Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-04Bitstream added on 2014-06-13T20:58:36Z : No. of bitstreams: 1 elisei_cca_me_guara.pdf: 1405191 bytes, checksum: 4108c22cd51274171b8447b8d08e9498 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Foram caracterizados os comportamentos eletroquímicos e avaliadas as resistências à corrosão das ligas aeronáuticas 2024-T351 e 7050-T7451 em soluções aquosas de cloreto contendo cromato, molibdato e tungstato. Foram realizados ensaios de corrosão não-eletroquímicos de imersão prolongada acompanhados de análise metalográfica de superfície por microscopia óptica e identificação dos produtos de corrosão por difratometria de raios-X. A análise quantitativa de superfícies das ligas após a imersão, indica que os pites formados têm áreas médias similares. Os pites são mais largos do que profundos e de geometria, predominantemente, cônica ou quase-cônica e irregular. Em todos os produtos de corrosão de cada liga foi encontrado hidróxido de alumínio, em suas diferentes formas cristalinas. Medidas de perda de dureza, como uma conseqüência da deterioração superficial, também foram determinadas. Além disso, ensaios eletroquímicos como medidas de potencial em circuito aberto, curvas de polarização e voltametria cíclica complementaram este estudo. Em meio aerado os resultados obtidos mediante medidas eletroquímicas são consistentes com aqueles obtidos nos ensaios de imersão, em particular o efeito do CrO42- e do MoO42-. O WO42- mostrou-se agressivo em períodos prolongados de imersão. Apesar dos ensaios revelarem uma redução parcial de MoO42- em ambas as ligas, o efeito desse oxi-ânion parece ser diferente sobre cada liga. Em meio desaerado as ligas apresentam passivação em todos os eletrólitos. A adição dos oxi-ânions não modificou significativamente o potencial de pite para a liga 7050, enquanto que para a liga 2024 ele foi deslocado levemente para valores mais positivos. / It has been characterized the electrochemical behavior and evaluated the 2024-T351 and 7050-T7451 aircraft alloys corrosion resistance in chloride aqueous solutions containing chromate, molybdate and tungstate. It has been carried out non-electrochemical long immersion corrosion testings accompanied by surface metalography analysis achieved by light microscopy and corrosion products identification by X-ray difratometry. Surfaces quantitative analysis upon the alloys after immersion, indicates that formed pits have similar average area. Pits are widther than deeper and own predominantly a conical or quasi-conical and irregular geometry. In all corrosion products of each alloy it has been found aluminum hydroxide in its different crystalline ways. Hardness loss measurements have also been determined. In addition, electrochemical testings such as open circuit potential measures, polarization curves and cyclical voltammetry have completed this study. In aerated means the obtained results before electrochemical mesurements are similar to those obtained in the immersion tests, in particular CrO42- and MoO42- effects. WO42- has been found to be aggressive in very long immersion period. Though tests display a MoO42- partial reduction in both alloys, this oxi-anion effect seems to be different upon each alloy. In de-aerated means alloys present passivation in all eletrolytes. Oxi-anion addition has not changed significantly pit potential for 7050 alloy, while for 2024 alloy it has been dislocated, slightly, for more positive values.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-09-10Bitstream added on 2014-06-13T19:24:02Z : No. of bitstreams: 1 anazawa_rm_dr_guara.pdf: 10651017 bytes, checksum: 16ae1ffa0b957dba762c69ee5a3bb352 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os aços multifásicos são de grande interesse comercial e têm atraído a atenção, principalmente, da indústria automobilística devido a combinação de alta resistência e ductilidade. A fase austenita retida, presente nestes aços, tem sido objeto de especial interesse devido ao efeito TRIP, que contribui para a melhoria da tenacidade. Neste trabalho é utilizado o aço aeronáutico 300M e, com o objetivo de estudar a influência das fases sobre as propriedades mecânicas são realizadas as seguintes etapas: a otimização de rotas de tratamentos térmicos para a obtenção de uma microestrutura multifásica; caracterização microestrutural por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica e avaliação do envelhecimento de deformação à temperatura ambiente. A principal contribuição é a determinação da fração volumétrica da austenita retida por meio de medidas de saturação magnética através de curvas de histerese magnética. As frações volumétricas de austenita retida obtidas por medidas de magnetização são comparadas com as obtidas por difratometria de raios X e microscopia óptica após ataques químicos de metabissulfito de sódio. Os resultados obtidos por microscopia óptica e pelo método magnético apresentam boa concordância com os valores encontrados na literatura. A alteração microestrutural devido aos tratamentos térmicos aplicados permite melhorias no limite de escoamento e resistência. Analisa-se, ainda, o efeito do envelhecimento por deformação à temperatura ambiente. Os resultados são surpreendentes, ocorrendo um aumento no limite de escoamento em até 87%, devido à associação do envelhecimento por deformação com o efeito TRIP. / The multiphase steels are of great commercial interest and have attracted attention mainly of the automobile industry due to the combination of their high strength and ductility. The retained austenite phase present in these steels has been object of special interest due to TRIP effect contribution for the improvement of the toughness. In this work the influence of the phases of the aircraft 300M steel is carried out by the optimization of heat treatments routes to obtain multiphase microstructure. Microestructural characterization is evaluated by optical microscopy, scanning electronic microscopy, atomic force microscopy and analysis of the deformation ageing at room temperature. The main contribution is the determination of retained austenite volume fractions from magnetic hysteresis curves. These values are compared with x-ray diffraction data and optical microscopy after sodium metabisulfite etching, presenting good agreement with the literature. The microstructural alterations due the applied heat treatments also affect the yield strength and strength. The association of the deformation ageing and the TRIP effect resulted in a surprising increase of up to 87% in the yield strength.

Resumo: Os aços multifásicos são de grande interesse comercial e têm atraído a atenção, principalmente, da indústria automobilística devido a combinação de alta resistência e ductilidade. A fase austenita retida, presente nestes aços, tem sido objeto de especial interesse devido ao efeito TRIP, que contribui para a melhoria da tenacidade. Neste trabalho é utilizado o aço aeronáutico 300M e, com o objetivo de estudar a influência das fases sobre as propriedades mecânicas são realizadas as seguintes etapas: a otimização de rotas de tratamentos térmicos para a obtenção de uma microestrutura multifásica; caracterização microestrutural por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica e avaliação do envelhecimento de deformação à temperatura ambiente. A principal contribuição é a determinação da fração volumétrica da austenita retida por meio de medidas de saturação magnética através de curvas de histerese magnética. As frações volumétricas de austenita retida obtidas por medidas de magnetização são comparadas com as obtidas por difratometria de raios X e microscopia óptica após ataques químicos de metabissulfito de sódio. Os resultados obtidos por microscopia óptica e pelo método magnético apresentam boa concordância com os valores encontrados na literatura. A alteração microestrutural devido aos tratamentos térmicos aplicados permite melhorias no limite de escoamento e resistência. Analisa-se, ainda, o efeito do envelhecimento por deformação à temperatura ambiente. Os resultados são surpreendentes, ocorrendo um aumento no limite de escoamento em até 87%, devido à associação do envelhecimento por deformação com o efeito TRIP. / Abstract: The multiphase steels are of great commercial interest and have attracted attention mainly of the automobile industry due to the combination of their high strength and ductility. The retained austenite phase present in these steels has been object of special interest due to TRIP effect contribution for the improvement of the toughness. In this work the influence of the phases of the aircraft 300M steel is carried out by the optimization of heat treatments routes to obtain multiphase microstructure. Microestructural characterization is evaluated by optical microscopy, scanning electronic microscopy, atomic force microscopy and analysis of the deformation ageing at room temperature. The main contribution is the determination of retained austenite volume fractions from magnetic hysteresis curves. These values are compared with x-ray diffraction data and optical microscopy after sodium metabisulfite etching, presenting good agreement with the literature. The microstructural alterations due the applied heat treatments also affect the yield strength and strength. The association of the deformation ageing and the TRIP effect resulted in a surprising increase of up to 87% in the yield strength. / Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Sergio João Crnkovic / Banca: Carlos de Moura Neto / Banca: Getulio de Vasconcelos / Doutor

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Herman Jacobus Cornelis Voorwlad / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Resumo: Foram caracterizados os comportamentos eletroquímicos e avaliadas as resistências à corrosão das ligas aeronáuticas 2024-T351 e 7050-T7451 em soluções aquosas de cloreto contendo cromato, molibdato e tungstato. Foram realizados ensaios de corrosão não-eletroquímicos de imersão prolongada acompanhados de análise metalográfica de superfície por microscopia óptica e identificação dos produtos de corrosão por difratometria de raios-X. A análise quantitativa de superfícies das ligas após a imersão, indica que os pites formados têm áreas médias similares. Os pites são mais largos do que profundos e de geometria, predominantemente, cônica ou quase-cônica e irregular. Em todos os produtos de corrosão de cada liga foi encontrado hidróxido de alumínio, em suas diferentes formas cristalinas. Medidas de perda de dureza, como uma conseqüência da deterioração superficial, também foram determinadas. Além disso, ensaios eletroquímicos como medidas de potencial em circuito aberto, curvas de polarização e voltametria cíclica complementaram este estudo. Em meio aerado os resultados obtidos mediante medidas eletroquímicas são consistentes com aqueles obtidos nos ensaios de imersão, em particular o efeito do CrO42- e do MoO42-. O WO42- mostrou-se agressivo em períodos prolongados de imersão. Apesar dos ensaios revelarem uma redução parcial de MoO42- em ambas as ligas, o efeito desse oxi-ânion parece ser diferente sobre cada liga. Em meio desaerado as ligas apresentam passivação em todos os eletrólitos. A adição dos oxi-ânions não modificou significativamente o potencial de pite para a liga 7050, enquanto que para a liga 2024 ele foi deslocado levemente para valores mais positivos. / Abstract: It has been characterized the electrochemical behavior and evaluated the 2024-T351 and 7050-T7451 aircraft alloys corrosion resistance in chloride aqueous solutions containing chromate, molybdate and tungstate. It has been carried out non-electrochemical long immersion corrosion testings accompanied by surface metalography analysis achieved by light microscopy and corrosion products identification by X-ray difratometry. Surfaces quantitative analysis upon the alloys after immersion, indicates that formed pits have similar average area. Pits are widther than deeper and own predominantly a conical or quasi-conical and irregular geometry. In all corrosion products of each alloy it has been found aluminum hydroxide in its different crystalline ways. Hardness loss measurements have also been determined. In addition, electrochemical testings such as open circuit potential measures, polarization curves and cyclical voltammetry have completed this study. In aerated means the obtained results before electrochemical mesurements are similar to those obtained in the immersion tests, in particular CrO42- and MoO42- effects. WO42- has been found to be aggressive in very long immersion period. Though tests display a MoO42- partial reduction in both alloys, this oxi-anion effect seems to be different upon each alloy. In de-aerated means alloys present passivation in all eletrolytes. Oxi-anion addition has not changed significantly pit potential for 7050 alloy, while for 2024 alloy it has been dislocated, slightly, for more positive values. / Mestre

Steel is an important engineering material used in a variety of applications due to its mechanical properties and durability. With increasing demand for higher performance, complex structures, and the need for cost reduction within manufacturing processes, there are numerous challenges with traditional steel design options and production methods with manufacturing cost being the most significant. In this research, this challenge is addressed by developing a micro-genetic algorithm to minimize the manufacturing cost while designing steel with the desired mechanical properties. The algorithm was integrated with machine learning models to predict the mechanical properties and microstructure for the generated alloys based on their chemical compositions and heat treatment conditions. Through this, it was demonstrated that new steel alloys with specific mechanical property targets could be generated at an optimal cost. The research’s contribution lies in the development of a different approach to optimize steel production that combines the advantages of machine learning and evolutionary algorithms while increasing the number of input parameters. Additionally, it uses a small dataset illustrating that it can be used in applications where data is lacking. This approach has significant implications for the steel industry as it provides a more efficient way to design and produce new steel alloys. It also contributes to the overall material science field by demonstrating its ability in a material’s design and optimization. Overall, the proposed framework highlights the potential of utilizing machine learning and evolutionary algorithms in material design and optimization. / Thesis / Master of Applied Science (MASc) / This research aims to develop an AI-based functional integrated with a heuristic algorithm that optimizes parameters to meet desired mechanical properties and cost for steels. The developed algorithm generates new alloys which meet desired mechanical property targets by considering alloy composition and heat treatment condition inputs. Used in combination with machine learning models for the mechanical property and microstructure prediction of new alloys, the algorithm successfully demonstrates its ability to meet specified targets while achieving cost savings. The approach presented has significant implications for the steel industry as it offers a quick method of optimizing steel production, which can reduce overall costs and improve efficiency. The integration of machine learning within the algorithm offers a different way of designing new steel alloys which has the potential to improve manufactured products by ultimately improving their performance and quality.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第23507号 / 工博第4919号 / 新制||工||1768(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 / (主査)教授 辻 伸泰, 教授 安田 秀幸, 教授 奥田 浩司 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM