Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2005. / Available online via OhioLINK's ETD Center; full text release delayed at author's request until 2006 Nov 29

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06874.pdf: 5138428 bytes, checksum: e22d5fad1a78f9c1d2ced36a4c194d23 (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:97/05621-9

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06774.pdf: 10158756 bytes, checksum: 5149634807182733ed057dd54ba6924b (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2018-07-27T18:25:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000-07-06. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:29:52Z : No. of bitstreams: 1 000126006.pdf: 1396022 bytes, checksum: 696526f54981b91d3365782e5f5af3bc (MD5) / Este trabalho avaliou a alteração linear de fundições com liga de níquel-cromo (Verabond II) obtidas com dois revestimentos fosfatados, sendo um com carga refratária à base de cerâmica granulada (Microfine 1700) que permite a introdução do anel após a presa diretamente em um forno pré-aquecido (750°C) e outro à base de cristobalita (Bellavest-T) de procedimento convencional. Quarenta padrões de cera (Bredent life-color-wachs) foram obtidos por meio de moldagem direta de uma matriz de aço inoxidável. Vinte padrões de cera foram incluídos com Microfine 1700 e vinte com Bellavest-T. Com o auxílio de um projetor de perfil com precisão de 0,001mm, mediu-se a distância entre dois pontos pré-estabelecidos na matriz. A mesma distância foi medida posteriormente na peça metálica reproduzida em liga de níquel-cromo, obtendo-se assim, as medidas das possíveis alterações dimensionais. Os resultados evidenciaram que a média da alteração linear das fundições com os dois revestimentos em relação à matriz, através do Test T de Student foi significante estatisticamente em nível de 5% para o Bellavest-T e em nível de 1% para o Microfine 1700. As conclusões foram as seguintes: a) os dois revestimentos não conseguiram compensar a contração da liga metálica e da cera no processo de fundição; b) a média das distâncias das fundições obtidas com revestimento Microfine 1700, apesar de apresentarem-se menores que a matriz e as fundições com o revestimento Bellavest-T, revelaram medidas mais constantes / This study evatuated the linear alteration of castings with NiCr alloy (Verabond II) obtained with two phosphate-bonded investments, one with granuled ceramic refractory load (Microfine 1700), which allows the introduction of the ring after setting directly in a pre-heated oven (750ºC); and another one, cristobalite-based (Bellavest-T) for conventional procedure. Forty wax patterns (Bredent life - color wachs, regular type II) were obtained through the direct molding of a stainless steel plate. Twenty wax patterns were invested in Microfine 1700 and twenty in Bellavest-T. A profile projector (0.001mm precision) measured the distance between 2 pre-established points in the matrix. The same distance was measured on the wax patterns and on the NiCr specimens produced, hereby obtaining the measure of the possible dimensional alterations of the materials. The results showed significance between the 2 investments (Bellavest-T, 5% and Microfine 1700, 1%) as compared to the matrix, through the Student's t test. The conclusions were: a) the two investments could not compensate the contraction of the alloy and wax in the casting process; b) the mean distance of the castings obtained with Microfine 1700, despite the fact of being smaller than the matrix and than the castings of Bellavest-T, showed more constant dimensions

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08361.pdf: 4621499 bytes, checksum: a88d9ddd3196155ea7aaea812f99c6e4 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05329.pdf: 16832851 bytes, checksum: 8ef7bf6a007d858e609a66ba4b70e107 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Grande parte do petrÃleo nacional encontra-se em ambiente offshore, onde suas condiÃÃes de extraÃÃo apresentam nÃveis crÃticos de tensÃo e um alto potencial corrosivo. Um dos grandes desafios do setor à assegurar as propriedades de juntas submarinas de aÃos soldadas quanto à resistÃncia mecÃnica, tenacidade e dureza, onde as mesmas, expostas a proteÃÃo catÃdica, podem sofrer fragilizaÃÃo por hidrogÃnio. Com o objetivo de evitar a necessidade de tratamento tÃrmico pÃs-soldagem no amanteigamento das juntas, uma alternativa à o emprego da tÃcnica dupla camada, a qual por meio da relaÃÃo adequada de energia de soldagem da primeira e segunda camada, visa-se obter o revenimento e o refino da estrutura com a sobreposiÃÃo de ciclos tÃrmicos. Para selecionar os parÃmetros utilizados nas camadas foram realizados os Testes Higuchi, depositando a liga de nÃquel UNS N06625 no aÃo baixa liga alta resistÃncia AISI 8630M com o processo de soldagem plasma com arco transferido, empregando material de adiÃÃo na forma de pà (PTA). As soldagens foram realizadas variando-se a energia de soldagem, a tÃcnica de soldagem e o gÃs de proteÃÃo. A partir das extensÃes de zona dura (ZD), zona macia (ZM), regiÃo grÃo grosso (ZACGG) e regiÃo grÃo fino (ZACGF) da zona afetada pelo calor obtidas com realizaÃÃo de perfis de microdureza e microscopia Ãtica, foi encontrada uma melhor relaÃÃo de energia, que promovesse o revenimento e o refino da microestrutura da ZAC. Juntas dos aÃos AISI 8630M e ASTM A182 F22 foram amanteigadas com as relaÃÃes de energia obtidas utilizando o processo PTA e enchidas utilizando o processo MIG. Nas interfaces dissimilares geradas entre os aÃos baixa liga alta resistÃncia e a liga de nÃquel UNS N06625 do amanteigamento foi realizada caracterizaÃÃo microestrutural e suas propriedades mecÃnicas foram medidas com a realizaÃÃo de microdureza, dureza e ensaio de fratura, visando avaliar a eficiÃncia dos Testes Higuchi. TambÃm foram analisadas a interface gerada entre a liga de nÃquel na forma de pà (amanteigamento) e na forma de arame (enchimento da junta) com microscopia Ãtica e dureza. As juntas amanteigadas na condiÃÃo indicada pelos testes Higuchi apresentaram um intenso refino na ZAC do aÃo baixa liga. A interface dissimilar apresentou uma composiÃÃo quÃmica intermediÃria entre os aÃos utilizados e a liga de nÃquel. A zona afetada pelo calor (ZAC) das amostras amanteigadas apresentaram uma diminuiÃÃo nos valores de dureza, no entanto para ambos os aÃos esses valores foram superiores aos estabelecidos pelas normas que regem a sua aplicaÃÃo. Os ensaios de fratura indicam que o fator de intensidade de tensÃo (K) encontrado para as amostras amanteigadas foram condizentes com a literatura. / Much of the domestic oil is located offshore environment where their extraction conditions have critical levels of strain and a high corrosion potential. One of the major challenges the sector is to ensure the properties of underwater joints welded steel as the mechanical strength, toughness and hardness, where the same exposed to cathodic protection can suffer hydrogen embrittlement. With the aim of avoiding the need for post-welding heat treatment of the buttering joints, an alternative is the use of double layer technique, which by means of suitable welding power ratio of the first and second layer, the aim is to obtain the tempering and refining structure with overlapping thermal cycles. To select the parameters used in the tests Higuchi layers were carried out by depositing nickel alloy UNS N06625 in high strength low alloy steel AISI 8630M with the process of welding plasma transferred arc, employing filler metal in powder form (PTA). The weldments were performed varying the welding energy, the welding technique and the shielding gas. From extensions harsh zone (HZ), soft zone (SZ), rough grain region (HAZRG) and fine grain region (HAZFG) of the heat affected zone obtained by performing microhardness and optical microscopy, better energy ratio was found, which promotes tempering and refining the microstructure of HAZ. Joints of AISI 8630M and ASTM A182 F22 were buttery with energy ratios obtained using the PTA process and filled using the MIG process. In the dissimilar interfaces generated between the low alloy high strength steels and nickel alloy UNS N06625 buttering the microstructural characterization was performed, and their mechanical properties were measured by carrying out hardness, hardness and fracture test, to evaluate the efficiency of tests Higuchi. The generated interface between the nickel alloy in powder form (buttering) and in the form of wire (joint filler) were anayzed using optical microscopy and hardness tests. The buttery joints in the condition indicated by Higuchi tests showed an intense refining HAZ of the low alloy steel. The dissimilar interface had a chemical composition intermediate between the steel used and nickel alloy. The heat affected zone (HAZ) of buttery showed a decrease in hardness, however for both steels these values of hardness test were higher than those established by the rules governing its application. The fracture test indicate that the fracture stress intensity factor (K) found for the buttery samples were consistent with the literature.

Orientador: Antonio José Ramírez Londoño / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UnfriedSilgado_Jimy_D.pdf: 31862670 bytes, checksum: f798572d3f744b9a4460a24f795ffa4d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A fratura por queda de ductilidade (FQD) é um tipo de falha que ocorre em temperatura elevada e que afeta adversamente diversos materiais metálicos com estrutura cristalina cúbica de faces centradas (CFC), tais como, ligas de Níquel, Cobre e aços inoxidáveis. Na FQD é observada uma forte redução da ductilidade e a ocorrência de fratura intergranular no intervalo de temperatura homologa entre 0,4 e 0,8, e sob aplicação de esforços de tensão. Diversos autores têm proposto alguns fenômenos metalúrgicos, tais como o escorregamento ao longo dos contornos de grão e a precipitação de carbonitretos e carbonetos, como fatores que influenciam o comportamento da FQD em estrutura bruta de solidificação de ligas de Níquel. Não obstante, o mecanismo fundamental operante neste tipo de fratura ainda não está totalmente esclarecido. Neste trabalho é estudado o mecanismo operante na FQD em função do papel da precipitação de carbonitretos e das características microestruturais na estrutura bruta de solidificação de ligas Ni-Cr-Fe endurecidas por solução sólida. Foram fabricadas e avaliadas cinco ligas experimentais baseadas na composição da liga 690 com e sem adições de Nb, Mo e Hf, as quais foram projetadas com o suporte do método Calphad. A avaliação da FQD foi realizada a través da aplicação iterativa de técnicas de caracterização baseadas em microscopia eletrônica, combinada com a determinação experimental da energia de falha de empilhamento (EFE) usando radiação sincrotron e o uso de ensaio termomecânico in situ em temperatura elevada acoplado a um microscópio eletrônico de varredura (MEV), cujos resultados permitiram realizar mapeamento da deformação a partir de imagens digitais. O teste in situ facilitou o acompanhamento, em tempo real, do fenômeno de FQD dentro do intervalo de temperaturas entre 500 °C e 1000 °C, evidenciando a ocorrência de escorregamento ao longo dos contornos de grão, o que por sua vez permitiu a identificação das etapas do fenômeno com suas respectivas características. Nas ligas experimentais com adições de Nb e Hf foram obtidos contornos de grão fortemente ondulados devido à alta freqüência de precipitados primários intergranulares finos. A adição de Mo nas ligas experimentais juntamente com as adições de Nb e Hf contribuíram para uma forte diminuição da EFE. Os contornos de grão ondulados foram relacionados com o bloqueio mecânico do escorregamento que ocorre ao longo dos mesmos, como sugerido por diversos autores. A presença de Mo na rede cristalina e a baixa EFE contribuíram na restrição da mobilidade de discordâncias em temperaturas elevadas. As características anteriores foram relacionadas com o aumento da resistência a FQD. Finalmente, baseado na evidencia experimental obtida neste trabalho é proposto um mecanismo fundamental de ocorrência da FQD em estruturas brutas de solidificação por soldagem de ligas Ni-Cr-Fe similar ao mecanismo de fluência sem domínio da difusão com escorregamento ao longo dos contornos de grão proposto por Rachinger. / Abstract: Ductility-dip cracking (DDC) is a high temperature fracture phenomenon, which affects several face centered cubic (FCC) metallic materials, such as Nickel alloys, Copper alloys, and stainless steels. DDC is observed as a drastic reduction of ductility that leads to intergranular fracture at homologous temperature range between 0,4 and 0,8 under tensile stress. Diverse theories related to the grain boundary sliding and to carbides and carbonitrides precipitation were proposed to describe DDC behavior in Ni-alloys; however, the fundamental mechanism of DDC is not clear yet. In this work is investigated the fundamental mechanism of DDC, as well as the role of carbonitride precipitates and metallurgical characteristics on this phenomenon in aswelded solid-solution strengthened Ni-Cr-Fe alloys. Experimental alloys were designed by means of Calphad methodology using the alloy 690 chemical composition as the start point. Five compositions with Nb, Mo and Hf additions were subsequently fabricated and evaluated. The DDC evaluation was performed using electron microscopy characterization techniques, experimental measurements of stacking fault energy (SFE) using synchrotron radiation, and a scanning electron microscopy thermo-mechanical in situ test that allows a strain mapping from digital images. The in situ test has allowed obtaining at real time information about of DDC phenomenon on the temperature range between 500 °C and 1000 °C. Evidences of grain boundary sliding (GBS) were obtained through high temperature experiments, consequently allowing the recognition of DDC stages characteristics. Wavy grain boundaries were obtained in Ni-Cr-Fe alloys with Nb and Hf additions due to the high frequency and homogeneous distribution of fine intergranular primary precipitates. Mo, Nb, and Hf additions contributed for a perceptible SFE reduction. Several authors suggested that wavy grain boundaries block GBS, while the Mo presence in the crystal lattice leads to SFE reduction, which is related to the restriction of dislocations mobility at high temperature and to the increase of DDC resistance. Finally, a new fundamental mechanism of DDC is proposed based on experimental evidences for as-welded structures of Ni-Cr-Fe alloys, which is similar to the creep mechanism without diffusion, involving grain boundary sliding mechanism proposed by Rachinger. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

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