Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264182.pdf: 6451701 bytes, checksum: 839852090740e57e41e14e0e6ec6770c (MD5) / Neste trabalho estudou-se o efeito da temperatura de austenitização e da temperatura de revenido, bem como o efeito do desempeno (deformação a frio após revenido) e do resfriamento após revenido, na tenacidade e resistência do aço SAE 15B30, visando caracterizar condições de ocorrência do fenômeno de fragilidade da martensita revenida. Este tipo de fragilidade é observado em aços de baixa liga de alta resistência quando temperados e revenidos em temperaturas entre 250 e 400ºC por curto tempo (2 horas) [3, 4, 6]. Os diferentes ciclos de tratamento térmico utilizados incluíram temperaturas de austenitização entre 800 e 920ºC e temperatura de revenido entre 200 e 450ºC, com variação do tempo de revenido de 2 á 72 horas. A melhor relação de tenacidade e dureza foi alcançada com temperatura de austenitização de 880ºC e temperatura de revenido de 200 e 250ºC por tempo de revenido de 2 e 24 horas. O resultado consistiu na identificação das condições de tratamento térmico que permitem a obtenção da dureza especificada com nível de tenacidade dos produtos fabricados com este material.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338223.pdf: 6331702 bytes, checksum: 075fbdd17c9b549656a64a1a28f177d4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os aços maraging são uma classe especial de aços com alta resistência e tenacidade. Apesar das suas excelentes propriedades, suas aplicações são limitadas devido ao seu alto custo de produção. Com o propósito de encontrar novos processos para melhorar as propriedades mecânicas deste aço, foram analisados os efeitos produzidos pelo forjamento a quente sobre a microestrutura, dureza e cinética de precipitação de um aço maraging C300. Para isto, corpos de prova prismáticos foram deformados sem lubrificação usando diferentes condições de forjamento, e depois foram analisados nas condições como forjado e envelhecido usando diferentes técnicas de caracterização, tais como: microscopia ótica, ensaios de dureza, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X e dilatometria. Os resultados experimentais mostraram que se obteve um importante refinamento da largura dos blocos de martensita quando o forjamento produziu uma austenita não recristalizada ou parcialmente recristalizada. Adicionalmente, os espécimes nos quais a martensita foi produzida a partir de uma austenita não recristalizada apresentaram um endurecimento mais rápido e uma maior quantidade de austenita reversa do que as amostras restantes. Estes fatos sugerem que houve uma aceleração significativa nas reações de precipitação e de formação de austenita reversa nas amostras cuja martensita foi produzida a partir de austenita não recristalizada. Finalmente, se detectou um acréscimo da dureza no estado como forjado nas amostras deformadas a quente, cujo valor máximo foi de 8% nas condições de maior redução de altura. Este endurecimento foi reduzido durante o envelhecimento devido provavelmente à ação da recuperação da subestrutura da martensita.<br> / Abstract : Maraging steels are special steels with high strength and high toughness. Despite their desirable properties, their applications are limited due to their high production cost. In order to discover new processes that improve the mechanical properties of this alloy, the kinetical and microstructural changes induced by hot forging in a maraging C300 steel were analysed. Prismatic samples were deformed without lubrication using several forging conditions, and then were analysed in both the as forged and aged stages employing different techniques such as: optical microscopy, hardness testing, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and dilatometry. The experimental results showed that an important refinement of the martensite block width was obtained when hot working produced either work-hardened or partially recrystallized austenite. In addition, the specimens in which the martensite phase was produced from a work-hardened austenite hardened faster in the early stages of precipitation than non-deformed ones. Besides, the amount of austenite in the former samples was higher than the one found in the latter. These two facts suggest that a significant acceleration of the precipitation and reverted austenite formation reactions might be taking place in the samples where hot forging produced a work-hardened austenite. Finally, an increase in hardness was observed in the hot worked samples, which maximum value was 8% in the most deformed specimens. This raise was partially eliminated during aging, probably due to the recovery of the martensite substructure.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:03:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316551.pdf: 3086585 bytes, checksum: 0ff8640521dd5e2a2015fb775fbf0414 (MD5) / A variação da fração volumétrica de martensita a' (fase ferromagnética) em função da deformação através da avaliação microestrutural, medidas magnéticas e propriedades mecânicas foi estudada em dois aços inoxidáveis austeníticos, 304H e 304N, sendo este último com maior teor de cobre em sua composição química. As microestruturas foram realizadas através de microscopia óptica, microscopia de varredura e transmissão. As medidas magnéticas foram realizadas por Magnetômetro de Amostra Vibrante (VSM) e Ferritoscópio. Através das medidas magnéticas, foi possível observar que, com o aumento da deformação, há o aumento na formação de martensita a', e que o efeito do cobre, estabilizador da austenita, influencia na porcentagem de martensita a'. Os resultados obtidos mostraram também que houve uma diferença crescente entre as medidas feitas com o VSM e com o Ferritoscópio para ambos os aços, com o aumento do grau de deformação. Esta diferença foi atribuída ao fato das medidas com Ferritoscópio se basearem na permeabilidade magnética, que é influenciada pela deformação. Para corrigir a diferença entre os dois métodos, foram obtidas equações de calibração para os dois aços. Em seguida, foram medidas cinco amostras (duas do aço 304N e três do aço 304H), com a porcentagem de martensita a' conhecida. Os resultados destas seis amostras indicaram uma calibração adequada, confirmando assim a aplicabilidade das equações.<br> / Abstract : The variation of the volume fraction of martensite a '(ferromagnetic phase) as a function of deformation through microstructural evaluation, magnetic measurements and mechanical properties were studied in two austenitic stainless steel, 304 and 304-Cu, the latter with more copper in its composition chemistry. In this work, the microstructures were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission. The magnetic measurements were performed in a vibrating sample magnetometer (VSM) and ferritoscope. Through the magnetic measurements, it was observed that, with increasing deformation, there is an increase in the formation of martensite a 'and that the effect of copper austenite stabilizer influences the percentage of martensite a'. The results also showed that there was an increasing difference between the results obtained made with the VSM and the ferritoscope for both steels, with increased degree of deformation. This difference was attributed to the fact that measures with ferritoscope are based on the magnetic permeability, which is influenced by the deformation. To correct the difference between the two methods calibration equations were obtained for the two steels. Then, five samples were measured (two of three stainless steel 304-Cu and 304) with known percentages of martensite a'. The results of these five samples indicated proper calibration, thus confirming the applicability of equations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:41:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336651.pdf: 3175601 bytes, checksum: fef815b539f55dd8ad9df8638ef3464f (MD5) Previous issue date: 2015 / O efeito da deformação mecânica a frio da martensita e do tempo de envelhecimento na dureza e microestrutura de um aço maraging 300 foi estudado. A análise microestrutural foi realizada por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Por magnetômetro de amostra vibrante (VSM) e por Raio-X foram verificadas a porcentagem de austenita reversa e a textura cristalográfica, respectivamente. As deformações foram realizadas em amostras previamente austenitizadas a 820 °C por 30 minutos e resfriadas em água. Foram utilizadas duas reduções de altura das amostras (50 e 85%). Após a redução as amostras foram envelhecidas a 450, 500, 550 ou 600 °C por diversos tempos. Para efeito da comparação um conjunto de amostras sem deformação também foram envelhecidas nas mesmas condições anteriores. Verificou-se a precipitação de intermetálicos Ni3(Ti, Mo), Fe2Mo e que a deformação mecânica ocasionou um aumento máximo de dureza de 114 HV no estado temperado. A deformação mecânica também retardou a formação da austenita reversa e propiciou um refino mais homogêneo da microestrutura. <br> / Abstract : The effects of cold mechanical work on martensite and aging on the hardness and microstructure of a maraging 300 steel was analyzed. The microstructural analysis was measured by optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The vibrating sample magnetometer (VSM) and X-Ray were used to verify the amount of reverse austenite and the crystallographic texture, respectively. The samples were previously austenitized at 820 °C for 30 minutes and followed by water quenching. Two height reduction of samples were used (50 e 85%). In sequence, the samples were aged at 450, 500, 550 or 600 °C for different periods of time. For comparison purposes a set of non-deformed samples was submitted to the same aging conditions. The precipitation of intermetallic Ni3(Ti, Mo) and Fe2Mo was detected. Also the mechanical deformation caused the growth of hardness to a maximum 114HV for quenched state. The Mechanical deformation also delayed the formation of reverse austenite and provided a more homogeneous refinement of the microstructure.

El objetivo general de esta memoria es estudiar el comportamiento superel´astico de la aleaci´on Cu-11.8 %pAl-0.5 %pBe, bajo distintas condiciones de temperatura, microestructura, amplitud y frecuencia de oscilaci´on, dentro del rango en que se dan los sismos (0.2 a 5 Hz y -10 a 50 ◦C).

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2009_1.pdf: 3503480 bytes, checksum: 85d90aa1952ca122f373c0f061692038 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O padrão zigbee foi utilizado na instrumentação de molas helicoidais de Ti-Ni utilizando, assim, a porta USB para comunicação de dados sem fio com o laptop e a mola utilizando a plataforma operacional Linux. Um estudo do comportamento da tensão elétrica da mola Ti-Ni sob a variação da corrente elétrica e distensão mecânica foi feito. Foi observado que para condições normais de temperatura e ambiente, o sistema apresentou variação linear na faixa analisada. E que uma análise estatística para uma faixa de operação de corrente e comprimentos constantes, a mola apresentou condições suficientes para a instrumentação. Foram desenvolvidos programas para que as tecnologias zigbee, microcontrolador, PIC16F877A e USB pudessem se comunicar entre si. A implementação do algoritmo sugerido mostrou-se, ao longo dos testes, um desempenho positivo. Uma análise do erro que o sistema de instrumentação sem fio poderia introduzir no monitoramento foi feita. Com isso, constatou-se que o erro absoluto do mesmo não apresentou nenhuma influência no monitoramento da distensão mecânica da mola. Os resultados mostraram-se favoráveis ao objetivo da dissertação e foi verificado que o monitoramento sem fio de distensão mecânica da mola Ti-Ni apresentou confiabilidade considerável

Orietadores: Paulo Roberto Mei, Sadamu Koshimizu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T11:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Otubo_Jorge_D.pdf: 18862199 bytes, checksum: 741b9894b9a5962f8f8467424dd40055 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: É apresentado neste trabalho, pioneiro no Brasil, o desenvolvimento de ligas inoxidáveis com Efeito de Memória de Forma (EMF) assistido por transformação martensítica não termoelástica. Mostrou-se que a fusão por indução à vácuo é uma técnica adequada e que tanto o trabalho a quente como o trabalbo a frio são perfeitamente possíveis nas ligas em questão à medida que os parâmetros operacionais como temperatura de aquecimento, redução por passe, etc., sejam controlados. A eficiênciada técnica de treinamento na melhora do Efeito de Memória de Forma foi comprovada com a recuperação de forma em torno de 95 % da liga CrNi e de 89 % da liga CrNiCo após 5 ciclos com pré-deformação de 4% e aquecimento a 600 °e. Estes resultados são bastante promissores e comparáveis aos melhores resultados encontrados na literatura. O caráter inoxidável e a recuperação de forma de praticamente 4% das ligas desenvolvidas promovem-nas para aplicações práticas como conexões de tubo sem solda e mecanismo para liberação de painéis solares de satélite. Considerações sobre processamento, propriedades mecânicas e microestruturais são também analisadas / Abstract: It is presented in this work, pioneer in Brazil, the development of stainless alloys with shape memory effect assisted by non thermoelastic martensitic transformation. It was shown that Vacuum Induction Melting (VIM) is a suitable technique for melting these alloys and that hot working or cold working are perfectly possible as long as the heating temperature, reduction per pass, etc. are controlled. The efficiency of training technique in improving the Shape Memory Effect was shown by the 95 % shape recovery of the CrNi alloy and by 89 % of shape recovery of the CrNiCo alloy after five training cyc1es of 4 % pre-strain and annealing at 600°C. These results are very promising and comparable to the best ones published in the literature. The stainless character and the shape recovery of almost 4% promote these alloys for practical applications such as for pipe fitting and for satellite solar panel release mechanism.The alloys' processing, mechanicaland microstructural properties are also analyzed. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O presente trabalho visou estudar o efeito da deformaÃÃo plÃstica prÃvia por laminaÃÃo e o efeito da deformaÃÃo por traÃÃo no processo de seleÃÃo de variantes durante a transformaÃÃo martensÃtica no aÃo inoxidÃvel austenÃtico AISI 301L. Foram comparadas amostras previamente laminadas e deformadas em ensaio de traÃÃo com amostras apenas deformadas plasticamente em traÃÃo. Aspectos relativos a macrotextura obtidos pela tÃcnica de difraÃÃo de Raios-x e microtextura obtidos por difraÃÃo de elÃtrons retro-espalhados (EBSD) foram estudados. A macrotextura analisou a evoluÃÃo das principais componentes de textura da fase martensÃtica a partir do cÃlculo das funÃÃes de distribuiÃÃo de orientaÃÃo cristalogrÃfica (FDOC). As figuras de pÃlos obtidas por EBSD para grÃos selecionados foram comparadas com figuras de pÃlos calculadas utilizando a teoria fenomenolÃgica da cristalografia da transformaÃÃo martensÃtica cuja sigla em inglÃs à (PMTC). O modelo de Patel-Cohen para simular a influÃncia da tensÃo aplicada durante o processo de transformaÃÃo martensÃtica foi utilizado. Os resultados mostraram que a textura da martensita induzida por deformaÃÃo à tÃpica de uma microestrutura cÃbica de corpo centrado (CCC). Mostraram tambÃm que as amostras apenas tracionadas seguiram o modelo de Patel-Cohen para a seleÃÃo de variantes. Jà as amostras prÃ-deformadas por laminaÃÃo apresentaram uma maior dispersÃo em relaÃÃo ao modelo principalmente as que tiveram posteriormente pouca deformaÃÃo plÃstica por traÃÃo. / The present work aimed to study the effect of the plastic prior strain for rolling and the effect of the strain for tensile test in the process of variants selection during the martensitic transformation in the austenitic stainless steel AISI 301L. There were compared samples previously rolled and deformed in tensile test with samples only plastically deformed in tensile test. Relative aspects to macrotexture obtained by the technique of diffraction of X-rays and microtexture obtained by Electron backscattered diffraction (EBSD) were studied. The macrotexture analysed the evolution of the principal texture components of the martensitic phase from the calculation of the orientation distribution function (ODF). The pole figures obtained by EBSD for selected grains were compared with pole figures calculated using the phenomenological theory of martensite crystallography whose acronym in English is (PMTC). The model of Patel-Cohen to simulate the influence of the tension applied during the process of martensitic transformation was used. The results showed that the texture of the deformation induced martensite is typical of a body-centered cubic microstructure. They showed also that the only tensile samples followed the model of Patel-Cohen for the variants selection. The prior deformed samples by rolling presented a bigger dispersal regarding model principally those who subsequently had little plastic deformation for traction.

Diversos componentes mecânicos como engrenagens, rolamentos, cilindros de laminação, trilhos e rodas de trem sofrem uma determinada solicitação conhecida por fadiga de contato, que consiste em uma solicitação causada pela tensão gerada entre o contato de dois corpos sob a ação de uma carga cíclica. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência a esta solicitação para um aço ferramenta com microestruturas martensíticas e bainíticas. Para isto, foi utilizado um equipamento na configuração esfera contra plano, onde as esferas foram confeccionadas em material comercial ABNT 52100 e os discos em aço ferramenta tratados termicamente para obtenção de microestruturas martensíticas e bainíticas. Os ensaios foram realizados com a aplicação de uma pressão máxima de contato de 4,8 GPa até que ocorresse a falha por microlascamento da superfície do disco. Os resultados de vida em fadiga destes materiais foram apresentados por uma distribuição de Weibull que demonstraram uma maior resistência do material bainítico. Os resultados apresentados para ambas as microestruturas demonstraram que as falhas se iniciaram predominantemente na sub-superfície, atendendo as premissas iniciais do trabalho que buscava uma baixa ocorrência de falhas superficiais prematuras ocasionadas por possíveis inclusões, defeitos ou poros superficiais que agiriam como um concentrador de tensões, levando a uma falha antes que efetivamente as características físicas e metalúrgicas das microestruturas sejam testadas. / Several mechanical components such as gears, bearings, rolling mill rolls, rails and train wheels suffer a particular request known to contact fatigue, which consists of a request caused by the tension generated between the contact of two bodies subjected to a cyclic loading. This study aimed to evaluate the resistance to this request for tool steel with bainitic and martensitic microstructures. For this, was used a machine in the configuration ball against flat washer, where balls were made of commercial material ABNT 52100 and flat washer in tool steel heat-treated to obtain martensitic and bainitic microstructures. The tests were performed by applying a maximum contact pressure of 4.8 GPa until the failure by micro-spalling on the disk surface or subsurface. The results of the fatigue life of those materials were presented by a Weibull distribution that showed a better resistance to the bainitic material to this request. The results presented for both microstructures showed that the failures were initiated predominantly sub-surface, given the initial goals of the work, as evidenced by the low occurrence of premature superficial failures possibly caused by inclusions, pores or surface defects that would act as a stress concentrator leading to a premature failure before the physical and metallurgical microstructures characteristics were really tested.

Na atualidade, o estudo da transformação martensítica é de grande importância na área acadêmica e tecnológica, devido à aplicação de aços e ferros fundidos com estruturas martensíticas. O estudo dos fenômenos da transformação martensítica envolve vários pesquisadores no mundo e é objeto de eventos como o ICOMAT e ESOMAT. O presente trabalho acompanhou a transformação martensítica por meio de técnicas experimentais a temperaturas sub-zero em um aço AISI D2 e uma liga Fe-Ni-C previamente austenitizadas. A literatura indica que o tratamento a temperaturas sub-zero pode melhorar propriedades dos aços temperados e revenidos. Foi explorado o uso dos métodos de ruído magnético de Barkhausen (MBN), para detectar a transformação de fase da austenita para a martensita durante o resfriamento sub-zero das amostras, usando três diferentes configurações: a emissão de ruído Barkhausen convencional estimulada por um campo magnético alternado; o método de Okamura que é a emissão de ruído magnético medido embaixo de um campo fixo (DC); e uma nova técnica experimental, que mede a emissão magnética espontânea durante a transformação na ausência de qualquer campo externo. Os fenômenos associados com a transformação de fase também foram medidos por resistividade elétrica e as amostras resultantes foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura. Medições MBN no aço ferramenta AISI D2, austenitizadas a 1473K (1200C) e resfriadas a temperatura de nitrogênio líquido apresentaram uma mudança próximo de 225K (-48C) durante o resfriamento, que corresponde à temperatura Ms, como foi confirmado por medidas de resistividade. As medições da emissão de ruído magnético espontâneo, realizadas in situ durante o resfriamento da amostra imersa em nitrogênio líquido, mostraram que poderia ser detectado um fenômeno de estouro individual (burst), de forma similar às medições de emissão acústica (AE), o qual foi confirmado com a liga Fe-Ni-C. Este método de caracterização Spontaneous Magnetic Emission (SME) pode ser considerado uma nova ferramenta experimental para o estudo de transformações martensiticas em ligas ferrosas. Foi acompanhado o inicio da transformação martensítica por SME, em função do tamanho de grão, já que é conhecido pela literatura que o inicio da transformação martensítica (Ms), muda com a variação do tamanho de grão. / Martensitic transformations are of special interest both as an academic topic and as a technological issue, due to importance of steels and cast irons with martensitic structures. Studies of martensite transformation phenomena involve researchers all over the world and specific conferences and meetings, as ICOMAT and ESOMAT. The present work followed the martensitic transformation using different experimental techniques, during cooling at cryogenic temperatures samples of a AISI D2 cold work tool steel and also a Fe-Ni-C, previously austenitized. There are plenty of references in the literature suggesting that sub-zero cooling treatments could ameliorate the properties of quenched and tempered steels. The Magnetic Barkhausen Noise (MBN) method was applied during cooling to subzero temperatures of austenitic samples of a AISI D2 cold work tool steels (previously quenched from 1200ºC) and to a Invar-type Fe-Ni-C alloy. MBN is a non-destructive technique based on the detection of the signal generated when ferromagnetic materials are subjected to an oscillating external magnetic field. In order to study the austenite to martensite transformation, three different configurations were tested: conventional Barkhausen using an oscillating magnetic field, a method proposed by Okamura, which uses a fixed magnetic field and a new method that detects spontaneous magnetic emissions (SME) on the absence of any applied magnetic field. Other phenomena associated with the transformation were followed using electrical resistivity measurements, optical microscopy and X-ray diffraction. MBN measurements on a cold work tool steel AISI D2, austenitized at 1473K (1200ºC) and quenched to room temperature, made during further cooling to liquid nitrogen temperature, presented a clear change of signal intensity near 225K (-48ºC), corresponding to Ms temperature, as confirmed by resistivity measurements. The SME in situ measurements during cooling of samples in liquid nitrogen were able to detect single burst (landslide nucleation and growth) phenomena, in a manner similar to the Acoustic Emission (AE) measurements; these results have been confirmed also with measurements on a Fe-Ni-C alloy. The new Spontaneous Magnetic Emission (SME) characterization method can be considered a new experimental tool for the study of martensitic transformations in ferrous alloys. The beginning temperature for the martensitic transformation detected using SME, electric resistivity and MBN were compared with estimates using the Andrews empirical equation (linear, 1965) for the Ms temperature. The effect of the austenite grain size on the beginning of the martensitic transformation was studied using SME, as it is known that the Ms temperature depends on the austenite grain size.