Les aciers Dual-Phase sont largement utilisés dans le secteur de l’automobile enraison de leurs propriétés mécaniques remarquables et du bon compromis résistanceductilité qui lui donne d’intéressante potentialités comme absorbeur d’énergiemécanique. Cependant, la recherche de bons compromis entre les propriétésmécaniques en traction et celles de formabilité nécessite une optimisation desparamètres microstructuraux. Ce travail de thèse s’inscrit dans cet optique. Dans unepremière partie, l’étude bibliographique proposée permet de mieux cerner lesparamètres influençant la formation des microstructures ainsi que les propriétés desaciers DP. Dans une seconde partie, nous proposons un travail expérimental originalpermettant de mieux comprendre la formation des microstructures des aciers DP etde découpler l’effet de certains paramètres microstructuraux sur les propriétés deces aciers. Enfin, la modélisation micromécanique proposée permet de compléter etd’interpréter les données expérimentales acquises. Ce travail ouvre des voiesintéressantes de « design » des microstructures des aciers DP en vue de développerdes aciers de nouvelles générations possédant des propriétés optimisées. / Ferrite-martensite dual-phase (DP) steels have been widely used in automotiveindustry due to their excellent mechanical properties, such as high work-hardeningrate and a good compromise between strength and ductility allowing high energyabsorbing performance. In order to fully exploit the potential of DP steels and extendthe application, the dual-phase microstructure has to be optimized for bettercombination of strength and formability that is characterized by uniform strainand/or fracture strain. As a starting point, detailed literature review is made on themicrostructure development and mechanical properties of DP steels, and the keyfactors controlling microstructural features and determining mechanical propertiesare identified. Through experimental investigation, microstructures are developed inorder to decouple the effects of various microstructural features, and themicrostructure—mechanical properties relationship is systematically studied.Micromechanical modeling is used to further understand the experimental resultswithin a quantitative framework, and to provide a support for microstructurerefinement of DP steels by parametric study. Strategies of designing DP steels tofulfill specific forming operation have been proposed, and the concept of DP steelswith graded martensite islands has been discussed with FEM analysis as a possibilityof improving strength—formability trade-off.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: João Zangrandi Filho / Banca: José Rubens de Camargo / Resumo: Objetivando um maior compromisso com o meio ambiente, as montadoras ao redor do mundo passaram a investir em veículos menos poluentes e para tanto, um dos caminhos adotados foi a redução do peso para diminuir o consumo de combustível. Um dos meio para atingir esse objetivo foi a utilização dos materiais menos densos, com plástico e o alumínio. Essa política fez cair significativamente a proporção de utilização do aço nos projetos automotivos nos últimos vinte anos. Desta forma, a fim de manter seu volume de vendas no mercado automobilístico, grandes siderúrgicas ao redor do mundo se uniram com o intuito de provar a viabilidade da construção de carros utilizando o aço e ainda assim obter um produto final mais leve e barato. Esse estudo iniciou-se em 1994 e ficou conhecido por Consórcio ULSAB (Ultra Light Steel Auto Body). Esse trabalho tem como objetivos apresentar os projetos da família ULSAB, bem como realizar a análise de um componente da suspensão traseira de um veíclo do segmento popular produzido atualmente em grande escala no Brasil (e em outros países) baseado nesta filosofia. Desta forma, através de diferentes rotas de tratamento térmico, foram obtidas diferentes estruturas (temperada, temperada e revenida, normalizada e bifásicas) para o componente em questão. Foi realizada a análise microestrutual e mecânica dos corpos de prova para a definição de uma proposta de tratamento termicos alternativos para oo componente estudado. Dentre as estruturas obtidas pode-se concluir que os aços bifásicos foram os que apresentaram melhores resultados, ou seja resitência mecânica muito próxima ao nível de resistência atual da superfície temperado do componente,e alongamento ( por analogia, tenacidade) próximo aos níveis atuais atingidos no núcleo do componente. / Abstract: The adoption of friendly environmental politics OEMs all over the world to invest in low emissions vehicles. A way to achieve this goal is mass reduction in order to improve fuel consumption. This mass recution can be achieved using lighter materials as plastics and aluminum. This politics caused and important reduction in the proportional use of steel in car projects in last twenty years. So, in order to maintain their market share in automotive new projects, thirty -five steel-makers from the five continents have a made a partnership which objective was to prove the viability to build lighter and cheaper steel intensive vehicles. Project team started working in 1994 andwas named ULSAB (Ultra-Light Steel Auto Body). This dissertation has a guidelinesthe presentation of ULSAB family programs and also analyzing a rear suspension part of a small size car produced in large scale in Brazil (and other countries too) base on this philosophy. Thus, using different thermal treatment, different structures(quenching and tempering and dual-phase steels) have been achieved for the component. Mechanical and micro-structural analyses of these different materials permitted to ptopose alternative treatments for the component. The best results among the achieved structures were reached by dual phase steels: mechanical strength very near from the quenched surface and elongation values almost the same as the non treated center of the component. / Mestre

L’acier austénitique inoxydable 316L(N) et l’alliage 800 sont des candidats potentiels pour des éléments de structures des réacteurs nucléaires de génération IV. Les durées de vie envisagées peuvent atteindre 60 années sous chargement de fluage. Il est donc nécessaire de caractériser et de prendre en compte les mécanismes d’endommagement de fluage afin de proposer des prédictions de durées de vie. Le modèle de Riedel est basé sur la germination continue de cavités (loi de Dyson) et la croissance de cavités par diffusion des lacunes le long des joints de grains. Les durées de vie en fluage sont prédites par la combinaison des modèles de striction (court terme) et de Riedel (long terme), en accord avec les données expérimentales. Aucun paramètre ajusté n’a été utilisé dans le modèle de Riedel. Cependant, le préfacteur de la loi de Dyson devait être mesuré expérimentalement.Les cavités se forment aux interfaces entre particules de phase secondaire intergranulaires et matrice austénitique. Grâce à des calculs par éléments finis cristallins (logiciel Cast3M), les concentrations de contraintes aux interfaces matrice-précipité ont été calculées en considérant les hétérogénéités microstructurales. Les résultats des calculs nous permettent de proposer une formule multiplicative visant à calculer la distribution des contraintes normales d’interface, en prenant en compte toutes les hétérogénéités microstructurales. En appliquant un critère en contrainte et un critère énergétique de rupture, le préfacteur de la loi de Dyson prédit est du même ordre de grandeur que celui mesuré expérimentalement. Notre travail conduit à proposer un fondement théorique de la loi de Dyson. / Austenitic stainless steel 316L (N) and alloy 800 are potential candidates for structural components of Generation IV nuclear reactors. Their in-service lifetime may be extended up to 60 years under creep condition. It is thus necessary to characterize the dominant damage mechanisms during creep in order to propose long term lifetime predictions. The Riedel model is based on continuous cavity nucleation (the Dyson law) and cavity growth by vacancy diffusion along grain boundaries. The creep lifetimes are predicted by the combination of a necking (short-term) and the Riedel (long-term) models, agree well with numerous experimental data. No adjusted parameter was used as applying in the Riedel model. However, the Dyson law prefactor is evaluated experimentally. Cavities are produced at the interfaces of intergranular second phase particles and austenitic matrix. Using crystal viscoplasticity finite element computations (Cast3M software), the stress fields along the particle-matrix interfaces are calculated by considering the main microstructure heterogeneities. The Finite element calculation results allow us to propose a multiplication formula to compute the distribution of interface normal stresses, accounting for all microstructural heterogeneities. Applying an interface fracture stress criterion and a simplified energy balance equation, the predicted Dyson law prefactor is close to measured values. Our work provides a theoretical explanation of the phenomenological law of Dyson.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02807.pdf: 9990488 bytes, checksum: c598e49555ce62b0c216c8ed607963b6 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06781.pdf: 5180316 bytes, checksum: 400f92bad2534a326e86a6f14c3ba5cb (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06776.pdf: 13953559 bytes, checksum: fbb8c77f5b5bada8939f5c8e246ef8e6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:95/03947-9

Submitted by OTACILIO DONISETE FRANZINI null (otaciliodf@hotmail.com) on 2016-12-21T11:37:28Z No. of bitstreams: 1 APLICAÇÃO DE LASER PULSADO Nd YAG NA SOLDAGEM DO AÇO SUPER DUPLEX UNS S32750.pdf: 3133785 bytes, checksum: 7f73ce4a1615cca31edb63d392f368f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-22T12:59:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 franzini_od_me_ilha.pdf: 3133785 bytes, checksum: 7f73ce4a1615cca31edb63d392f368f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T12:59:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 franzini_od_me_ilha.pdf: 3133785 bytes, checksum: 7f73ce4a1615cca31edb63d392f368f2 (MD5) Previous issue date: 2016-12-13 / Os aços inoxidáveis Duplex e Super Duplex, 50% austenita e 50% ferrita, combinam as características mais desejáveis dos aços ferríticos e austeníticos, possuem excelente resistência mecânica e à corrosão para uma ampla variedade de meios, com expressiva resistência à corrosão em água do mar e outros ambientes contendo cloreto, devido a seu elevado nível de cromo, molibdênio, e nitrogênio. Quando soldado a região do metal de solda desses aços perdem suas características de resistência mecânica e à corrosão devido ao desbalanceamento das fases ferrita e austenita. No presente trabalho foi analisado a influência do processo de soldagem autógena a laser Pulsado Nd:YAG nas características mecânicas e microestruturais da junta soldada, variando a taxa de sobreposição dos pulsos de 40 a 90% em chapas de aço inoxidável Super Duplex UNS S32750 com 1,5 mm de espessura. Utilizou-se uma fonte laser pulsada Nd.YAG, United Winner 150A, com potência máxima de 150 W. A energia do pulso de soldagem foi fixada em 10J, potência de pico de 2 kW, largura temporal de 5 ms e frequência variando entre 1,5 e 9,0 Hz. Como gás de proteção utilizou-se argônio puro com vazão de 10 l/min. A caracterização microestrutural foi realizada através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o aumento da taxa de sobreposição da junta de 40% até 90% aumenta a resistência mecânica e a dureza do metal de solda. Em relação à microestrutura do metal de solda observou-se uma ferritização da mesma com pequena fração volumétrica de austenita nas regiões de contorno de grão. Não foi observada a presença de fases frágeis no metal de solda. / Duplex Stainless steels and Super Duplex 50% austenite and 50% ferrite, combine the most desirable traits of ferritic and austenitic steels possess excellent mechanical strength and corrosion resistance to a wide variety of ways, with substantial corrosion resistance in seawater and other environments containing chloride, due to its high level of chromium, molybdenum, and nitrogen. When welded to the weld metal region of these steels lose their mechanical strength features and corrosion due to the imbalance of the ferrite and austenite phases. In this paper we analyzed the influence of the welding process autogenous laser Pulsed Nd: YAG laser on the mechanical and microstructural features of the welded joint, by varying the overlap rate of pulses from 40 to 90% in stainless steel plates Super Duplex UNS S32750 with 1.5 mm thick. We used a pulsed laser source Nd.YAG, United Winner 150A, with maximum power of 150 W. The power of the welding pulse was set at 10 J, peak power of 2 kW, temporal width of 5 ms and frequency ranging from 1.5 and 9.0 Hz. As shielding gas used is pure argon with a flow rate of 10 l / min. Microstructural characterization was performed by optical microscopy and scanning electron microscopy. The results showed that increasing the overlap rate of 40% to 90% joint strength increases and the hardness of the weld metal. Regarding the welding ferritização observed a metal microstructure thereof with small volume fraction of the austenite grain boundary regions. It was observed the presence of brittle phases in the weld metal.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 Capa Elisangela.pdf: 88134 bytes, checksum: 928630a2b7c7c224aabda5bd1bfe3ecc (MD5) Previous issue date: 2009-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, termochemical nitriding treatments (plasma nitriding, gas nitriding and solid nitriding) were performed in tool steels (AISI H13, AISI P20 and N-8550), with the objective to compare and evaluate the tribological performance and the acquired properties on these three processes and prove the solid nitriding efficiency. Wear tests were conducted in a convencional pin-on-disk apparatus, we obtained the friction coefficient and the amount of wear, with the use of a profiling equipment. The samples were transversally cut after the wear test, and then analysed through microhardness and scanning electron microscopy to verify the formation of nitriding typical layers (white layer and diffusion layer). X- Ray Difratometry proved the presence of the fases Fe4N - _´ and Fe2,3N _. The results showed that solid nitriding presented good performance, promoting the formation of a nitriding layer with compatible microhardness when compared with the other processes and the best results of wear. The higher disadvantage faced was the irregularity in the thickness of the formed layer. / Neste trabalho, tratamentos termoquímicos de nitretação (nitretação a plasma, nitretação gasosa e nitretação sólida) foram aplicados em aços ferramenta (AISI H13, AISI P20 e N-8550), com o objetivo de comparar e avaliar o desempenho tribológico e as propriedades adquiridas nos três processos e comprovar a eficiência da nitretação sólida. Testes de desgaste foram conduzidos em equipamento convencional de pino sobre disco, foram levantados o coeficiente de atrito e o volume de desgaste, esta avaliada com o auxílio de um perfilômetro. As amostras foram cortadas tranversalmente após o teste de desgaste, sendo posteriormente analisadas através de microdureza e microscopia eletrônica de varredura, para verificar a formação das camadas típicas de nitretação (camada branca e de difusão). Difratometrias de Raios X comprovaram a presença das fases Fe4N - _´ e Fe2,3N - _. Os resultados mostraram que a nitretação sólida apresentou boa performance, proporcionando a formação de uma camada nitretada com microdureza compatível à obtida nos outros processos e os melhores resultados de desgaste. A maior desvantagem encontrada foi a irregularidade da espessura da camada formada.

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: Os aços inoxidáveis Duplex e Super Duplex, 50% austenita e 50% ferrita, combinam as características mais desejáveis dos aços ferríticos e austeníticos, possuem excelente resistência mecânica e à corrosão para uma ampla variedade de meios, com expressiva resistência à corrosão em água do mar e outros ambientes contendo cloreto, devido a seu elevado nível de cromo, molibdênio, e nitrogênio. Quando soldado a região do metal de solda desses aços perdem suas características de resistência mecânica e à corrosão devido ao desbalanceamento das fases ferrita e austenita. No presente trabalho foi analisado a influência do processo de soldagem autógena a laser Pulsado Nd:YAG nas características mecânicas e microestruturais da junta soldada, variando a taxa de sobreposição dos pulsos de 40 a 90% em chapas de aço inoxidável Super Duplex UNS S32750 com 1,5 mm de espessura. Utilizou-se uma fonte laser pulsada Nd.YAG, United Winner 150A, com potência máxima de 150 W. A energia do pulso de soldagem foi fixada em 10J, potência de pico de 2 kW, largura temporal de 5 ms e frequência variando entre 1,5 e 9,0 Hz. Como gás de proteção utilizou-se argônio puro com vazão de 10 l/min. A caracterização microestrutural foi realizada através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o aumento da taxa de sobreposição da junta de 40% até 90% aumenta a resistência mecânica e a dureza do metal de solda. Em relação à microestrutura do metal de solda observou-se u... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre