Title: Microstructure and mechanical properties of ultra-fine grained titanium alloys Author: Bc. Kristína Václavová Department / Institute: Department of Physics of Materials Supervisor of the master thesis: PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D. Abstract: Metastable β-Ti alloys Ti-15Mo and Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al (TIMETAL LCB) were subjected to severe plastic deformation by high pressure torsion. Microhardness of Ti-15Mo and TIMETAL LCB alloys increases with increasing inserted deformation, i.e. with increasing number of HPT rotations and also with increasing distance from the centre of the sample. The highest microhardness after HPT exceeds significantly the microhardness of two- phase α + β heat-treated material. Increasingly deformed microstructure was also demonstrated by scanning electron microscopy and by electron back-scatter diffraction. Significant twinning was observed in both studied alloys. Mechanism of multiple twinning contributes notably to the fragmentation of grains and thus to the refinement of the microstructure. Defect structure in Ti-15Mo alloy was studied by positron annihilation spectroscopy. It was proved that dislocations are the only detectable defects in the material by positron annihilation spectroscopy and that dislocation density increases with the number of HPT revolution and with...

Este trabalho avalia as propriedades mecânicas, microestrutura resultante e força de estampagem da liga DIN 27MnCrB5 para o processo de estampagem a quente nas temperaturas de aquecimento de 750°C, 850°C e 950°C. Para isso foram realizados ensaios nas três temperaturas e medidos os valores da força necessária para a estampagem da chapa, que foi aplicada em uma área de 30mm x 1,50mm. A partir da peça estampada foram realizadas análises metalográficas da microestrutura resultante e medições de dureza para a correlação com as propriedades mecânicas. Para as temperaturas de aquecimento de 750°C e 850°C não foi verificada microestrutura martensítica nas peças estampadas. Para o ensaio realizado com uma temperatura de aquecimento de 950°C ocorreu transformação martensítica na peça na região que esteve em contato com o prensa chapa e a matriz. Esta transformação metalúrgica resultou em valores de dureza de 715±17HV0,2 em comparação com a condição inicial da chapa, cuja dureza era de 187±5HV0,2. As medições de força de estampagem para as três temperaturas de ensaio indicam uma redução da força com o aumento da temperatura de aquecimento da chapa. Para a temperatura de aquecimento da chapa de 750°C o valor médio da força de estampagem foi de 14kN, para a temperatura de 850°C o valor médio da força de estampagem foi de 9kN, enquanto para a temperatura de 950°C foi encontrado o valor médio de 5kN. / This work evaluates the mechanical properties, resulting microstructure and stamping force of the DIN 27MnCrB5 alloy for the hot stamping process at the heating temperatures of 750°C, 850°C and 950°C. For this, tests were carried out at the three temperatures and the values of the force required for the stamping of the sheet were measured, which was applied in an area of 30mm x 1,50mm. From the stamped part metallographic analyzes of the resulting microstructure and hardness measurements were performed for the correlation with the mechanical properties. For the heating temperatures of 750°C and 850°C, no martensitic microstructure was observed in the stamped parts. For the test performed with a heating temperature of 950°C martensitic transformation occurred in the part in the region that was in contact with the blank holder and the die. This metallurgical transformation resulted in hardness values of 715±17HV0,2 compared to the initial condition of the sheet, whose hardness was 187±5HV0,2. Stamping force measurements for the three test temperatures indicate a reduction in force with the increase of the sheet heating temperature. For the sheet heating temperature of 750°C the average value of the stamping force was 14kN, at the temperature of 850°C the average value of the stamping force was 9kN, while at the temperature of 950°C it was found The average value of 5kN.

Orientador: Ruís Camargo Tokimatsu / Banca: Cecília A. de C. Zavaglia / Banca: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: Como se sabe dureza e resistência mecânica dependem da microestrutura do aço. Em aços multiestruturais é importante compreender a influência individual da estrutura do microconstituinte. O único ensaio prático que pode ser realizado individualmente no microconstituinte estrutural em aços multiestruturais é o ensaio de dureza com pequenas indentações sob cargas baixas ou ensaio de microdureza. Já que é possível obter a resistência ou a curva tensão-deformação da dureza de um aço mono estrutural, tal como ferrita, perlita, bainita ou martensita, também é possível estimar a resistência ou a curva tensão-deformação para aços multiestruturais conhecendo-se a fração volumétrica de cada constituinte estrutural individualmente presente. O trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de microestruturas de um cordão-de-solda sob ensaio de microdureza com a tentativa de se recompor o valor de dureza Vickers (HV) obtido no ensaio de (macro) dureza, observando-se assim o comportamento individual dos constituintes. O material ensaiado foi a junta soldada por arco submerso do aço estrutural COS Civil 300. Tratamentos térmicos foram realizados para que se pudessem obter microestruturas variadas. As amostras foram analisadas metalograficamente e também por anális... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is well known that both hardness and strength depend on the microstructure of steels. In multistructure steels, it is important to understand the influence of individual structure microconstituent. The only practical test that can be performed on the individual microstrutural constituents in multistructure steels is a hardness test with a small indentation under low load or microhardness test. If is possible to obtain strength or the stress-strain curves from the hardness of single structure steels, such as ferrite, perlite, bainite or martensite, it is may possible to estimate the strengths or stress-strain curves of multistructure steels by knowing the volume fraction of the individual structural constituents present. The purpose of the present work is analyzing the microstrutural behaviour of weld joint under microhardness test with the attempt of recomposing the Hardness Vickers (HV) value obtained on the (macro) hardness test, observing then the individual behaviour of the constituents. The material tested was the joint welded by submerge- arc welding of the structural steels COS Civil 300. Heat treatment had been carried out to obtain different microstrutures. The specimens were analyzed by metallography and quantitative analysis... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-20Bitstream added on 2014-06-13T19:09:11Z : No. of bitstreams: 1 rocha_alt_me_bauru.pdf: 1916841 bytes, checksum: 67b11ea574b0bd9ed867651085e40896 (MD5) / O intermetálico diboreto de magnésio passou a ser um material intensamente estudado a partir de 2001, quando nele encontrou-se a propriedade de supercondição de corrente elétrica. Embora sua transição seja em temperatura relativamente baixa, próximo de 40 K, é grande o interesse comercial neste material devido à provável simplicidade da cinética de reação e à maneira direta e barata de processamento. Partindo de pós precursores ultrafinos de boa qualidade a formação da fase Mg'B IND. 2' parece ocorrer em apenas alguns minutos em temperatura relativamente baixa (650ºC). Sob este ponto de vista, este material é considerado bastante atrativo comercialmente, quando comparado aos supercondutores cerâmicos cujo processamento é muito mais complexo. Entretanto, suas propriedades supercondutoras, assim como nas cerâmicas, dependem da sua microestrutura e, portanto da cinética de formação da fase supercondutora. Além disso, com o objetivo de ampliar a densidade de corrente elétrica sob campos magnéticos cada vez mais altos, tem-se utilizado artifícios tais como a adição de diversos compostos geradores de centros de aprisionamento de fluxo magnético. Entre eles figuram o SiC e o silicone, formados por elementos que podem substituir um dos átomos do composto supercondutor, ou que apenas geram defeitos intersticiais. Neste trabalho, investigou-se a influência das adições de alguns compostos de carbono na formação da fase Mg'B IND. 2', assim como a determinação de alguns aspectos das microestruturas obtidas. Estudou-se também as mudanças na cinética de formação da fase devido à diferente granulação do precursor de magnésio. Os dados obtidos por DRX, ATD/TG, BET e técnicas de medidas magnéticas indicaram que um novo composto testado (gasolina azul) poderá apresentar características vantajosas com relação a outras adições mais conhecidas. / The intermetallic magnesium diboride has become the object of many studies since was found to be a superconducting material, at 2001. Although it shows relatively low critical temperature, it presents very interesting points, like the simplicity of the formation of a binary compound and non expensive precursors powders. Starting from ultrafine quality precursor powders the formation of Mg'B IND. 2' phase seems to occur in a few minutes at low temperature (650ºC), what is considered commercially quite attractive when compared to complicated ceramic superconductors. Nevertheless, its superconducting properties, as well as the ceramics, depend on its microsstructure and, consequently on the kinetics of formation of the superconducting phase. Besides that, with the aim of enlarging the critical current density under higher magnetic fields, the addition of several compounds has been used in order to generate pinning centers. Silicon carbide and silicon oil are cited among the most used additions, which act like substitutional or interstitial impurities and defects generators. In this work, the influence of the addition of a few carbon compounds on the Mg'B IND. 2' phase formation was investigated, as well as the determination of a few structural parameters of the obtained materials. It was also studied the changes in the phase formation kinetics due to different magnesium precursor granulation. The XRD, DTA/TGA and magnetic measurements results indicated that the addition of a new compound (petrol) may present advantages to the additions already found in literature.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:38:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06049.pdf: 5680903 bytes, checksum: f40692e31a4512f59a71e08b1b4cbd33 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06007.pdf: 6761154 bytes, checksum: 544e5e82c9fa4e346e3dac046b8ce34f (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09244.pdf: 6936918 bytes, checksum: f617a299a215c92962967e2aa68b85f0 (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:00/11693-7

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08319.pdf: 6875638 bytes, checksum: 6b5eeabf820dd27ca2fa6fcb250bcc1b (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP