Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-10T18:48:04Z No. of bitstreams: 1 TeseVG.pdf: 12758396 bytes, checksum: 0cff4ed1d7ee114e48143bc5de57404f (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-10T18:48:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVG.pdf: 12758396 bytes, checksum: 0cff4ed1d7ee114e48143bc5de57404f (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-10T18:48:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVG.pdf: 12758396 bytes, checksum: 0cff4ed1d7ee114e48143bc5de57404f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T18:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVG.pdf: 12758396 bytes, checksum: 0cff4ed1d7ee114e48143bc5de57404f (MD5) Previous issue date: 2016-09-19 / Não recebi financiamento / Circumferential field-welding joints of oil pipelines are susceptible to defects that may lead to failures when in operation. The type of product to be transported is an important factor in the evaluation of environment-induced cracking, especially of welded joints, where fatigue cracks may originate at points of high stress concentration. In Brazil, the construction of a long distance pipeline has been started in 2014, to transport sugarcane ethanol, which is currently widely mixed with motor fuels. In this work a circumferential joint of an API 5L X70 line pipe was evaluated by hardness, tensile and impact tests; the microstructure was observed by optical microscopy in the different regions of the welded joint and the fractured surfaces were analyzed by SEM. The material of the tube was classified according to API 5L specifications and the welded regions showed hardness distribution and microstructures in agreement with the literature. The fracture surface of the welding metal after tensile and impact tests indicated that the presence of welding discontinuities may affect strongly the fracture behavior, leading to embrittlement, especially under impact testing. The susceptibility of welded joints to stress corrosion cracking (SCC) in a simulated fuel-grade ethanol (SFGE) environment was evaluated by slow strain rate (SSR) and fatigue crack growth (FCG) tests. The tests were designed to promote crack propagation through the heat-affected zone (HAZ) or through the weld metal (WM) of a circumferential weld on an API X70 steel pipe. The SSR tests in SFGE showed reduction of elongation to failure and mixed fracture, with clear signs of SCC in both the regions of the weld. The FCG tests demonstrated that the time-dependence of corrosion fatigue interactions may involve alternating periods of increasing and decreasing crack growth rates throughout the test. Acceleration of crack propagation due to SCC predominated in the WM and deceleration predominated in the HAZ. / A construção de dutos utilizados no transporte de combustíveis e derivados de petróleo e gás envolve a soldagem em campo dos tubos que, quando em operação, serão submetidos a esforços mecânicos repetitivos e a meios agressivos, dependendo do produto transportado e das condições de instalação do sistema. Em 2014 iniciou-se no Brasil a construção de um duto de longa distância que fará o transporte de etanol, uma alternativa de fonte renovável de energia com alto potencial brasileiro de produção. O processo de soldagem em campo gera pontos de concentração de tensões e regiões mais susceptíveis a defeitos e à formação de trincas, cujo processo de propagação pode ser afetado pelo contato com o etanol. Neste trabalho uma junta de solda circunferencial de um duto de aço API 5L X70 foi avaliada por meio de ensaios de dureza, tração e impacto; a microestrutura foi observada por microscopia ótica nas distintas regiões da junta e as superfícies fraturadas foram analisadas ao MEV. O efeito da Corrosão sob Tensão (CST), na solda e na zona termicamente afetada (ZTA), foi avaliado em ambiente contendo etanol simulado (SFGE), por meio de ensaios em baixa taxa de deformação (BTD) e de propagação de trinca em fadiga. O material de base do tubo foi classificado dentro das especificações da norma API 5L e a região da solda apresentou distribuição de dureza e microestruturas compatíveis com as encontradas na literatura. A análise da fratura do metal de solda em ensaios de tração e de impacto indicou que as descontinuidades da solda, ainda que qualificada, interferem significativamente no mecanismo de fratura, tendendo à fragilização, especialmente no impacto. Ensaios de baixa taxa de deformação (BTD), com corpos de prova entalhados em contato com o etanol, indicaram perda de ductilidade e fratura mista com evidência de CST na solda e ZTA. Ensaios de propagação de trinca por fadiga em etanol mostraram efeitos da interação corrosão-fadiga dependentes do tempo que podem resultar em períodos de aceleração ou desaceleração no crescimento da trinca, com predominância da aceleração na região da solda e da desaceleração na ZTA.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-10-26Bitstream added on 2014-06-13T18:55:40Z : No. of bitstreams: 1 araujo_mrv_me_ilha.pdf: 2852795 bytes, checksum: d4a04e4f21fe65d5c85b4c75afe42115 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de soldagem por Arco Submerso é um dos processos de soldagem mais importantes na fabricação de modernas estruturas de engenharia, utilizado na fabricação metálica como tubos, navios, perfis, vasos de pressão e trocadores de calor, diferencia-se dos demais processos de soldagem pela utilização de um fluxo granular composto basicamente de componentes minerais como óxidos e silicatos. Este fluxo é alimentado à região de solda proporcionando uma solda sem respingos, luminosidade e radiação, além de proteger a região de solda da oxidação atmosférica. As propriedades mecânicas dependem da microestrutura do metal de solda, neste sentido, estudos realizados demonstram que a microestrutura ferrita acicular possui uma ótima combinação entre resistência mecânica e tenacidade. Inclusões não metálicas presentes no metal de solda podem promover a formação da ferrita acicular durante a transformação de fase, no entanto há nucleação de outras microestruturas. A microestrutura ferrita acicular (AF) depende da composição e tamanho das inclusões não metálicas presentes no metal de solda. Estas inclusões são geralmente óxidos, silicatos que são formados durante o processo de soldagem. Algumas substâncias como a zircônia e zirconita são potenciais nucleadores da ferrita acicular, neste sentido adicionou-se no metal de base a zircônia, zirconita e alumina para análise de uma eventual participação destes aditivos na formação da microestrututura do metal de solda. .Os ensaios de soldagem foram realizados com controle e monitoramento dos parâmetros elétricos, visto que estes são fatores importantes na formação da geometria do cordão de solda. Os materiais utilizados como metal de base... / Submerged-Arc Welding (SAW) is one of the most important welding processes applied in the fabrication of modern engineering structures. During the deposition of molten steel, which is protected against oxidation by agglomerated flux layer, the microstructure of the weldment undergoes considerable changes because of the heating and cooling cycles directly related to the welding process were employed. Mechanical properties of welded joint can be improved by a well design welding microstructure. Some studies have shown that acicular ferrite provides an optimum combination of strength and toughness in steel weld metal. The flux formulations are prepared using mineral compounds, such as oxides and silicates, and it is possible to increase the content of acicular ferrite by higher quantity of intragranular nucleation sites. So, dispersed non-metallic inclusions can promote the formation of acicular ferrite during phase transformation, at the expense of other undesirable weld phases such as allotriomorphic and Widmanstätten ferrite. In experimental procedure ASTM A36 steel grade was used as a metal base, together AWS E70-S6 solid wire and a commercial active flux commonly applied for SAW processing. Bead on plate welding was performed in flat position and nominal heat input changed from 1.0 to 3.3 kJ/mm. Transverse sections of weld deposit were prepared according standard grinding (up to 1200-grit SiC paper) and polishing (1.0 æm alumina) methods, followed by moderate etching in 2% nital for optical microscopy (OM). So, it was possible to determine some important weld bead geometry parameters such as penetration, reinforcement and bead width. Using quantitative metallography techniques allowed that some microstructure features were determined too... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Mauro Hugo Mathias / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Banca: Cássia Cavalcanti da Silva / Resumo: O desenvolvimento dos aços avançados de alta resistência tornou-se fundamental na produção de veículos com peso reduzido, seguros e mais econômicos, dentro do contexto da indústria automobilística. Dentre os aços avançados de alta resistência destacam-se os aços de fases complexas (CP) que são caracterizados por apresentarem alta conformabilidade e alta capacidade de absorção de energia e deformação. Eles são considerados aços multifásicos por apresentarem uma microestrutura complexa formada por ferrita, bainita, martensita e austenita retida e por finos precipitados. O trabalho teve por objetivo fazer uma comparação do aço de fases complexas, mais especificamente o aço CPW-800, com e sem utilização da soldagem a laser, baseado em ensaios mecânicos, tais como de tração; de fadiga axial e de impacto, para analisar as propriedades mecânicas; validar os resultados com uma análise estatística não-paramétrica (teste de Kruskal-Wallis) e realizar um estudo da microestrutura deste material. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir se a solda a laser teve uma influência significativa em relação aos ensaios mecânicos realizados. Em relação à superfície fraturada dos ensaios de fadiga axial e impacto, concluiu-se que a mesma possui característica dúctil do material, com a presença de dimples ou alvéolos. Na análise da microestrutura do aço de fases complexas, foi observado contornos de grãos mais refinados e homogêneos e também que as fases claras compõem-se de ferrita/austenit... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of advanced high strength steels has become essential in the production of safe, lightweight and economical vehicles within the context of the automotive industry. Among the advanced high-strength steels, the complex phase steels (CP) are characterized by high formability and high energy absorption and deformation capacity. They are considered multiphase steels because they present a complex microstructure formed by ferrite, bainite, martensite and retained austenite and by fine precipitates. The aim of this work was to compare the steel of complex phases, more specifically CPW-800 steel, with and without the use of laser welding, based on mechanical tests such as traction; of axial and impact fatigue, to analyze the mechanical properties; validate the results with a non-parametric statistical analysis (Kruskal-Wallis test) and perform a study of the microstructure of this material. From the obtained results it is possible to conclude if the laser welding had a significant influence in relation to the mechanical tests performed. In relation to the fractured surface of the axial fatigue and impact tests, it was concluded that it has a ductile characteristic of the material, with the presence of dimples or alveoli. In the analysis of the microstructure of the steel of complex phases, it was observed more refined and homogeneous grain contours and also that the light phases are composed of retained ferrite / austenite and dark martensite / bainite phases. / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-22T21:38:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226784.pdf: 5654487 bytes, checksum: 94799dd30ebe8636553958bf964c437f (MD5) / Neste trabalho foi feita uma avaliação da eficácia do martelamento para a redução das distorções e o alívio de tensões em soldas envolvendo aços ferríticos e austeníticos. Para isto, foram utilizados quatro tipos eletrodos revestidos: E-7018, E-316-16, E-502-15 e E-505-15. A escolha destes metais de adição foi especialmente em função das diferenças metalúrgicas que existem entre eles, abrangendo assim desde um aço austenítico até aços com transformação martensítica. A metodologia escolhida para avaliar as tensões residuais foi a da distorção angular. A distorção foi medida em corpos de prova soldados sem martelamento e em corpos soldados e martelados em dois momentos diferentes depois de depositado cada cordão, isto para verificar os resultados do martelamento a dois níveis de temperatura diferentes. Os resultados do martelamento foram avaliados quanto à profundidade do encruamento e aos efeitos metalúrgicos nos metais de solda. Com isso pode-se concluir que: a) a deformação superficial, ou seja, a mossa impressa pelo processo de martelamento, atinge pequenas profundidades menores que 200 microns, sendo de fácil remoção por processos simples de esmerilhamento; b) o processo de martelamento mostrou-se eficaz para alívio de tensões principalmente para o metal de adição E-7018, tanto o executado a alta como o a baixa temperatura, não se notou diferença metalúrgica nos cordões que foram martelados e depois receberam o calor dos passes de solda subseqüentes; c) o metal de adição E-316L-16 mostrou-se muito sensível ao encruamento por deformação, atingindo altos valores de dureza, assim como uma grande profundidade de encruamento não sendo, portanto, adequado utilizar o martelamento nesse material; d) a transformação martensítica nas soldas realizadas com eletrodos E-502-15 e E-505-15 produziu uma forte redução da distorção angular, o que dificultou a comparação dos resultados obtidos com o martelamento em relação às tensões.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-27T18:35:49Z No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAndrésGirónCruz.pdf: 3947071 bytes, checksum: 0cce733c018362c50b17b1729129344e (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-08T20:47:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAndrésGirónCruz.pdf: 3947071 bytes, checksum: 0cce733c018362c50b17b1729129344e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-08T20:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAndrésGirónCruz.pdf: 3947071 bytes, checksum: 0cce733c018362c50b17b1729129344e (MD5) Previous issue date: 2018-09-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ). / A busca por métodos de produção com melhor controle da qualidade e maior produtividade tem impulsionado o uso de sistemas automatizados em processos industriais como a soldagem. Porém, tornar a soldagem eficiente e econômica, é necessário para reduzir o desperdício de material e tempo gasto na produção e ensaios de verificação de qualidade. Isso pode ser conseguido por meio de sistemas automatizados que substituam os soldadores especialistas e sejam capazes de prever a geometria do cordão de solda a partir dos parâmetros de soldagem – permitindo que um processo realizado com os parâmetros determinados forneça uma junta com as propriedades mecânicas desejadas. Durante anos, muito se tem feito no sentido de prever os problemas na soldagem com o intuito de torná-la um processo estável, capaz de efetuar uniões de peças com o mínimo de interferência humana. Dos vários sensores utilizados em processos de soldagem, ainda não há uma opção eficaz capaz de identificar, diretamente, as características do cordão obtido durante o processo. Esse é um fator limitante no controle do processo, pois somente é possível determinar as características do cordão após a realização da solda através de ensaios (destrutivos ou não), quando nenhuma ação de controle pode ser tomada. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de monitoramento da poça de fusão em tempo real usado para obter imagens do comportamento da oscilação da poça durante a solda. Uma nova abordagem para este tipo de imagens é a utilização de um sistema de iluminação por laser do processo, de modo que uma imagem de alta qualidade natural da poça de fusão, eletrodo e cordão de solda possa ser obtida, dando detalhes da poça e arredores. Essa estratégia, independente de modelos pré-definidos do processo, permite controlar a penetração dos cordões de solda no processo GMAW no modo de transferência metálica por curto-circuito (GMAW-S). Para o modelo e controlador definiu-se a utilização de sistemas inteligentes focados diretamente nas medições da oscilação da poça de fusão e a estimação da penetração dos cordões de solda a partir dos parâmetros de processo. Finalmente, um modelo para relacionar a profundidade da penetração, a frequência de oscilação da poça com a formação e o padrão das escamas na superfície do cordão de solda é proposto. / The search for methods of production with better quality control and greater productivity has promoted the use of automated systems in industrial processes such as welding. However, make the welding efficient and economical; it is necessary to reduce the waste and time spent on the production and quality tests. This can be achieved by means of automated systems to replace those skilled welders and be able to predict the geometry of the weld bead as welding parameters - allowing a process performed with the determined parameters provide a joint with the desired mechanical properties. For years, much has been done to predict problems in welding in order to make it a stable process capable of making unions parts with minimal human interference. The various sensors used in welding processes, there is still no effective option able to identify, directly, the weld bead characteristics obtained during the process. This is a limiting factor in the process control, because only can be determined the weld bead characteristics after the completion of welding through testing (destructive or not) when no control action can be taken. This work proposes the development of a real-time weld pool monitoring system to obtain the images of the weld pool oscillation behavior during welding. A novel approach to this type of images is the use of a laser lighting system for illumination of the process, so that a high quality natural image of the weld pool, electrode and weld bead can be obtained, giving details of the weld pool and surrounding area. This strategy, regardless of predefined models, can control the weld bead penetration in the GMAW-S process. For the proposed model and controller is defined the use of intelligent systems focused on the measurements of the weld pool oscillations and the estimation of the weld bead penetration from the process parameters. Finally, a model to relate the weld penetration depth, the weld pool oscillation frequency with the formation and the pattern of the ripples on the weld bead surface is proposed.

Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPGCEM da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A ligação soldada é de suma importância em estruturas de aço, necessitam de projetos estruturais e ajustes de processamento, para obter resistência mecânica e durabilidade. O processo de soldagem vem utilizando recursos eletrônicos para o controle das curvas de corrente e tensão, fato que faz surgir novos parâmetros de controle. Estes parâmetros possuem ranges limitados pela espessura das chapas a serem unidas, tipologia do aço utilizado e transferência metálica adotada. Assim, foram escolhidos para este estudo os aços ASTM A572 Gr50 e ASTM A36 com espessuras diferentes, pois possuem utilização expressiva em obras civis e industriais. O intuito deste estudo é otimizar a utilização do processo de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) MAG (Metal Active Gas) com curva controlada e transferência metálica por STT (Surface Tension Transfer). Para isto, foi proposto um planejamento experimental fatorial 2³ completo, com ponto central em réplica, avaliando a velocidade de alimentação (Va), o foco da coluna do arco elétrico (FC) e a amplitude entre a corrente de pico e a corrente de base (APB). Foram realizados testes experimentais, a fim de mensurar a energia de soldagem, a eficiência de deposição, a geometria do cordão de solda, a resistência mecânica, bem como analisar a microestrutura formada na região da solda, o potencial de corrosão e o perfil de dureza Vickers passando pelos metais de base (MB), zona termicamente afetada (ZTA), zona fundida (ZF) e metal de solda (MS). Todos os testes foram realizados em corpos de prova cruciformes, para evitar a interferência na interpretação dos resultados, por diferenças na transferência de calor. Os resultados obtidos apontam um valor ótimo de energia de soldagem, que promove baixa alteração microestrutural, com poucas alterações no perfil de microdureza e uma geometria de filete de solda sem defeitos e com previsão, através de modelo matemático, da área resistente.

Orientador: Juno Gallego / Banca: Vicente Afonso Ventrella / Banca: Itamar Ferreira / Resumo: O processo de soldagem por Arco Submerso é um dos processos de soldagem mais importantes na fabricação de modernas estruturas de engenharia, utilizado na fabricação metálica como tubos, navios, perfis, vasos de pressão e trocadores de calor, diferencia-se dos demais processos de soldagem pela utilização de um fluxo granular composto basicamente de componentes minerais como óxidos e silicatos. Este fluxo é alimentado à região de solda proporcionando uma solda sem respingos, luminosidade e radiação, além de proteger a região de solda da oxidação atmosférica. As propriedades mecânicas dependem da microestrutura do metal de solda, neste sentido, estudos realizados demonstram que a microestrutura ferrita acicular possui uma ótima combinação entre resistência mecânica e tenacidade. Inclusões não metálicas presentes no metal de solda podem promover a formação da ferrita acicular durante a transformação de fase, no entanto há nucleação de outras microestruturas. A microestrutura ferrita acicular (AF) depende da composição e tamanho das inclusões não metálicas presentes no metal de solda. Estas inclusões são geralmente óxidos, silicatos que são formados durante o processo de soldagem. Algumas substâncias como a zircônia e zirconita são potenciais nucleadores da ferrita acicular, neste sentido adicionou-se no metal de base a zircônia, zirconita e alumina para análise de uma eventual participação destes aditivos na formação da microestrututura do metal de solda. .Os ensaios de soldagem foram realizados com controle e monitoramento dos parâmetros elétricos, visto que estes são fatores importantes na formação da geometria do cordão de solda. Os materiais utilizados como metal de base... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Submerged-Arc Welding (SAW) is one of the most important welding processes applied in the fabrication of modern engineering structures. During the deposition of molten steel, which is protected against oxidation by agglomerated flux layer, the microstructure of the weldment undergoes considerable changes because of the heating and cooling cycles directly related to the welding process were employed. Mechanical properties of welded joint can be improved by a well design welding microstructure. Some studies have shown that acicular ferrite provides an optimum combination of strength and toughness in steel weld metal. The flux formulations are prepared using mineral compounds, such as oxides and silicates, and it is possible to increase the content of acicular ferrite by higher quantity of intragranular nucleation sites. So, dispersed non-metallic inclusions can promote the formation of acicular ferrite during phase transformation, at the expense of other undesirable weld phases such as allotriomorphic and Widmanstätten ferrite. In experimental procedure ASTM A36 steel grade was used as a metal base, together AWS E70-S6 solid wire and a commercial active flux commonly applied for SAW processing. Bead on plate welding was performed in flat position and nominal heat input changed from 1.0 to 3.3 kJ/mm. Transverse sections of weld deposit were prepared according standard grinding (up to 1200-grit SiC paper) and polishing (1.0 æm alumina) methods, followed by moderate etching in 2% nital for optical microscopy (OM). So, it was possible to determine some important weld bead geometry parameters such as penetration, reinforcement and bead width. Using quantitative metallography techniques allowed that some microstructure features were determined too... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3458.pdf: 2815115 bytes, checksum: 188da599f59dced82a5df8e61b540b27 (MD5) Previous issue date: 2010-06-23 / Different ethylene-propylene copolymers (Ziegler-Natta and Metallocene) were exposed to corona discharge and analyzed by spectroscopic, morphological and fractionation techniques. Effects of different treatment configurations (types of electrodes and polarity of treatment) were explored, as well as the relationships between molecular configurations and corona discharge effects. Using FTIR, CRYSTAF, DSC and SEC techniques, the differences among the samples on ethylene content, stereo-defects and crystalline phases were identified. Measures of AFM, contact angle, XPS and FTIR-ATR were used to analyze the surface modification - energy, composition and topography - caused by the corona treatment. The results show that surface energy levels increase with the introduction of polar groups (hydroxyl, carbonyl and insaturations) forming a second phase with different elastic response during AFM measurement. The heat sealing behavior for the copolymers was measured by testing heat seal and hot tack. Theses results demonstrated dependence on the melting behavior of materials and molecular weight distribution of each sample. The films after corona treatment were sealed and the main difference observed was a changing on the failure mechanism, going from cohesive to delamination. The heat seal and hot tack maximum resistance dropped for all treated but the hot tack values for low temperatures increased, indicating the existence of polar interactions on the surface. Finally, the technique of fractionation by DSC / SSA demonstrated to be an important tool to correlate heat seal properties and melting behavior of propylene based materials. Cumulated heating enthalpy presented a good fit with values from conventional heat seal tests regarding heat seal initiation temperature. / Diferentes copolímeros propileno-etileno (Ziegler-Natta e Metalocênicos) foram submetidos a descargas do tipo corona e analisados por técnicas espectroscópicas, morfológicas e de fracionamento. Efeitos de diferentes arranjos para o tratamento (tipos de eletrodos e polaridade de tratamento) foram explorados, bem como as relações entre configurações moleculares e os efeitos do tratamento corona. Através de técnicas de FTIR, CRYSTAF, DSC e SEC as diferenças em teor de etileno, encadeamentos de monômeros e fases cristalinas foram quantificados. Medidas de AFM, ângulo de contato, XPS e FTIR-ATR foram usadas para medição da modificação superficial energia, composição e topografia causada pelo tratamento corona. Os resultados mostram que a energia superficial dos filmes aumenta com a introdução de grupos polares (hidroxilas, carbonilas e insaturações) formando uma segunda fase que foi identificada por AFM e possui diferente resposta elástica. O comportamento de solda a quente dos copolímeros foi medido através de ensaios de resistência a frio e a quente de solda. Os valores de temperatura de início de solda e os níveis de força obtidos são dependentes do comportamento de fusão dos materiais e de sua distribuição de massas molares. Para os filmes tratados e soldados, a principal mudança observada foi o mecanismo de falha de solda, que passou de coesiva para delaminação. Os valores de força de resistência a frio de solda e a quente diminuíram para os filmes tratados. No caso de força de solda a quente para baixas temperaturas identificou-se um aumento nesses valores, que foi atribuído a interações polares dos componentes superficiais. Finalmente, a técnica de fracionamento por DSC/SSA se mostrou uma ferramenta importante na correlação entre propriedades de solda a quente e comportamentos de fusão de materiais propilênicos. Entalpias de fusão acumuladas apresentaram boa correlação com temperaturas de solda obtidas por ensaios convencionais.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T13:35:21Z No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:58:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:58:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T17:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The corrosion resistance and mechanical properties of hardness and toughness of a welded joint multipass duplex stainless steel have been evaluated under the condition with post-weld heat treatment and as-welded. The microstructure along the weld varied as a function of the thermal cycles of the welding process. The heat affected zone (HAZ) showed a higher amount of ferrite and larger grain size. The weld metal (WM) showed more refined microstructure, given by the metal composition of addition used. The parent metal (PM) has not microstructural changes to be far to the fusion zone. The results obtained in electrochemical tests, immersion and mechanical showed that the HAZ presented the pitting potential less noble and higher degree of sensitization in relation to WM and PM. The higher hardness and lower toughness were observed in WM due to the refined microstructure. It was also observed that the post-weld heat treatment reduced the hardness and increased toughness over the joint, reducing the difference of values of these mechanical properties between different regions of the weld. In the corrosion resistance, the effect of the heat treatment was observed in the reduction of the degree of sensitization of the HAZ, it is not significant in pitting potential. The highest rate of corrosion in the welded joint was obtained in the condition as-welded, and observed an attack in the HAZ region. Considering the degree of sensitization and the rate of corrosion of the HAZ, we investigated the presence of precipitates in the region by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission (TEM) with a qualitative chemical analysis and semi-quantitative for energy dispersive X - ray (EDS). The results showed the presence of chi phase, sigma and secondary austenite responsible for the sensitization of the joint as-welded. / A resistência à corrosão e as propriedades mecânicas de dureza e de tenacidade de uma junta soldada multipasses de aço inoxidável duplex foram avaliadas na condição sem e com tratamento térmico pós-soldagem. A microestrutura ao longo da junta soldada variou em função dos ciclos térmicos do processo de soldagem. A zona termicamente afetada (ZTA) apresentou maior quantidade de ferrita e maior tamanho de grão. O metal de solda (MS) apresentou microestrutura mais refinada, dada pela composição do metal de adição utilizado. O metal de base (MB) não sofreu alterações microestruturais por estar distante à zona de fusão. Os resultados obtidos nos ensaios eletroquímicos, de imersão e mecânicos mostraram que a ZTA apresentou o potencial de pites menos nobre e maior grau de sensitização em relação ao MB e ao MS. A maior dureza e menor tenacidade foram observadas no MS em função da microestrutura refinada. Observou-se também que o tratamento térmico pós-soldagem reduziu a dureza e aumentou a tenacidade ao longo da junta, reduzindo a diferença dos valores dessas propriedades mecânicas entre as diferentes regiões da junta soldada. Na resistência à corrosão, o efeito do tratamento térmico foi observado na redução do grau de sensitização da ZTA, não sendo significativo no potencial de pites. A maior taxa de corrosão foi obtida na junta soldada sem tratamento térmico pós-soldagem, sendo observado um ataque na região da ZTA. Considerando o grau de sensitização e a taxa de corrosão da ZTA, investigou-se a presença de precipitados nessa região, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), com análise química qualitativa e semi-quantitativa por energia dispersiva de raios – X (EDX). Os resultados mostraram a presença da fase chi, sigma e austenita secundária, responsáveis pela sensitização da junta sem tratamento térmico pós-soldagem.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Resumo: Este trabalho visou estudar os conceitos de soldagem dissimilar e processo de soldagem a laser, aplicados em aços avançados, bem como os efeitos nas propriedades resultantes no produto final pós-soldagem. Para tanto, foram produzidos conjuntos compostos por duas chapas de aços de diferentes dimensões e propriedades mecânicas, todos utilizados em aplicações automobilísticas. Os conjuntos foram formados através da combinação do aço TRIP com aços DP, LC, BH e IF, por soldagem a laser, resultando nos seguintes pares: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP e TRIP+LC, dos quais foram extraídos CP's para realização de ensaios metalográficos, de tração e microdureza, visando avaliar as propriedades finais destes produtos da soldagem dissimilar, bem como um eventual potencial de emprego na indústria automobilística, de acordo com a necessidade de uso e aplicação. Com base nos ensaios, discussões e análises, observou-se que a soldagem a laser mostrou boa efetividade na união entre aços dissimilares, ainda que tenha apresentado também descontinuidades pertinentes ao processo de soldagem, evidenciando a importância do controle das variáveis de processo. Os ensaios de tração apresentaram bons resultados para o conjunto TRIP+DP, cujos valores puderam se equiparar aos do aço TRIP, individualmente. Os ensaios de perfil de dureza contribuíram para verificar conjuntos onde a interação entre aços dissimilares poderia significar boa alternativa, como no caso do TRIP+BH. A variação de propriedades observadas nos ensaios mecânicos foi evidenciada no comparativo realizado, todavia, as curvas do monitoramento/ mapeamento da variação de propriedades ilustra que a aplicação e utilização de materiais dissimilares em substituição ou em conjunto com o aço TRIP demandam especificações claras, definidas por projeto e direcionadas às aplicações ou pontos específicos do veículo / Abstract: This work aimed to evaluate both the concepts of dissimilar welding and laser welding process in advanced steels and its effects on the resulting properties of the welded products. Thus, sets consisting of two steel plates of different thickness, resistance and mechanical properties were produced, all used in automotive applications. The assemblies were formed through the combination between TRIP steel and DP, LC, BH and IF steels, by laser welding process, resulting in the following sets: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP and TRIP+LC, from where specimens were extracted in order to perform metallographic, tensile and hardness tests, to evaluate the final properties of the dissimilar welded products, and also gather information to verify its potential of employment in the automotive industry, according to use and needs of application Based on tests, discussions and analysis performed, it was observed that the laser welding has shown good effectiveness in the union of dissimilar steels, despite of its welding discontinuities, as a result of welding process, which brings lights to importance of welding process control. The tensile tests showed good results for the TRIP+DP set, whose values could be compared to the TRIP steel, individually. The hardness profile tests contributed to verify welding sets where the interaction between dissimilar steels could imply in a good alternative, as observed in the TRIP+BH set. The variation of mechanical properties was clearly observed in the tests conducted, however, the graphics used to monitor / compare the properties variation along the samples has shown that the application and use of dissimilar materials together or in substitution of TRIP steel requires clear specifications defined by projects, and oriented to specific applications in the vehicle / Mestre