Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T14:51:17Z No. of bitstreams: 2 TESE COMPLETA Renato Castro_ biblioteca.pdf: 5223231 bytes, checksum: 9faaba65fe169b6609c1ee3b1c65d60c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T14:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE COMPLETA Renato Castro_ biblioteca.pdf: 5223231 bytes, checksum: 9faaba65fe169b6609c1ee3b1c65d60c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08 / FACEPE / Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) têm sido melhorados por meio do desenvolvimento de composição química e, principalmente, pelo uso de processos de manufatura avançados. Neste trabalho, sequências termomecânicas foram aplicadas em um aço tipo API 5L X-80, a fim de se obter microestrutura com predominância de ferrita acicular. Após aquecimento até 950 ºC por 15 min., as amostras foram laminadas, em temperatura de não recristalização da austenita, alcançando redução de espessura de 10% a 35%. Em seguida foram resfriadas bruscamente em água ou mantidas em banho de chumbo para a decomposição isotérmica a diferentes temperaturas (400 - 600 ºC). Imagens obtidas por microscopia eletrônica revelaram que a microestrutura de ferrita acicular, caracterizada pela excelente combinação de resistência e tenacidade, foi obtida predominantemente em condições de resfriamento contínuo. Os tratamentos isotérmicos resultaram em uma microestrutura complexa, com presença de ferrita poligonal, ferrita granular e constituinte M-A, além da ferrita acicular. Por meio de análises de EBSD estudou-se o efeito do tratamento termomecânico nos aspectos microestruturais e cristalográficos do material, sendo possível relacionar a modificação do perfil de desorientação dos contornos com aspectos morfológicos da ferrita acicular. Esta microestrutura apresentou elevada frequência de grau de desorientação de baixo ângulo, elevado nível de discordâncias e alto grau de desorientação local. Verificou-se, também, que a formação de fronteiras CSL (coincident site lattice) pode ser estimulada por meio de tratamento termomecânico, especialmente as do tipo Ʃ3 cuja presença é favorável ao aumento da resistência no material. Foi possível relacionar a modificação do perfil de desorientação com o aumento da quantidade de fronteiras CSL e identificar que a deformação tem um papel relevante no desenvolvimento ou inibição dessas fronteiras, no entanto são necessários mais estudos para esclarecer os mecanismos de sua formação.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-24Bitstream added on 2014-06-13T18:52:41Z : No. of bitstreams: 1 godoy_wl_me_bauru.pdf: 10498563 bytes, checksum: a471999a6640d177cb8963731e9bafe8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A identificação e a qualificação dos constituintes microestruturais de uma junta soldada são de grande importância pela relação que existe entre a microestrutura do cordão e as propriedades mecânicas, particularmente a tenacidade. Trabalhando com variações nos parâmetros de pulso, corrente de pico e tempo de pico, e também na temperatura de pré-aquecimento, foram quantificados os constituintes ferrita acicular e microfases presentes no metal de solda; sendo ambos considerados controladores da tenacidade. Os resultados deste trabalho demonstraram que aumentou a quantidade de ferrita acicular para os menores níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Quanto às microfases, ocorreu uma redução na quantidade à medida que se elevaram os níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Observou-se, também, qual foi a influência da velocidade de resfriamento na microestrutura final do metal de solda. Foi utilizado o processo de soldagem a arco elétrico com proteção gasosa, no modo pulsado e arame tubular. A soldagem foi realizada em chapa de aço estrutural de alta resistência e baixa liga (COS-AR 50), com chanfro em X e ângulo de 30º. Como metal de adição foi utilizado o arame tubular de fluxo metálico E70C-6M, com diâmetro de 1,2 mm. / The identification and qualification of the microstructural constituents present in the welded joint are very important for the relationship between the microstructure of the weld beads with the mechanical properties, particularly toughness. Working with variations of pulse parameters, peak current and peak time, and also preheating temperature, had been quantified the constituents acicular ferrite and microphases present in weld metal; being both considered controllers of toughness. The results of this work demostrated that greater amounts of acicular ferrite had been occurred in the lowest levels of pulse parameters and preheating temperature. As for microphases, it has a reduction of the amount with the increase of pulse parameters and preheating temperature. It was observed, also, the influence of the cooling speed in the final microstructure of the weld metal. The samples were welded by the metal gas arc welding, using pulsed arc and tubular wire. As metal base was used HSLA structural steel plate (COS-AR 50), with X-groove and bevel angle 30º. The addition metal was the tubular metal-cored wire E70C-6M with diameter of 1.2 mm.

A utilização do eletrodo tubular no processo de soldagem a arco submerso leva a um aumento na produtividade com um custo relativamente baixo, pois não requer investimentos complementares em equipamentos. A mudança do eletrodo sólido para o tubular acarreta variações microestruturais no metal de solda que influenciam as propriedades mecânicas, tais como dureza, tração e tenacidade ao impacto. Este trabalho tem como objetivo principal estudar a tenacidade à fratura dinâmica do metal de solda, mostrando que o uso do eletrodo tubular diminui a propagação de trincas ao impacto, além de melhorar as propriedades de dureza e tração. Para a confecção da junta soldada foi utilizado o aço ASTM-A516 com espessura de 37,5 mm; para o metal de solda, o eletrodo sólido AWS EM12K, com diâmetro de 4,0 mm, e fluxo AWS F6A4 e o eletrodo tubular AWS E71T-5, com diâmetro de 4,0 mm, fabricado em caráter experimental, untamente com os fluxos AWS F6A4 e AWS F7A8 (Fluxo Neutro). Os ensaios de impacto, dureza e tração foram realizados em corpos de prova com e sem alívio de tensão, e o ensaio Charpy instrumentado em corpos de prova entalhados e em corpos de prova entalhados e com trinca por fadiga, nas temperaturas de 25, 200, 400 e 600OC. O metal de solda utilizando eletrodo sólido foi o que mostrou menor percentual de ferrita acicular (54%), enquanto que o utilizando eletrodo tubular e fluxo AWS F6A4 foi o que mostrou maior percentual de ferrita acicular (89%). Os ensaios de dureza mostraram uma influência do microconstituinte ferrita acicular: maior dureza para o maior percentual de ferrita acicular. Os limites de resistência e de escoamento também sofreram o efeito deste microconstituinte, apresentando maiores valores quando os percentuais de ferrita acicular foram maiores. Para a análise da tenacidade para o início de propagação da trinca foram utilizados os métodos da variação da taxa da flexibilidade elástica, o método da energia da carga máxima revisada e o método da energia da carga máxima. Foram calculados os valores de JId e de KJd (K derivado de J). Os únicos valores validados, de acordo com a norma, foram os de JId calculados pelo método da variação da taxa da flexibilidade elástica. Os resultados encontrados, utilizando este método, mostraram, à 600OC, a influência da ferrita acicular, sendo que o metal de solda com maior percentual deste microconstituinte forneceu maior valor de tenacidade. Os valores de JId utilizando o método da variação da taxa da flexibilidade elástica para os corpos de prova com trinca por fadiga ficaram próximos aos resultados encontrados quando o ensaio foi realizado em corpos de prova somente entalhados. Os resultados mostraram que a substituição do eletrodo sólido pelo tubular levou à maior tenacidade e a propriedades mecânicas superiores. / The cored wire application in the submerged arc welding process leads to a increase productivity with relative low cost, because it doesn’t require complementary investments in equipments. Changing from solid to cored wire promotes microstructural modification in the weld metal that enhances mechanical properties, such as hardness, stretching and impact toughness. The principal aim of this work is to study the dynamic fracture toughness of the weld metal. The use of cored wire reduces the impact crack propagation, as well as hardness and strength properties. The welded plate was composed of ASTM-A516 steel with 37.5 mm thickness and for making the weld metal was utilized AWS EM12K wire, with 4.0 mm diameter, and AWS F6A4 flux, and AWS E71T-5 cored wire, with 4.0 mm diameter, making in experimental mode, with AWS F6A4 and AWS F7A8 (Neutral Flux) fluxes. Impact, hardness and tensile tests were carried out in specimens with and without stress relief. The instrumented Charpy tests were carried out at notch and notch plus fatigue crack specimens, at 25, 200, 400 and 600OC temperatures. The solid wire weld metal produced 53.9% of acicular ferrite, while the cored wire weld metal and AWS F6A4 flux produced 88.8% of acicular ferrite. The hardness values were influenced by acicular ferrite and showed higher hardness for acicular ferrite higher values. Tensile strength and yield stress data suffered the same effect of this micro constituent also, they had bigger amount when the acicular ferrite percentiles were bigger. For toughness analysis to crack propagation start were utilized the compliance changing rate method, the energy revised method, and the maximum load energy method. JId and KJd (K derived of J) values were calculated according to the standards. The results met for this method had acicular ferrite influence at 600OC, where the weld metal with the biggest micro constituent had bigger toughness value. The JId values utilized the compliance changing rate method for the precracked specimen got values near to the notched specimen. The change solid wire by the cored wire had better toughness, and it gets better the other mechanical properties.

A utilização do eletrodo tubular no processo de soldagem a arco submerso leva a um aumento na produtividade com um custo relativamente baixo, pois não requer investimentos complementares em equipamentos. A mudança do eletrodo sólido para o tubular acarreta variações microestruturais no metal de solda que influenciam as propriedades mecânicas, tais como dureza, tração e tenacidade ao impacto. Este trabalho tem como objetivo principal estudar a tenacidade à fratura dinâmica do metal de solda, mostrando que o uso do eletrodo tubular diminui a propagação de trincas ao impacto, além de melhorar as propriedades de dureza e tração. Para a confecção da junta soldada foi utilizado o aço ASTM-A516 com espessura de 37,5 mm; para o metal de solda, o eletrodo sólido AWS EM12K, com diâmetro de 4,0 mm, e fluxo AWS F6A4 e o eletrodo tubular AWS E71T-5, com diâmetro de 4,0 mm, fabricado em caráter experimental, untamente com os fluxos AWS F6A4 e AWS F7A8 (Fluxo Neutro). Os ensaios de impacto, dureza e tração foram realizados em corpos de prova com e sem alívio de tensão, e o ensaio Charpy instrumentado em corpos de prova entalhados e em corpos de prova entalhados e com trinca por fadiga, nas temperaturas de 25, 200, 400 e 600OC. O metal de solda utilizando eletrodo sólido foi o que mostrou menor percentual de ferrita acicular (54%), enquanto que o utilizando eletrodo tubular e fluxo AWS F6A4 foi o que mostrou maior percentual de ferrita acicular (89%). Os ensaios de dureza mostraram uma influência do microconstituinte ferrita acicular: maior dureza para o maior percentual de ferrita acicular. Os limites de resistência e de escoamento também sofreram o efeito deste microconstituinte, apresentando maiores valores quando os percentuais de ferrita acicular foram maiores. Para a análise da tenacidade para o início de propagação da trinca foram utilizados os métodos da variação da taxa da flexibilidade elástica, o método da energia da carga máxima revisada e o método da energia da carga máxima. Foram calculados os valores de JId e de KJd (K derivado de J). Os únicos valores validados, de acordo com a norma, foram os de JId calculados pelo método da variação da taxa da flexibilidade elástica. Os resultados encontrados, utilizando este método, mostraram, à 600OC, a influência da ferrita acicular, sendo que o metal de solda com maior percentual deste microconstituinte forneceu maior valor de tenacidade. Os valores de JId utilizando o método da variação da taxa da flexibilidade elástica para os corpos de prova com trinca por fadiga ficaram próximos aos resultados encontrados quando o ensaio foi realizado em corpos de prova somente entalhados. Os resultados mostraram que a substituição do eletrodo sólido pelo tubular levou à maior tenacidade e a propriedades mecânicas superiores. / The cored wire application in the submerged arc welding process leads to a increase productivity with relative low cost, because it doesn’t require complementary investments in equipments. Changing from solid to cored wire promotes microstructural modification in the weld metal that enhances mechanical properties, such as hardness, stretching and impact toughness. The principal aim of this work is to study the dynamic fracture toughness of the weld metal. The use of cored wire reduces the impact crack propagation, as well as hardness and strength properties. The welded plate was composed of ASTM-A516 steel with 37.5 mm thickness and for making the weld metal was utilized AWS EM12K wire, with 4.0 mm diameter, and AWS F6A4 flux, and AWS E71T-5 cored wire, with 4.0 mm diameter, making in experimental mode, with AWS F6A4 and AWS F7A8 (Neutral Flux) fluxes. Impact, hardness and tensile tests were carried out in specimens with and without stress relief. The instrumented Charpy tests were carried out at notch and notch plus fatigue crack specimens, at 25, 200, 400 and 600OC temperatures. The solid wire weld metal produced 53.9% of acicular ferrite, while the cored wire weld metal and AWS F6A4 flux produced 88.8% of acicular ferrite. The hardness values were influenced by acicular ferrite and showed higher hardness for acicular ferrite higher values. Tensile strength and yield stress data suffered the same effect of this micro constituent also, they had bigger amount when the acicular ferrite percentiles were bigger. For toughness analysis to crack propagation start were utilized the compliance changing rate method, the energy revised method, and the maximum load energy method. JId and KJd (K derived of J) values were calculated according to the standards. The results met for this method had acicular ferrite influence at 600OC, where the weld metal with the biggest micro constituent had bigger toughness value. The JId values utilized the compliance changing rate method for the precracked specimen got values near to the notched specimen. The change solid wire by the cored wire had better toughness, and it gets better the other mechanical properties.

Orientador: Yukio Kobayashi / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Antônio de Padua Lima Filho / Resumo: A identificação e a qualificação dos constituintes microestruturais de uma junta soldada são de grande importância pela relação que existe entre a microestrutura do cordão e as propriedades mecânicas, particularmente a tenacidade. Trabalhando com variações nos parâmetros de pulso, corrente de pico e tempo de pico, e também na temperatura de pré-aquecimento, foram quantificados os constituintes ferrita acicular e microfases presentes no metal de solda; sendo ambos considerados controladores da tenacidade. Os resultados deste trabalho demonstraram que aumentou a quantidade de ferrita acicular para os menores níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Quanto às microfases, ocorreu uma redução na quantidade à medida que se elevaram os níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Observou-se, também, qual foi a influência da velocidade de resfriamento na microestrutura final do metal de solda. Foi utilizado o processo de soldagem a arco elétrico com proteção gasosa, no modo pulsado e arame tubular. A soldagem foi realizada em chapa de aço estrutural de alta resistência e baixa liga (COS-AR 50), com chanfro em "X" e ângulo de 30º. Como metal de adição foi utilizado o arame tubular de fluxo metálico E70C-6M, com diâmetro de 1,2 mm. / Abstract: The identification and qualification of the microstructural constituents present in the welded joint are very important for the relationship between the microstructure of the weld beads with the mechanical properties, particularly toughness. Working with variations of pulse parameters, peak current and peak time, and also preheating temperature, had been quantified the constituents acicular ferrite and microphases present in weld metal; being both considered controllers of toughness. The results of this work demostrated that greater amounts of acicular ferrite had been occurred in the lowest levels of pulse parameters and preheating temperature. As for microphases, it has a reduction of the amount with the increase of pulse parameters and preheating temperature. It was observed, also, the influence of the cooling speed in the final microstructure of the weld metal. The samples were welded by the metal gas arc welding, using pulsed arc and tubular wire. As metal base was used HSLA structural steel plate (COS-AR 50), with "X"-groove and bevel angle 30º. The addition metal was the tubular metal-cored wire "E70C-6M" with diameter of 1.2 mm. / Mestre

Thinner walled (about 6 mm thickness) line pipe steels for smaller diameter pipelines tend to have a relatively high ratio of yield strength to ultimate tensile strength (YS/UTS) of 0.93 or higher. This study focused on the effect of the microstructures, prior deformation in the austenite, cooling rate, coiling simulation and the additions of some micro-alloying elements on the YS/UTS ratio of a currently produced Nb-Ti and some experimental Nb-Ti-Mo line pipe steels. The experimental research included the design of the chemical compositions for five experimental alloys, simulation of the controlled hot rolling process, the determination of the strain-free as well as the strain affected continuous cooling transformation (CCT) diagrams, phase identification and quantitative assessment of the microstructures by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), the latter especially on shadowed carbon extraction replicas and, tensile tests etc. This study indicated that the transformed microstructures of the alloys were a mixture of acicular ferrite plus polygonal ferrite and the volume fraction of acicular ferrite varied from 46.3 to 55.4%. Molybdenum additions did not markedly affect the formation of acicular ferrite after hot rolling and rapid cooling. The microstructural details of the acicular ferrite were successfully revealed by TEM on shadowed extraction replicas. This technique was useful to distinguish the acicular ferrite from the polygonal ferrite through a more smooth surface relief after etching in 2% Nital of the little etched polygonal ferrite whereas the deeper etched acicular ferrite showed parallel sets of internal striations. This made it possible to measure the volume fraction of acicular ferrite in the mixed microstructures of acicular ferrite and polygonal ferrite. The continuous cooling transformation behaviors of two alloys with no molybdenum and with 0.22% Mo were constructed with no prior deformation as well as with prior deformation of the austenite. Molybdenum additions shifted the strain-free CCT diagram towards longer times and expanded the region in which acicular ferrite formed from a cooling rate range of 0.3 to 5 ºCs-1 (Mo-free) to 0.1 to 15 ºCs-1 (with 0.22% Mo). However, its effect was significantly overshadowed by prior deformation in the austenite. The strain affected CCT diagrams for both alloys appear to be similar. The prior deformation had a stronger effect on the CCT diagram than molybdenum additions and promoted acicular ferrite formation, whereas it suppressed the formation of bainite. The prior deformation had two effects in acicular ferrite formation: it promoted nucleation and suppressed its growth and, therefore, resulted in a finer overall grain size. The effect on the YS/UTS ratio at various cooling rates ranging from 1 to 34, 51, 54 or 60 ºCs-1 was investigated in three cases: (i) without prior deformation and coiling simulation, (ii) with no prior deformation but with coiling simulation at 575 and 600 ºC and, (iii) with prior deformation of 33% reduction in the austenite below the Tnr followed by coiling simulation at 575 ºC for 1 hour. It was determined that the YS/UTS ratio was a function of the microstructure and cooling rate in the case treatment (i)) without any coiling simulation and prior deformation. The coarse bainite or acicular ferrite, which was formed at high cooling rates, raised the YS/UTS ratio under conditions of no deformation prior to the transformation. The yield strength and ultimate tensile strength also increased with an increase in cooling rate. With coiling conditions (treatment (ii)), the ratio was not sensitive to the cooling rate or the microstructure for the reference Mo-free alloy #6 because the coiling allows recovery of dislocations, thereby decreasing the difference in dislocation density that had arisen between a low and a high cooling rate. The YS/UTS ratio ranged from 0.75 to 0.8 after a simulated coiling at 575 ºC and from 0.76 to 0.78 after a coiling simulation at 600 ºC. Prior deformation (treatment (iii)) in the austenite raised the ratio from 0.81 to 0.86. However, the YS/UTS ratio was not sensitive to cooling rate after coiling at 575 ºC for 1 hour in the cases with and without prior deformation in the austenite. Deformation with a 33% reduction below the Tnr prior to the transformation increased the yield strength more than the ultimate tensile strength, leading to a high YS/UTS ratio that ranged from 0.81 to 0.86. The prior deformation, therefore, had a stronger effect on the YS/UTS ratio than the microstructure. Towards cache optimization in finite automata / Thesis (PhD (Metallurgical Engineering))--University of Pretoria, 2007. / Materials Science and Metallurgical Engineering / PhD / unrestricted

Cold seep-carbonates are the microbially mediated by-products of the anaerobic oxidation of methane (AOM) at seafloor cold seeps, and are widespread about modern continental margins and in the geologic record. Some modern and Miocene examples of cold seep-carbonates from the East Coast Basin, North Island, New Zealand have been analysed in this study, to characterise and determine their carbonate fabrics, elemental and mineralogical composition, and stable δ18O and δ13C isotope signatures, so as to provide insights into the diagenetic changes associated with the lithification and burial of seep-carbonates. The ancient samples were collected from the onshore middle Miocene Tauwhareparae (TWP) seep deposit, while the modern samples were obtained from the National Institute of Water and Atmosphere (NIWA) Cruise TAN0616 (November 2006) from Ritchie Ridge, offshore Hikurangi Margin. A paragenetic sequence of diagenetic events involving early aragonitic phases, followed by late calcitic phases is defined for the seep-carbonates. This sequence likely has relevance for understanding the fluid-cement histories of seep-carbonates more widely. Two main carbonate mineralogies occur in each of the sample groups - modern samples are aragonitic or dolomitic, while the ancient ones consist dominantly of either aragonite or calcite. Thus, aragonite common to both sample groups, and is interpreted to represent the initial primary carbonate precipitate in hydrocarbon seep provinces under specific fluid flux and local pore-water chemistry conditions. Aragonite morphologies range from microcrystalline carbonate ('micarb'), to acicular aragonites that may form botryoids or spherulites. Dolomite occurs in those modern samples which appear to constitute exhumed remnants of a former subsurface 'seep plumbing system', and so are strictly not true seabed 'seep-carbonates', but instead are part of the larger hydrocarbon seep province. Calcite in the ancient samples is either a product of alteration and neomorphic transformation of aragonite, or derives from late stage cementation from burial fluids. As a result of their formation processes, the calcites are generally recrystallised and have equant or 'cellular' textures. Stable δ13C and δ18O isotope cross-plots reveal a large spread of values for the sample groups. Ancient samples range from δ13C -8 to -50 PDB and δ18O -5.5 to +2 PDB. Modern samples have δ13C values from -6 to -41 PDB and δ18O values ranging from +2.6 to +6.7 PDB. The δ13C values suggest the majority of the methane that formed these seep-carbonates is of thermogenic origin, although some mixing from other carbon sources may have occurred. The positive δ18O signatures are suggestive of carbonate formation during dissociation of gas hydrates, while the negative values possibly indicate that some of the formation fluids were warmer than normal in the 17 - 30 C range.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-20T22:04:59Z No. of bitstreams: 1 MoacirBispoRamos_TESE.pdf: 16232608 bytes, checksum: 452eef16e8cb0bb6456bb9da73f46508 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-21T21:33:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MoacirBispoRamos_TESE.pdf: 16232608 bytes, checksum: 452eef16e8cb0bb6456bb9da73f46508 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T21:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoacirBispoRamos_TESE.pdf: 16232608 bytes, checksum: 452eef16e8cb0bb6456bb9da73f46508 (MD5) Previous issue date: 2015-12-07 / O presente trabalho prop?e a modifica??o do revestimento de eletrodos de baixo hidrog?nio, propiciando uma alternativa para execu??o de soldagem com o AWS E-7018 sem precisar resseca-los, reduzindo por conseguinte os custos financeiros e o tempo de fabrica??o de soldas estruturais de alta resist?ncia. As soldas deste estudo foram produzidas a partir de eletrodos com revestimento b?sico (higrosc?picos) - processo manual - pintados com tinta spray de alum?nio para altas temperaturas ou revestidos com filmes finos de PVC e de papel alum?nio (99,9%), comumente utilizados para prote??o de alimentos. A premissa b?sica ?, que estabelecendo uma barreira entre a atmosfera e o revestimento do eletrodo, poder-se-? diminuir os efeitos da alta higroscopicidade apresentada pelo revestimento, minimizando assim, a principal fonte de fornecimento de hidrog?nio ? po?a de fus?o durante a soldagem, tamb?m ? esperado, que a adi??o de novos materiais no revestimento ? po?a de fus?o, provoque altera??es metal?rgicas no metal depositado e consequentemente altera??es nas propriedades mec?nicas. Mensurar o hidrog?nio dissolvido no metal depositado ap?s soldado com os eletrodos modificados, avaliar a influencia dessas modifica??es nas microestruturas produzidas, nas propriedades mec?nicas da solda resultante e comparar esses resultados obtidos com procedimentos de soldagem padr?o normatizados e com os novos eletrodos imperme?veis recentemente desenvolvidos, balizou o estudo. Os resultados obtidos, na maioria das amostras soldadas com eletrodos modificados, apresentaram aumento significativo da resist?ncia mec?nica e de tenacidade, justificados pelo aumento percentual de ferrita acicular no metal depositado, sem, contudo, eleva??o significativa da dureza, quando comparados com a soldagem com eletrodo AWS E-7018 da forma tradicional. O hidrog?nio difus?vel nos eletrodos modificados manteve-se dentro do estabelecido pelos c?digos internacionais. / This paper suggests modifications in coating of electrodes providing an alternative for execution of welding with low hydrogen electrode AWS E7018 without having to dry it, reducing thus the cost and time of manufacturing of high resistance welds. The welds in this research were developed with basic coated electrodes (hygroscopic) ? SMAW process ? externally painted with aluminum spray paint for high temperatures or wrapped with thin plastic films (PVC) and aluminum foil films used commonly for food protection. The basic premise is that establishing a barrier between the atmosphere and the electrode coating could reduce the effects of high hygroscopicity presented by coatings of low hydrogen, minimizing this way the main source of supply of hydrogen to the fusion pool during welding. It is also expected that the addition of new materials from the electrode coating to the fusion pool would induce metallurgical changes in the deposited metal and, as a consequence, modifications in its mechanical properties. This research dealt with measuring the dissolved hydrogen in the deposited metal after welding with modified electrodes, evaluating the influence of these changes in the produced microstructures and in the mechanical properties of the resulting weld, and comparing the obtained results with the standard welding procedures and with the recently developed waterproof electrodes. The results obtained in most samples welded with modified electrodes showed increased mechanical resistance and increased tenacity due to the increased percentage of acicular ferrite in metal deposited without significant elevation of hardness, when compared with the traditional welding with AWS E7018 electrode and with ELBR?S BRH4R waterproof electrode. The diffusing hydrogen measured in the modified electrodes was kept inside the parameters defined by international codes.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-02-15T11:17:50Z No. of bitstreams: 1 CiceroLeonardoPereiraDeSouza_DISSERT.pdf: 12093980 bytes, checksum: 07b7fe22cb40d5bdd02b643fb06ab78a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-02-16T11:10:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CiceroLeonardoPereiraDeSouza_DISSERT.pdf: 12093980 bytes, checksum: 07b7fe22cb40d5bdd02b643fb06ab78a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T11:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CiceroLeonardoPereiraDeSouza_DISSERT.pdf: 12093980 bytes, checksum: 07b7fe22cb40d5bdd02b643fb06ab78a (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A soldagem a arco el?trico por eletrodo revestido (SMAW) ? uma das mais antigas t?cnicas de soldagem e a primeira a ser utilizada industrialmente em grande escala. Durante o s?culo XX a soldagem SMAW foi a mais usada como t?cnica de uni?o permanente de metais, sendo at? hoje, mesmo com coexist?ncia de diversas outras t?cnicas, uma das que possuem maior utiliza??o no mercado brasileiro. Nesse tipo de soldagem uma das maiores preocupa??es ? o cuidado no armazenamento do eletrodo, pois o mesmo n?o pode ficar exposto a atmosfera ambiente, j? que absorveria umidade, que ? danoso para a qualidade da solda. A umidade introduz na zona fundida o hidrog?nio que pode levar ao surgimento de trincas a frio. A solu??o normalmente usada ? a da ressecagem em temperaturas at? 450? C, acompanhada de armazenamento em estufas, pr?tica que gera custos adicionais para um projeto de fabrica??o. Nesse contexto o presente trabalho teve a inten??o de caracterizar a zona fundida de soldas feitas com eletrodos revestidos E7018 encobertos com filmes de alum?nio e PVC, aplicados com o intuito de resguarda-los contra a umidade ambiente, diminuindo custos e tempo com secagem, tamb?m variando o valor de aporte t?rmico utilizado durante a soldagem. Essa atual investiga??o d? continuidade ? pesquisa recente sobre a influ?ncia de tais filmes protetores na composi??o e, em especial, na microestrutura do metal de solda depositado, onde a quantifica??o dos constituintes e caracteriza??o microestrutural ocorreu atrav?s de um software para avalia??o de imagens. No presente caso, com a utiliza??o de um microsc?pio com emiss?o de campo, MEV-FEG, foram obtidas imagens com elevado contraste, que permitiram um levantamento detalhado dos tipos de constituintes presentes, assim como uma an?lise mais precisa de sua morfologia. Em particular foi poss?vel avaliar quantitativamente o efeito dos filmes protetores no tamanho de gr?o e na raz?o de aspecto do microconstituinte AF (ferrita acicular). Com base numa revis?o da literatura ? apresentada uma an?lise cr?tica acerca dos par?metros que tiveram maior relev?ncia na forma??o da microestrutura final e nas propriedades mec?nicas obtidas. Os resultados conduziram a constata??o de que para maiores valores de aporte t?rmico a microestrutura, em especial a ferrita acicular, tende a ser mais grosseira. Com a utiliza??o dos revestimentos de PVC e tinta de alum?nio obteve-se uma leve diminui??o nessa granulometria, j? que a microestrutura apresentou-se mais refinada do que com os eletrodos de refer?ncia (E7018 puro e BRH4R). / The shield metal arc welding (SMAW) is one of the oldest welding processes and the first one to be used in large industrial scale. During the XX century the SMAW was the most applied process for metal joining, remaining until nowadays as one of the most used in the Brazilian market. In this kind of welding one of the biggest problems is to avoid the hydrogen induced cold cracking, what imposes rigid requirements in the storing of the weld consumables. In order to avoid the humidity absorption, the consumables must be dried out in special ovens at temperatures in the order of 450 C, what implies in additional and higher manufacturing costs. In this context a recent research suggested modifications in coating of electrodes providing an alternative for execution of welding with low hydrogen electrode AWS E7018 without having to dry it, The welds were developed with basic coated electrodes (hygroscopic) externally painted with aluminum spray paint for high temperatures or wrapped with thin plastic films (PVC) and aluminum foil films. The induced metallurgical changes in the deposited metal, associated with the addition of new materials to the electrode coating, were investigated, wereby the microconstituents in the fusion zone were quantified using a software for image analysis. In the actual work, with the use of a field emission microscope, MEV-FEG, high contrast images could be obtained, this allowed a detailed characterization of the various microconstituents and a more precise description of their morphology. In special it was possible to evaluate the influence of the protective films in the grain size and aspect ratio of the microconstituent AF (acicular ferrite). On base of a literature review a critical analysis is presented, that embraces the effect of the more relevant parameters on the final microstructure and resulting mechanical properties. The results showed that for higher values of heat input the microstructure, especially the acicular ferrite, tends to be coarser. With the use of PVC coatings and aluminum paint, a slight reduction was achieved in this granulometry, since the microstructure was more refined than with reference electrodes (E7018 pure and BRH4R).

Low temperature cleavage fracture behaviour was investigated using four experimental microalloyed bainitic plate steels. The four plate samples were produced by different thermomechanical processing (TMP) schedules and had yield strengths in the range 540 - 670 MPa. Microstructures were characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and electron back scattered diffraction (EBSD). Quantitative data was obtained for prior austenite grain (PAG) size, volume fractions of two bainite types (conventional bainite and acicular ferrite) and EBSD 15° domain size. Charpy impact tests (using two notch orientations) were carried out over a range of temperatures. Cleavage facet sizes were measured on -196°C Charpy samples. The range of TMP schedules produced variations in PAG width, type of bainite and 15° domain size. The effects of these three microstructural features on cleavage crack propagation are discussed. Results indicate that the microstructures are controlled by i) deformation below TNR and ii) accelerated cooling rate. Domain structure reflects TMP. There is no clear correlation between domain size and cleavage facet size. / Thesis (Master, Mechanical and Materials Engineering) -- Queen's University, 2009-07-30 19:17:01.25