, Department of Chemical and Materials Engineering, University of Alberta." Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 334-340).

Thesis (M. Phil.)--University of Hong Kong, 2005. / Title proper from title frame. Also available in printed format.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-05Bitstream added on 2014-06-13T20:16:10Z : No. of bitstreams: 1 silva_ea_me_guara.pdf: 1498613 bytes, checksum: 06fa171181e5ced1500ca8c7e2468fc9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este projeto é um estudo do efeito springback em quatro tipos de aços de alta resistência, sendo estes bifásico, baixo carbono, endurecível após pintura e com interstícios livres, aplicados atualmente como matéria-prima na produção de veículos. Neste contexto está inserido o desenvolvimento de novos aços avançados de alta resistência em consonância com o projeto ULSAB-AVC, que visa à produção de veículos seguros e econômicos para o século 21. A caracterização mecânica do efeito springback foi realizada por intermédio de ensaio de conformação mecânica, denominado dobramento de três pontos ao ar, como uma adaptação ao ensaio de flexão cilíndrica livre. Foram avaliadas também as propriedades mecânicas do material definidas pelo ensaio de tração, objetivando a determinação da resistência à tração, do limite de escoamento e do alongamento. Além disso, foi avaliada a caracterização microestrutural dos aços avançados, identificando e quantificando-se as fases presentes em coexistência por meio do processamento digital de imagens. Os resultados mostram que o efeito springback no aço bifásico, devido à sua alta resistência mecânica, apresenta as maiores taxas de springback e causa uma diminuição na “razão de aspecto” dos grãos que sofreram conformação mecânica e tentaram retornar às suas formas originais. Aços de baixo carbono e endurecíveis após a pintura, não sofrem efeito springback suficiente para causar alteração na forma dos grãos, sendo que a variação da “razão de aspecto” depende da combinação do alongamento e resistência mecânica destes aços. Já o aço com interstícios livres, devido a sua menor resistência mecânica, o efeito springback apresenta as menores taxas e a variação da razão de aspecto depende somente da capacidade de alongamento desse aço / This is a study of the springback effect on four kinds of high strength steel, wich are dual-phase, low carbon, bake hardening and interstitial free, currently used as feedstock in the production of vehicles. In this context is inserted the development of new advanced high steel resistance in accordance with the project ULSAB-AVC, which aims to produce safe and economical vehicle for the 21st century. The mechanical characterization of the springback effect was performed by means of a test of mechanical conformation, called three-point air bending, done by adapting to unconstrained cylindrical bending test. Were also evaluated the mechanical properties of material defined by the tensile test, in order to determine the tensile strength, yield strength and the elongation. Furthermore, was performed the microstructural characterization of advanced steels by identificating and quantificating of present phases in coexistence by means digital image processing. The results indicates that the springback effect in dual-phase steel, due to its high mechanical strength, has the highest springback rates and causes a decrease in the “aspect ratio” of the grains that suffered mechanical conformation attempting to return to its original forms. Low carbon and bake hardening steels, have not enough springback effect to cause change in the shape of the grains and the change of the “ratio aspect” depends on the combination of both elongation and mechanical strength of these steels. Yet on the interstitial free steel, due to its lower mechanical strength, the springback effect has the lowest rates and the change in “aspect ratio” depends only on elongation capacity of the steel

Master of Science / Department of Architectural Engineering / Kimberly W. Kramer / Recent years have witnessed the advent of many innovative materials to the construction industry. These materials often offer benefits to the projects on which they are used, but only if they are utilized in the proper applications. Among these new materials is high-strength reinforcing steel for use in reinforced concrete structural elements. This material is not new from the perspective of chemical composition, but rather the applications that it is being selected for. The following paper details the evaluation of the use of high-strength steel reinforcement in the design of reinforced concrete tilt-up panels and compares those designs to that of standard strength reinforcement. For the purpose of this study, standard strength is defined as reinforcement having a tensile yield stress of 60ksi while high-strength reinforcement refers to reinforcing steel with a tensile yield stress of 80ksi. 120 panels are designed for both high-strength and standard strength reinforcement, and the resulting steel spacings are compared. This study provides data from which designers and contractors can improve their ability to provide quality tilt-up panel designs.

Concretos de alta resistência têm sido usados em estruturas, atualmente, em diversas partes do mundo. Entretanto, no Brasil, pouco se conhece sobre seu comportamento. Este trabalho fornece uma visão geral das aplicações, dos materiais empregados na produção, das propriedades mecânicas e do comportamento estrutural dos concretos de alta resistência. Resultados experimentais obtidos por alguns pesquisadores, para pilares com carga axial e para vigas sujeitas a flexão e a cisalhamento, são comparados com valores teóricos, calculados com procedimentos usuais relativos a concretos de resistência usual. Para os pilares, é inquestionável a necessidade do confinamento do núcleo de concreto, utilizando armadura de cintamento. Na flexão das vigas, as taxas mínimas para armadura longitudinal, sugeridas pelas normas para concretos usuais, não são suficientes; é importante ter valores maiores que esses. E para cisalhamento, as recomendações das normas são satisfatórias. / Nowadays, high-strength concrete has been used in structures all over the world. However, in Brazil, not much is known about its behavior. This work provides an overview of the applications, the materials employed in production, the mechanical properties, and the structural behavior of high-strength concrete. Experimental results obtained by several researchers, for columns under axial load and beams under flexure and shear, are confronted with theoretical values, computed by normal procedures relative to normal strength concrete. For columns, it is unquestionable the need of confinement of the concrete core by transverse reinforcement. In beams under flexure, the minimum rates for longitudinal reinforcement, suggested by the codes for usual concrete, are not enough; it is important to have values greater than those. And for shear, the codes requirements are satisfactories.

O objetivo da pesquisa foi obter subsídios para o projeto de pilares de concreto de alta resistência, submetidos à compressão simples, com concreto de resistência média de 60 MPa. Este projeto faz parte de um plano mais amplo onde já se têm resultados experimentais que traduzem o comportamento de pilares moldados com concreto de resistência média à compressão de 80 MPa. Nestes constatou-se a participação isolada do núcleo de concreto definido pelo eixo da armadura transversal como seção resistente dos pilares. Na etapa experimental foram ensaiados pilares com seções transversais quadradas de 200 mm x 200 mm e retangulares de 150 mm x 300 mm. As alturas dos pilares correspondem a seis vezes a menor dimensão da seção transversal, portanto, 1200 mm e 900 mm, respectivamente. Nos modelos de seção quadrada, o valor médio das relações entre as forças últimas experimentais e as forças últimas teóricas, considerando a seção total de concreto, resultou igual a 0,82, indicando que a seção resistente não é a seção total. Por outro lado, a média das relações entre as forças últimas experimentais e as forças últimas teóricas, considerando apenas a área do núcleo limitada pelo eixo dos estribos, resultou igual a 1,21, o que mostra que a seção resistente pode ser considerada, no Estado Limite Último, como a seção do núcleo. / This research\'s aim is to obtain information for design of high strength concrete columns under concentrically loads with medium cylinder compressive strength of 60 MPa. This project belongs to a more extensive plan which already has experimental results that represent the behavior of columns performed with concrete with medium cylinder compressive strength of 80 MPa. In these models has been verified the independent participation of concrete core defined by the transversal reinforcement axis as resistant section near the ultimate load. In the experimental stage it was tested twelve columns with square (200 mm x 200 mm) and rectangular (150 mm x 300 mm) cross sections. The height of the columns corresponds to six times the smallest dimension of the cross section, 1,200 mm and 900 mm, respectively. The medium value of the ratios between the ultimate experimental force and the ultimate theoretical force, regarding the full concrete section, was 0.82, indicating that the resistant section is not the full section. On the other hand, the medium of ratios between the ultimate experimental force and the ultimate theoretical force, considering only the core area limited by the axis of the lateral reinforcement bars, was 1.21, what shows that the resistant section can be considered as the core section in the Ultimate Limit State.

Atualmente tubos de aço microligados são utilizados na construção de oleodutos e gasodutos para exploração e condução de petróleo e gás natural em águas profundas. Estas aplicações demandam a utilização de ligas metálicas que apresentem elevada resistência mecânica, boa soldabilidade e excelente resistência às falhas associadas ao hidrogênio devido ao trabalho em ambientes sour. O hidrogênio atômico oriundo da corrosão do aço entra na microestrutura do material através da superfície, devido à ação do H2S do meio que inibe a reação de recombinação do hidrogênio (H0+H0=H2) e sua consequente dissipação para o meio em forma de bolhas. O hidrogênio atômico permeia através do material se movendo por difusão através do reticulado cristalino onde interage com defeitos microestruturais denominados traps, tais como inclusões, precipitados, contornos de grão e discordâncias impedindo que este continue a se movimentar. O acúmulo de hidrogênio atômico nestes traps, ao atingir a concentração crítica, leva a ocorrência de falhas seja pela redução localizada da força de coesão dos átomos do reticulado, seja pela formação de tensões internas oriundas da formação de hidrogênio molecular. Diferenças microestruturais influenciam o mecanismo de difusão e aprisionamento do hidrogênio atômico, bem como a concentração crítica de hidrogênio molecular necessária para ocorrência das falhas associadas ao hidrogênio. A deformação plástica, inerente ao processo de conformação de tubos, gera discordâncias que atuam como traps de hidrogênio causando seu aprisionamento e influenciando, portanto, a difusão através do reticulado. O objetivo do presente trabalho é avaliar o efeito da deformação plástica sobre a permeabilidade ao hidrogênio em dois tubos API 5L X65, os quais se diferenciam, principalmente, por apresentarem diferentes teores Mn, levando a diferença microestruturais significativas. Para tanto foram empregados ensaios de permeabilidade de hidrogênio, utilizando metodologia adaptada do trabalho de Devanthan e Stachursky (1962), em amostras não deformadas e deformadas até 1% e 6% de alongamento. Os exames microestruturais mostraram diferenças na fração de perlita e no tamanho médio de grão entre os dois aços. Os resultados para as amostras não deformadas mostram que a permeabilidade e a difusividade aparente do hidrogênio são menores no aço com menor teor de Mn. A deformação plástica reduziu a difusividade aparente de hidrogênio nos dois materiais, sendo esta mais acentuada para o aço com maior teor de Mn. Entretanto, a permeabilidade de hidrogênio após deformação de 1% comportou-se de maneira distinta nos dois aços estudados. Este fato evidencia a influência da composição química e, consequentemente, da microestrutura, na permeabilidade e difusividade aparente de hidrogênio nos materiais submetidos à deformação plástica. / Currently microalloyed steel pipes are used to build pipelines for oil and gas exploration and conduction in deep waters. These applications demand alloys with high mechanical strength, weldability and excellent resistance to hydrogen assisted cracking due to work in sour environment. Atomic hydrogen produced during steel corrosion reaction enters in the microstructure from the metal surface due to the presence of H2S that hinders the hydrogen recombination reaction (H0+H0=H2), hence inhibiting hydrogen dissipation to the environment as bubbles. Atomic hydrogen permeates into the material moving through the lattice by diffusion, wherein it interacts with metallurgical defects such as inclusions, precipitates, grain boundaries and dislocations hindering its transport by diffusion. The accumulation of atomic hydrogen in these traps, upon reaching a critical concentration, leads to the occurrence of failures, either by the localized reduction of the cohesive strength of the atoms in the lattice, or by the build up of internal stresses arising from the formation of molecular hydrogen. Microstructural differences influence the mechanism of atomic hydrogen diffusion and entrapment, as well as the critical molecular hydrogen concentration required for the occurrence of hydrogen assisted cracking. Plastic deformation, which is inherent of pipeline forming process, creates dislocations that act as hydrogen traps, thus affecting hydrogen diffusion through the lattice. This work aims to evaluate the effect of plastic deformation in hydrogen permeation in two API 5L X65 pipeline with differences in chemical compositions especially regarding their Mn contents, which cause significant microstructural changes. Hydrogen permeation tests were performed, using a methodology adapted from the work of Devanathan and Stachursky (1962), in non-deformed and deformed samples up to 1% and 6% elongation. The microstructural characterization shows differences between the pearlite fractions of the two pipelines and in their average grain boundary sizes. The results of the permeation tests in the non-deformed samples showed that hydrogen apparent diffusivity and permeation are lower in the steel with lower Mn content. The plastic deformation reduced the apparent diffusivity of hydrogen in the two materials, however, the diffusivity reduction was more pronounced for the steel with higher Mn content. In addition, the changes in hydrogen permeation in samples deformed up to 1% were different for the two steels. This clearly shows the influence of chemical composition and microstructure in hydrogen permeation and apparent diffusivity in the plastically deformed materials.