Made available in DSpace on 2015-05-22T12:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000469254-Texto+Completo-0.pdf: 3137412 bytes, checksum: e261817a0c99d0108e10ccd039c62c92 (MD5) Previous issue date: 2015 / The objective of this work is to analyze the influence of annealing and austempering heat treatments on the machinability with constant pressure of an austempered ductile cast iron. The results were correlated to microstructural formation and mechanical properties. It was used the turning process varying the depth of cut, the speed of cut, the angle of tool and the use of cut fluid. The samples (18 initially annealed) were heated at 910°C for 90 minutes for austenitization and cooled in salt bath in one-step at temperatures 300°C, 360°C and 420°C for 30, 60 and 90 minutes. Other 16 samples (8 previously annealed) were austempered in two-step process at 245oC and 300oC for 5 and 30 minutes, respectively. The samples were analyzed initially by optical microscopy and mechanical tests (Brinell hardness and Vickers microhardness), and after were machined in an universal lathe for machinability tests. The mechanical lathe was instrumented in relation to active power and cutting time, and the machinability evaluation was made with reference to cutting force, cutting pressure and material removal index criteria. The samples austempered at 300oC for 30 minutes (with annealing) showed the best machinability, impact resistance and lowest hardness in the one-step process. However, the samples in the same temperature and time (with annealing) showed the worst machinability, highest hardness and lowest impact resistance. The two-step austempering was performed in 8 samples that showed the best machinability and 8 samples that showed the worst machinability in one-step process. In these samples, the machinability test were performed with and without fluid cut and cut angle of 90o and 60o. The results showed the highest performance for the condition austempered at 300oC for 30 minute in two-step process, with previous annealing, when machined with fluid cut and angle of tool of 60o. The microstructure was composed by ausferrite, graphite and retained austenite. / Neste trabalho foi investigado através da técnica de aplicação de pressão constante, a usinabilidade do ferro fundido nodular austemperado em função de tratamentos térmicos de recozimento e austêmpera. Os resultados foram correlacionados com a formação microestrutural e com as propriedades mecânicas. Para tanto foi utilizado o processo de torneamento, variando a profundidade de corte, a velocidade de corte, o ângulo de posição da ferramenta de corte e utilização e não utilização de fluido de corte. Para este fim, 36 amostras (18 recozidas previamente) foram austemperadas em etapa única nas temperaturas de 300 °C, 360 °C e 420 °C nos tempos de 30 min, 60 min e 90 min. e 16 peças (8 com recozimento prévio) em duas etapas à 245 °C e 300 °C nos respectivos tempos de 5 min e 30 min. Para austêmpera em etapa única, amostras austemperadas à 300 °C por 30 minutos (sem recozimento prévio) obtiveram melhor usinabilidade, resistência ao impacto e menor dureza.Já, as austemperadas no mesmo tempo e temperatura (com recozimento prévio) obtiveram pior usinabilidade, maior dureza e menor resistência ao impacto. A austêmpera em duas etapas foi realizada em 8 peças que obtiveram melhor usinabilidade e em 8 peças de pior usinabilidade nos testes de austêmpera em única etapa. Estes testes de usinabilidade foram executados com e sem o uso de fluido de corte utilizando-se os ângulos de posição da ferramenta de corte de 90º e 60º. Os resultados apontam para melhor usinabilidade às amostras austemperadas pelo processo de duas etapas e que foram previamente recozidas e austemperadas à 300 °C durante 30 minutos, quando usinadas com fluido de corte e ângulo de posição da ferramenta de corte de 60º. A microestrutura foi composta por matriz ausferrítica, grafita e austenita não transformada.

Made available in DSpace on 2015-07-18T02:03:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000472389-Texto+Completo-0.pdf: 3567307 bytes, checksum: 701ea7ad45fd2a973390e2755f3d5161 (MD5) Previous issue date: 2015 / This work presents the influence of the heat treatment parameters of austempering carried out in a zinc aluminum bath on the mechanical properties of a ductile cast iron (ADI). Samples were extracted from as-cast standard blocks for the austempering heat treatment. The material was heated to 900°C for 60 minutes for austenitization and cooled in a zinc-aluminum bath, to a temperature of 400°C, for 30 minutes, 60 minutes and 90 minutes. The samples were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy, and mechanical tests (Brinell hardness, Micro Vickers hardness, Izod Impact Test and Tensile Test). The results, comparing the mechanical properties and microstructural characteristics in all cycles, present results compatible with the two stages of the material process window, confirming the effectiveness of the zinc-aluminum bath in getting the ADI. / O presente trabalho apresenta a influência da variação de parâmetros do tratamento térmico de austêmpera realizado usando um banho de zinco fundido, e os efeitos nas propriedades mecânicas do ferro fundido austemperado (ADI). Corpos de prova foram extraídos de blocos fundidos padronizados para aplicação dos tratamentos térmicos de austêmpera. O material foi aquecido a 900oC durante 60 minutos para austenitização, e então resfriado em um banho de zinco-alumínio fundido a 400oC por 30 minutos, 60 minutos e 90 minutos. Os corpos de prova foram analisados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e ensaios mecânicos (dureza Brinnell, microdureza Vickers, testes de Impacto Charpy e Resistência à Tração). Os resultados, comparadas as propriedades mecânicas e características microestruturais em todos os ciclos, apresentam resultados compatíveis com os dois estágios previstos pela janela de processo do material, confirmando a efetividade do banho de Zinco-Alumínio na obtenção do ADI.

Orientador : Guilherme Elias Pessanha Henriques / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-28T00:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_JohnsonCampideli_M.pdf: 12216850 bytes, checksum: 6238e2e5911c70a5790792f791e70d48 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A utilização do titânio e suas ligas em prótese tem aumentado nos últimos anos do conjunto de propriedades físico-químicas que exibem, sendo escassas as >rmaçôes a respeito da adaptação cervical de restaurações fundidas. Este estudo objetivou: 1) determinar o desajuste cervical de copings fundidos em comercialmente puro (Ti c.p.) e iigas titánio-aiumínio-vanádio (ÏÎ-6AI-4V) e paládio-prata (Pd-Ag); 2) avaliar a influência do ciclo de cocção das porcelanas preconizadas sobre o desajuste cervical dos copings fundidos em Ti c.p. e ligas TÍ-6A1-4V e Pd-Ag; 3) avaliar a aneíusão) sobre o desajuste cervical dos copings fundidos em Ti c.p. e bga TÏ-6A1-4V. s típicos para restaurações as {altura de 5mm; término cervical em ombro 90° e largura de l,5mm; erimentais Ti-óAMV, TÍ-6A1-4V com tratamento térmico (TÍ-6A1-4V TT), Ti c.p.. Ti érmico (Ti c.p. TT) e Pd-Ag. Os copings em Ti c.p. e liga TÍ-6A1-4V pelo sistema Rematitan (Dcntaurum). O tratamento térmico experimental s TÍ-6A3-4V TT e Ti c.p. TT) foi realizado nas inclusões originais à temperatura do aquecimento da porcelana (800°C). O desajuste cervical tbi medido com auxilio metidos à Análise de Variância (ANOVA) e teste de Tukey, com nível de probabilidade 5%. Os valores médios de desajuste cervical obtidos ao final dos ciclos de cocção 78um para TÍ-6A1-4V, 86,02 urn para TÍ-6A1-4V TT, 117,22um para Ti c.p., para Ti c.p. TT e 9S,70um para Pd-Ag, sem que houvesse diferença significativa entre tais valores. O desajuste cervical dos grupos m Ti c.p. e TÍ-6AÍ-4V não foi influenciado de forma significante pelo ciclo de cocção da porcelana Vitatitankramic. O grupo Pd-Ag mostrou alternação estatisticamente significativa apos a cocção da porcelana para dentina e glaze / Abstract: The application of titanium and titanium alloys in prosthetic dentistry has increased in the past few years because of their physical and chemical properties; however, few studies have investigated the marginal fit of cast restorations. This study evaluated: 1) the marginal fit of copings obtained in commercially pure titanium (c.p. Ti), thanium-aluminurn-vanadiurn (Ti-6A1-4V) and palladium-silver (Pd-Ag) alloys; 2) the influence of firing cycle of recommended porcelains in the marginal fit of c.p. Ti, Ti-6A1-4V and Pd-Ag alloys; 3) the effectiveness of additional heating at the first temperature of firing cycle in the marginal fit of Ti c.p. and Ti-6A1-4V copings. Fifty bovine teeth with standardized preparations for metal-ceramic crowns (length of 5mm; axial taper of 8°; shoulder of 1,5mm) were used and divided in T1-6A1-4V, Ti-6A1-4V with additional heat (Ti-6A1-4V TT), Ti c.p., Ti c.p. with additional heat (Ti c.p. TT) and Pd-Ag experimental groups. The copings for commercially pure titanium and titanium-aluminum-vanadium alloy were obtained in Rematitan System (Dentaurum). The experimental additional heat (Ti-6Ai-4V TT and Ti c.p. TT) was performed in original invested castings at first tiring porcelain temperature (800°C). The marginal fit was measured with the use of a measuring microscope (Olympus STM). The mean values of copings marginal fit were subjected lo analysis of variance (AN OVA) and Tukey's test with statistical significance set at the 5% probability level. The mean values of marginal fit after the complete firing cycle were: 106,78nm to Ti-6AI-4V, 86,02um to Ti-6AI-4V TT. 117,22fim to Ti c.p,, 115,71 um Ti c.p. TT and 98,70um to Pd-Ag, with no significant differences between these experimental groups. The marginal fit of Ti c.p. and Ti-6A1-4V was not significant influenced by Vitalitankeramic firing cycle. The Pd-Ag group revealed significant changes in marginal fit after firing of dentin porcelain and glaze / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Odontologia

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / A utilização de sistemas de resfriamento controlado em laminadores proporciona o controle das propriedades mecânicas do material laminado a partir de composições químicas pré-definidas, de modo a garantir as especificações do produto atribuído à viabilida

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401359-Texto+Completo-0.pdf: 12495534 bytes, checksum: bd668e0363476d80fd75b86b4d4afe67 (MD5) Previous issue date: 2008 / A Zn-22%Al é uma liga eutetóide de zinco sendo o alumínio o principal elemento de liga, com alta resistência à corrosão, boa fluidez no estado líquido, apresentando superplasticidade após tratamento térmico. A complexidade das fases presentes na liga bruta de fusão se deve a formação da fase eutetóide (a+h) por decomposição da fase metaestável b - rede cúbica de face centrada, no ponto eutetóide. O eutetóide possui estrutura lamelar formada pela fase a - rede cúbica de corpo centrado e pela fase h - rede hexagonal compacta. Durante o envelhecimento, ocorre uma mudança na microestrutura com liberação de calor (reação exotérmica). O objetivo deste estudo foi verificar a relação entre a taxa de resfriamento (na solidificação até formação do eutetóide) com a morfologia das fases obtidas antes após o tratamento térmico e a temperatura alcançada na reação exotérmica. Após a obtenção da liga, lingotes de Zn-22%Al foram refundidos sobre argônio, em uma barqueta de grafite, em um forno tubular. A solidificação e o resfriamento foram monitorados pelo sistema de análise térmica. No tratamento térmico amostras foram aquecidas acima do ponto eutetóide, resfriadas em uma mistura de água e gelo (em equilíbrio) e deixadas envelhecer em repouso, recobertas com manta térmica refratária. Para as análises metalográficas e os ensaios de dureza foram obtidos quatro diferentes tipos de amostras da parte central do lingote, sendo elas: solidificadas e resfriadas dentro e fora do forno, com e sem tratamento térmico. Amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microanálise por EDS (electron dispersive spectroscopy). Com base nos resultados obtidos pode-se verificar que a taxa de solidificação e resfriamento apresentam grande influência na formação da macroestrutura, e na microestrutura antes a após tratamento térmico. Observou-se que a temperatura atingida pela amostra durante o envelhecimento é dependente da homogeneidade da composição da estrutura lamelar (a+h), isto é, amostras solidificadas e resfriadas com taxas maiores, atingiram temperaturas maiores. Através dos ensaios metalográficos, de dureza e microdureza, conclui-se que o aquecimento ocorre durante a mudança da morfologia da fase (a+h) de lamelar para quase-globular, que ocorre durante o envelhecimento. / A Zn-22%Al é uma liga eutetóide de zinco sendo o alumínio o principal elemento de liga, com alta resistência à corrosão, boa fluidez no estado líquido, apresentando superplasticidade após tratamento térmico. A complexidade das fases presentes na liga bruta de fusão se deve a formação da fase eutetóide (α+η) por decomposição da fase metaestável β - rede cúbica de face centrada, no ponto eutetóide. O eutetóide possui estrutura lamelar formada pela fase α - rede cúbica de corpo centrado e pela fase η - rede hexagonal compacta. Durante o envelhecimento, ocorre uma mudança na microestrutura com liberação de calor (reação exotérmica). O objetivo deste estudo foi verificar a relação entre a taxa de resfriamento (na solidificação até formação do eutetóide) com a morfologia das fases obtidas antes após o tratamento térmico e a temperatura alcançada na reação exotérmica. Após a obtenção da liga, lingotes de Zn-22%Al foram refundidos sobre argônio, em uma barqueta de grafite, em um forno tubular. A solidificação e o resfriamento foram monitorados pelo sistema de análise térmica. No tratamento térmico amostras foram aquecidas acima do ponto eutetóide, resfriadas em uma mistura de água e gelo (em equilíbrio) e deixadas envelhecer em repouso, recobertas com manta térmica refratária. Para as análises metalográficas e os ensaios de dureza foram obtidos quatro diferentes tipos de amostras da parte central do lingote, sendo elas: solidificadas e resfriadas dentro e fora do forno, com e sem tratamento térmico. Amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microanálise por EDS (electron dispersive spectroscopy). Com base nos resultados obtidos pode-se verificar que a taxa de solidificação e resfriamento apresentam grande influência na formação da macroestrutura, e na microestrutura antes a após tratamento térmico. Observou-se que a temperatura atingida pela amostra durante o envelhecimento é dependente da homogeneidade da composição da estrutura lamelar (α+η), isto é, amostras solidificadas e resfriadas com taxas maiores, atingiram temperaturas maiores. Através dos ensaios metalográficos, de dureza e microdureza, conclui-se que o aquecimento ocorre durante a mudança da morfologia da fase (α+η) de lamelar para quase-globular, que ocorre durante o envelhecimento.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-05-29T13:53:33Z No. of bitstreams: 1 2013_LuimarNogueiraCorreaFilho.pdf: 4325141 bytes, checksum: 6b70588cf62bfeeb4f43d41292196952 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-30T11:51:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LuimarNogueiraCorreaFilho.pdf: 4325141 bytes, checksum: 6b70588cf62bfeeb4f43d41292196952 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-30T11:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LuimarNogueiraCorreaFilho.pdf: 4325141 bytes, checksum: 6b70588cf62bfeeb4f43d41292196952 (MD5) / Com o surgimento de novas tecnologias, novos materias são necessários para que esta evolução aconteça, este é o caso das ligas com memória de forma, em particular ligas de Níquel Titânio (NiTi). Uma liga metálica que possui propriedades singulares como amortecimento, elasticidade, recuperação da geometria inicial, sendo utilizada em diversos ramos como medicina, odontologia, aeronáutica, indústria automotiva, construção civil e etc. No setor elétrico, especificamente em linhas de transmissão de energia elétrica, as quais sofrem ação dos ventos e após determinado tempo falham por fadiga nos pontos de fixação, para evitar tal acontecimento, são utilizados absorvedores dinâmicos de vibração que reduzem ou eliminam as vibrações geradas pela ação dos ventos absorvendo energia. Neste trabalho foi estudada a influência do tratamento térmico nas propriedades mecânicas e térmicas de uma liga NiTi pseudoelástica com T > Af, como parte preliminar de um projeto que visa utilizar a liga como absorvedor dinâmico de vibração. Para obtenção das propriedades da liga foi utilizado ensaio de dureza, calorimetria diferencial de varredura (DSC), caracterização não-destrutiva dos módulos de elasticidade e amortecimento a partir das frequências naturais de vibração obtidas pela técnica de excitação por impulso, e ensaio de tração para levantar os platôs de transformação de fase e propriedades mecânicas do material. Primeiramente, barras cilíndricas (Ø 6 mm) e polidas de NiTi foram usinadas, após isso solubilizadas a 650ºC por 60 minutos com intuito de eliminar qualquer transformação martensítica induzida por tensão e/ou temperatura e submetidas posteriormente a tratamento térmico de 350ºC e 600ºC por 30 minutos, respectivamente. Foi observado que o tratamento a 350ºC apresentou formação de fase R a temperatura ambiente, a qual foi solubilizada a 600ºC. A presença de fase R levou à diminuição do módulo de elasticidade na liga. Após ensaios de tração foi observado que a condição 600ºC obteve a maior relação platô superior e inferior de transformação de fase, podendo esta ser correlacionada com a área de histese, possuindo assim a maior dissipação de energia, condição que teria provavelmente um melhor comportamento como absorvedor dinâmico de vibração. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the emergence of new technologies, new materials are required for this evolution to happen, this is the case of alloys with shape memory. Alloys in particular Nickel Titanium (NiTi). A metal alloy that has unique properties such as damping, elasticity, recovery of the initial geometry being used in various fields like medical, dental, aerospace, automotive, construction and so on. In the electricity sector, specifically in transmission lines of electricity, which suffer from wind action and after some time fail due to fatigue at the fixing points to avoid such an event, are used dynamic vibration absorbers that reduce or eliminate the vibrations generated by action of wind energy absorbing. In this work the influence of the heat treatment was investigated in thermal and mechanical properties of an alloy NiTi pseudoelastic with T > Af, as a preliminary part of a project that aims to use the league as dynamic vibration absorber. To obtain the properties of the alloy was used hardness testing, differential scanning calorimetry (DSC), non destructive characterization of elastic and damping modules from the natural vibration frequencies obtained by the impulse excitation technique and tensile test for raise the plateaus of phase transformation and mechanical properties of the material . First, cylindrical bars (6 mm) and polished NiTi were machined, after which solubilized at 650°C for 60 minutes in order to eliminate any martensite induced by stress and/or temperature and subsequently subjected to heat treatment of 350°C and 600°C for 30 minutes, respectively. It was observed that the treatment at 350°C showed the formation of R phase at room temperature, which was solubilized at 600°C. The presence of R phase led to a decrease of the elastic modulus in the league. After tensile tests was observed that the condition 600°C had the highest respect upper and lower plateau phase transformation, which may be correlated with the area of histese, thus having a greater energy dissipation, a condition that would likely have a better behavior as absorber dynamic vibration.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-11-27T11:52:24Z No. of bitstreams: 1 2013_EduardBenavidesVillamarino.pdf: 2771351 bytes, checksum: ffa3fe3b46e5a136484e3cfefdd0c66d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-12-10T12:54:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EduardBenavidesVillamarino.pdf: 2771351 bytes, checksum: ffa3fe3b46e5a136484e3cfefdd0c66d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-10T12:54:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EduardBenavidesVillamarino.pdf: 2771351 bytes, checksum: ffa3fe3b46e5a136484e3cfefdd0c66d (MD5) / Neste trabalho, foi desenvolvida a caracterização de uma liga de níquel titânio (Ni-Ti), com aproximadamente 57% em peso Ni e propriedades mecânicas pseudoelásticas. Com o objetivo de estudar suas propriedades micro-estruturais e conhecer as temperaturas de transformação de fase e resposta a tratamentos térmicos, para tudo isso foram utilizados diferentes métodos de análise, incluindo microscopia óptica (MO), fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria diferencial de varredura (DSC) testes de dureza e microdureza. As análises foram realizadas no estado como recebido e depois de tratamentos térmicos a temperaturas entre 350 ° C e 600 ° C. As amostras como recebido apresentaram uma microestrutura totalmente austenítica a temperatura ambiente e após análise em DSC foi observado a presença da transformação de fase em múltiplos passos (B19’- R- B2), o que evidenciou o aparecimento de fase R durante aquecimento e resfriamento. Após tratamento térmico a 350 ° C foi observado o aparecimento da fase R a temperatura ambiente, juntamente com a austenita. O tratamento térmico a 600° C solubilizou a fase R e proporcionou a transformação de fase da liga com uma única etapa, ou seja, transformação direta de austenita em martensita e vice-versa. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work was developed to characterize an alloy of nickel-titanium (Ni-Ti), with about 57 wt % Ni and mechanical properties pseudoelásticas. With the aim of studying their micro-structural properties and know the temperature of phase transformation and response to heat treatment, for all that were used different methods of analysis, including optical microscopy (OM), X-ray fluorescence (XRF) X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) tests hardness and microhardness. The analyzes were performed in the state as received and after heat treatment at temperatures between 350 ° C and 600 ° C. The samples as received had a fully austenitic microstructure at room temperature and after DSC analysis was observed in the presence of a phase transformation in multiple steps (B19'-B2-R) which showed the appearance of R phase during heating and cooling. After annealing at 350 ° C was observed for the appearance of the R phase at room temperature, along with the austenite. The thermal treatment at 600 ° C, the R phase and solubilized provided an alloy phase transformation with a single step, ie, direct transformation of austenite to martensite or vice versa..

Orientadores: Paulo Roberto Mei, Marcelo Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ritoni_Edson_M.pdf: 17028449 bytes, checksum: ff3c80af25659fb887c45f05f84c0a74 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os aços inoxidáveis duplex são assim designados por apresentarem duas fases em sua microestrutura; a ferrita e a austenita. Para estudo foram selecionados dois aços inoxidáveis fundidos de acordo com as normas ASTM A890/A890M Gr. 1A (CD4MCu) e ASTM A890/890M Gr. 1B (CD4MCuN). O que difere estes dois aços inoxidáveis duplex é a presença do nitrogênio na composição química do CD4MCuN. O nitrogênio é um elemento fortemente austenitizante, o que favorece a formação desta fase neste aço, e faz com que as porcentagens das fases fiquem balanceadas em, aproximadamente, 50%. No aço inoxidável duplex que não contém nitrogênio há um desbalanceamento a favor da ferrita, que pode atingir valores em torno de 70% e como a austenita é responsável pela tenacidade neste aço, o mesmo não apresenta bons resultados nos ensaios de impacto. Um fator que pode favorecer o aumento de fase ferrita na microestrutura final é a temperatura de solubilização que, quanto mais elevada, maior será a fração volumétrica de ferrita. Com o interesse de avaliar a influência da temperatura de solubilização sobre a fração volumétrica das fases, foram realizados tratamentos térmicos de solubilização em temperaturas de 1050, 1100 e 1150 ºC por 2 horas, seguido de resfriamento em água. Para medir e comparar as propriedades mecânicas entre os dois aços foram realizados ensaios de impacto Charpy na condição solubilizado a 1100 ºC, em temperaturas de -195 a +120 ºC variando de 20 em 20 ºC e também ensaios de tração à temperatura ambiente. Na matriz ferrítica da microestrutura bruta de fundição destes aços, foram observados muitos precipitados ricos em cobre, caracterizados como Cu3N e Cu3,8Ni através de microscopia eletrônica de transmissão. A fração volumétrica de ferrita, aumentou com o aumento da temperatura de solubilização para os dois aços, porém a variação foi maior para o aço sem nitrogênio. O aço contendo nitrogênio apresentou maior energia média absorvida ao impacto (84J) e menor temperatura de transição dúctil para frágil (-70 ºC) quando comparado com 73 J e -35 ºC apresentados pelo aço sem nitrogênio, levando em consideração que o critério adotado foi o da energia média. Além disso, maior limite de resistência e alongamento apresentou o aço nitrogenado nos ensaios de tração. Com base nestes resultados, fica evidenciado o aumento na tenacidade destes aços proporcionado pela presença do nitrogênio. / Abstract: The duplex stainless steel has this name due the two different phases found in its microstructure; ferrite and austenite. To develop this research was selected two similar duplex steel, with and without nitrogen. One of then is the ASTM A890/A890M Gr. 1A (CD4MCu) and the other is the ASTM A890/890M Gr. 1B (CD4MCuN). Nitrogen is a strong austenitizing element witch favors the formation of this phase in this type of steel and allows the phase balance by, approximately, 50%. Duplex stainless steel that don't has nitrogen presents an unbalance between ferrite and austenite, favoring the ferrite formation that can reach values around 70% that makes the steel brittler and with lower toughness properties related to the same steel with nitrogen addition. One factor that may increase the ferrite phase in the final microstructure is the temperature of the solubilization; as higher it is, higher is the ferrite percentage. In the interest of measure influence of the solubilization temperature, solution heat treatments were performed at temperatures of 1050, 1100 and 1150 ºC during 2 hours, followed by water cooling. To measure and compare the toughness between both duplex stainless steel, with and without nitrogen, Charpy impact test was performed in the solubilized condition at 1100 ºC, with test temperature ranging from -195 to +120 ºC, in steps of 20 ºC. In the ferrite matrix of the microstructure as cast, were observed many precipitated rich in cooper, identified as Cu3N e Cu3,8Ni by transmission electronic microscopy. The ferrite content increased with solubilization temperature increase for both steel, however the variation was higher to the nitrogened steel. The nitrogened steel showed bigger energy absorbed in the impact (84 J) and smaller transition temperature of ductile to brittle fracture (-70 ºC), when compared with 73 J and 35 ºC showed for the steel without nitrogen. Moreover, higher tensile strength and elongation showed the nitrogened steel on tensile test. Based on these results, it is evident the increase in toughness of these steels provided by the presence of nitrogen. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Caram Junior / Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Contieri_RodrigoJose_D.pdf: 5581364 bytes, checksum: b95f94b00d984d338e4134cd12621962 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Ligas do sistema Ti-Cu com composições próximas à eutetóide exibem potencial para aplicações estruturais, pois apresentam interessantes propriedades mecânicas, baixa densidade e alta resistência à corrosão. O comportamento mecânico dessas ligas depende diretamente das condições de processamento e tratamentos térmicos aplicados. Em condições de equilíbrio, a microestrutura dessas ligas é formada pela fase ? e pelo composto intermetálico Ti2Cu. Dependendo das condições de processamento, estruturas metaestáveis podem ser formadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes tratamentos térmicos na microestrutura e nas propriedades mecânicas de ligas Ti-Cu. Inicialmente, amostras com composições hipoeutetóide, eutetóide e hipereutetóide foram resfriadas a partir de altas temperaturas em um dispositivo de ensaio Jominy modificado e por ensaios de "splat colling". Na sequência, ensaios de envelhecimento aplicados a amostras com microestruturas metaestáveis também foram realizados. A caracterização das amostras envolveu microscopia óptica, eletrônica de varredura e de transmissão, difração de raios-X, tomografia atômica tridimensional e ensaios mecânicos. Os resultados obtidos indicam que altas taxas de resfriamento resultam na formação de microestruturas formadas por martensita ? ' e pelo composto Ti2Cu com composições diferentes das de equilíbrio. O módulo de elasticidade não apresentou variação com a taxa de resfriamento. Resultados de envelhecimento sugerem que o máximo valor de dureza Vickers e de resistência mecânica correspondem à perda de coerência entre os precipitados do composto intermetálico Ti2Cu e a matriz de fase ? / Abstract: Alloys in the Ti-Cu system with compositions close to the eutectoid exhibit potential for structural applications because they present interesting mechanical properties, low density and high corrosion resistance. The mechanical behavior of these alloys depends directly on the processing conditions and heat treatments applied. Under equilibrium conditions, the microstructure of these alloys is formed by the ? phase and the Ti2Cu intermetallic compound. Depending on the processing conditions imposed, metastable structures may be formed. The aim of this study was to evaluate the effect of different heat treatments on the microstructure and mechanical properties of Ti-Cu alloys. Initially, sample of hypoeutectoid, eutectoid and hypereutetoid compositions were cooled from high temperatures by in a modified Jominy test setup and by the "splat cooling technique". Following, aging heat treatments were applied to the samples with metastable microstructures. The sample's characterization included optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction, 3-dimensional atomic tomography and mechanical testing. The results suggests that high cooling rates result in the formation of microstructures formed by martensite ? ' and the Ti2Cu compound with compositions different from the equilibrium composition. The elastic modulus does not vary with the cooling rate. Aging results suggest that the maximum values of Vickers hardness and mechanical strength correspond to the loss of coherence between the Ti2Cu intermetallic compound precipitates and the ? phase matrix / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Caram Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T11:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Opini_VictorCarvalho_M.pdf: 4901209 bytes, checksum: 0a9d16713cdd0fd8ab69b7f9768812bc (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Em segmentos industriais bastante distintos como o aeroespacial e o médico, o uso de titânio e suas ligas na fabricação de dispositivos tem aumentado de forma consistente nos últimos anos. O emprego desse metal de forma tão diversificada, seja em motores a jatos ou em implantes ortopédicos, se deve a suas características únicas, ou seja, elevada resistência mecânica, baixa densidade, alta resistência à corrosão e ótima biocompatibilidade. Estudos realizados nos últimos anos e associados ao uso estrutural do titânio nos setores aeroespacial e médico/odontológico têm focado o desenvolvimento de ligas de titânio tipo ? metaestáveis. O presente estudo tem como objetivo discutir a preparação, processamento e caracterização da liga metaestável Ti-5553 (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-0,5Fe) e de outras duas ligas com composições modificadas pela adição de nióbio em substituição ao vanádio. Tais ligas foram preparadas por meio de fusão em forno a arco, deformadas plasticamente a quente por forjamento a quente e submetidas a dois diferentes tratamentos térmicos de envelhecimento: BASCA (Beta-annealed Slow Cooled and Age) e STA (Solution Treatment and Age). Na etapa de caracterização foram utilizadas as técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura, medidas de módulo de elasticidade, medidas de dureza Vickers e ensaios de tração. Os resultados indicam que a substituição do vanádio pelo nióbio não modificou as principais características da liga Ti-5553, particularmente, sua elevada resistência mecânica e baixa cinética de transformações de fases. O tratamento térmico BASCA resultou em maior ductilidade, enquanto que o tratamento STA resultou em maior limite de resistência. À medida que o V foi substituído pelo Nb, amostras submetidas ao tratamento térmico BASCA tiveram suas respectivas resistências mecânicas aumentadas, passando de 1.147 MPa para 1.227 MPa. À medida que o teor de Nb aumentou, a ductilidade reduziu-se de 10,3 % para 6,8 %. Por outro lado, amostras submetidas ao tratamento STA apresentaram redução de resistência mecânica com o aumento do teor de Nb, enquanto que a ductilidade foi levemente reduzida. Em geral, a substituição do V pelo Nb não resultou em alterações significativas no comportamento mecânico da liga Ti-5553 / Abstract: In well different industrial segments such as aerospace and medical, the use of titanium and its alloys in the manufacturing of devices has increased consistently in recent years. The use of such metal in so diverse manner, either in jet engines or orthopedic implants, is due to its unique characteristics, specifically high mechanical strength, low density, high corrosion resistance and good biocompatibility. Recent studies associated with the structural use of titanium in the aerospace and medical/dental sectors have focused on the development of ? metastable titanium alloys. This study aims to discuss the preparation, processing and characterization of the ? metastable Ti-5553 alloy (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-0.5Fe) and two alloys with compositions modified by the addition of niobium to replace vanadium. Such alloys were prepared by arc melting, deformed plastically by hot forging and submitted to two different aging heat treatments: BASCA (Beta-annealed Slow Cooled and Age) and STA (Solution Treatment and Age). Characterization was carried out by applying optical microscopy and scanning electron microscopy, measurements of elastic modulus, Vickers hardness and tensile tests. The results suggest that the replacement of vanadium by niobium does not modify the main characteristics of the Ti-5553, particularly, its high mechanical strength and the low kinetic of phase transformations. Application of the BASCA heat treatment resulted in higher ductility, while the STA treatment resulted in higher tensile strength. As V was replaced by Nb, samples subjected to BASCA heat treatment had their mechanical strengths increased, from 1147 MPa to 1227 MPa. As the Nb content increased, ductility dropped from 10.3% to 6.8%. On the other hand, samples subjected to STA presented a decrease in mechanical strength with increasing Nb content, while ductility was slightly reduced. In general, the replacement of V by Nb has not resulted in significant changes in the Ti-5553 alloy mechanical behavior / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica