Die Anwendbarkeit des Master Curve-(MC-)Konzepts zur Charakterisierung des Zähigkeitszustandes bestrahlter Reaktordruck¬behälter-(RDB-)Stähle wurde an drei RDB-Stählen überprüft: IAEA-Referenzstahl 3JRQ57, 1JFL11 (vergleichbar mit 22NiMoCr3-7) sowie russischer WWER-440 Grundwerkstoff KAB-B. In Zugversuchen, Charpy-V-Tests, Risswiderstandskurven nach ASTM E1820 und Master Curve Tests zur Bestimmung der Referenztemperatur T0 nach ASTM E1921 wurden der unbestrahlte Ausgangszustand, je drei Bestrahlungszustände bis hin zu Neutronenfluenzen von 100∙10^18 n/cm² (E>1MeV) sowie bei 475°C/100h thermisch ausgeheilte Zustände untersucht. Mit zusätzlichen auf dem MC-Konzept basierenden Auswerteverfahren nach SINTAP, multimodalem MC-Ansatz (MML) sowie der Unified Curve erfolgte die Bewertung des Einflusses von Materialinhomogenitäten und möglicher MC-Formänderung bei hohen Fluenzen. Wie erwartet geht Neutronenbestrahlung mit Verfestigung und Duktilitätsabnahme einher, d.h. Härte, Festigkeitskennwerte, Charpy-V-Übergangstemperaturen T28J und T41J sowie T0 steigen mit der Neutronenfluenz, während die Bruchdehnung und Hochlagenzähigkeit abnehmen. Am bestrahlungsempfindlichsten reagiert der Stahl 3JRQ57, gefolgt von KAB-B und 1JFL11. Durch die Ausheilbehandlung von 475°C/100h erholen sich die Werkstoffkennwerte der Zugversuche, Charpy-V-Tests und MC-Versuche auf den jeweiligen unbestrahlten Ausgangszustand. Die technischen Ersatzkennwerte für duktile Rissinitiierung bleiben relativ unbeeinflusst von der Neutronenbestrahlung. Die MC nach ASTM E1921 beschreibt die Bruchzähigkeits-Temperaturverläufe für alle drei RDB-Stähle in allen Bestrahlungs- und Ausheilzuständen gut. Bei den niedrig und mittel bestrahlten Zuständen liegen meist mehr als 5% der KJc(1T)-Werte unterhalb der MC-Kurve für 5% Versagenswahrscheinlichkeit. Die MC beschreibt den hoch bestrahlte Zustand (ca. 100∙10^18 n/cm², E>1MeV) aller drei RDB-Stähle sehr gut, auch für Daten außerhalb des Gültigkeitsbereiches T0±50K, und auch für den bestrahlungsempfindlichen 3JRQ57 mit inhomogenem Gefüge. Die Unified Curve überbewertet den Einfluss der Neutronenbestrahlung auf die MC-Kurvenform. Eine mögliche Formänderung der MC durch Neutronenbestrahlung konnte bei keinem der drei untersuchten RDB-Stähle nachgewiesen werden.

Die Anwendbarkeit des Master Curve-(MC-)Konzepts zur Charakterisierung des Zähigkeitszustandes bestrahlter Reaktordruck¬behälter-(RDB-)Stähle wurde an drei RDB-Stählen überprüft: IAEA-Referenzstahl 3JRQ57, 1JFL11 (vergleichbar mit 22NiMoCr3-7) sowie russischer WWER-440 Grundwerkstoff KAB-B. In Zugversuchen, Charpy-V-Tests, Risswiderstandskurven nach ASTM E1820 und Master Curve Tests zur Bestimmung der Referenztemperatur T0 nach ASTM E1921 wurden der unbestrahlte Ausgangszustand, je drei Bestrahlungszustände bis hin zu Neutronenfluenzen von 100∙10^18 n/cm² (E>1MeV) sowie bei 475°C/100h thermisch ausgeheilte Zustände untersucht. Mit zusätzlichen auf dem MC-Konzept basierenden Auswerteverfahren nach SINTAP, multimodalem MC-Ansatz (MML) sowie der Unified Curve erfolgte die Bewertung des Einflusses von Materialinhomogenitäten und möglicher MC-Formänderung bei hohen Fluenzen. Wie erwartet geht Neutronenbestrahlung mit Verfestigung und Duktilitätsabnahme einher, d.h. Härte, Festigkeitskennwerte, Charpy-V-Übergangstemperaturen T28J und T41J sowie T0 steigen mit der Neutronenfluenz, während die Bruchdehnung und Hochlagenzähigkeit abnehmen. Am bestrahlungsempfindlichsten reagiert der Stahl 3JRQ57, gefolgt von KAB-B und 1JFL11. Durch die Ausheilbehandlung von 475°C/100h erholen sich die Werkstoffkennwerte der Zugversuche, Charpy-V-Tests und MC-Versuche auf den jeweiligen unbestrahlten Ausgangszustand. Die technischen Ersatzkennwerte für duktile Rissinitiierung bleiben relativ unbeeinflusst von der Neutronenbestrahlung. Die MC nach ASTM E1921 beschreibt die Bruchzähigkeits-Temperaturverläufe für alle drei RDB-Stähle in allen Bestrahlungs- und Ausheilzuständen gut. Bei den niedrig und mittel bestrahlten Zuständen liegen meist mehr als 5% der KJc(1T)-Werte unterhalb der MC-Kurve für 5% Versagenswahrscheinlichkeit. Die MC beschreibt den hoch bestrahlte Zustand (ca. 100∙10^18 n/cm², E>1MeV) aller drei RDB-Stähle sehr gut, auch für Daten außerhalb des Gültigkeitsbereiches T0±50K, und auch für den bestrahlungsempfindlichen 3JRQ57 mit inhomogenem Gefüge. Die Unified Curve überbewertet den Einfluss der Neutronenbestrahlung auf die MC-Kurvenform. Eine mögliche Formänderung der MC durch Neutronenbestrahlung konnte bei keinem der drei untersuchten RDB-Stähle nachgewiesen werden.

Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus altem Baustahl (i. A. Flussstahl) und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit (der Sicherheit gegen ein sprödes Versagen) von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 normativ geregelten Nachweismethoden zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung wurden basierend auf umfangreichen bruchmechanischen Untersuchungen entwickelt. Sie gelten für Schweißkonstruktionen und „Stähle aus neuerer Zeit“ mit in der Regel hohen Zähigkeitswerten. Die Quantifizierung der Zähigkeit in Werkstoffnormen erfolgt durch Kerbschlagbiegeversuche. Die Beziehung zwischen der Übergangstemperatur der Kerbschlagarbeit und der Referenztemperatur der Bruchzähigkeit wird durch die modifizierte Sanz-Korrelation hergestellt, die nur für diese Stähle abgeleitet wurde. Das in der Norm verankerte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächung durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet. Einerseits unterscheiden sich Kerbwirkung und Eigenspannungszustand von geschweißten und genieteten Konstruktionen und damit die Zähigkeitsanforderungen wesentlich voneinander. Auf der anderen Seite unterliegen die Zähigkeitseigenschaften von Flussstählen deutlich größeren Streuungen. In der vorliegenden Arbeit werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Konstruktionen aus altem Flussstahl vorgestellt. Wesentlicher Bestandteil sind dabei die umfangreichen Werkstoffanalysen zur Ermittlung der bruchmechanischen Werkstoffzähigkeit im spröd-duktilen Übergangsbereich nach dem Master-Curve-Konzept (ASTM E1921). Die Auswertungen belegen, dass in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens unterschiedliche Werkstoffgüten definiert werden können. Um den Einfluss des Stanzens von Löchern auf das Sprödbruchverhalten alter Flussstähle zu beurteilen, werden Gefügeuntersuchungen und Mikrohärtemessungen durchgeführt. Ausgehend von einer umfassenden Analyse typischer Konstruktionsformen bestehender Tragwerke des Stahlhochbaus erfolgen bruchmechanische FE-Berechnungen an Anschlüssen von Winkelprofilen zur Bestimmung der Zähigkeitsanforderungen. Die dabei gewonnenen Ergebnisse des Spannungsintensitätsfaktors werden durch Modifikation bekannter Lösungen aus der Fachliteratur für die weitere Anwendung aufbereitet. Darauf aufbauend wird für die untersuchten Konstruktionsdetails im Rahmen einer bruchmechanischen Sicherheitsanalyse ein praxisgerechtes Verfahren zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung genieteter und geschraubter Bauteile abgeleitet. Mit Hilfe statistischer Methoden werden Streuungen der Festigkeits- und Zähigkeitskennwerte der Flussstähle erfasst und nach der Verifizierung durch Bauteilversuche in ein semi-probabilistisches Nachweiskonzept überführt.

Longitudinal joints are one of the critical factors that cause premature pavement failure. Poor-quality joints are characterized by a low density and high permeability; which generates surface distresses such as ravelling or longitudinal cracking. Density has been traditionally considered as the primary performance indicator of joint construction. Density measurements consist of taking cores in the field and determining their density in the laboratory. Although this technique provides the most accurate measure of joint density, it is destructive and time consuming. Nuclear and non-nuclear gauges have been used to evaluate the condition of longitudinal joint non-destructively, but did not show good correlation with core density tests. Consequently, agencies are searching for other non-destructive testing (NDT) options for longitudinal joints evaluation. NDT methods have significantly advanced for the evaluation of pavement structural capacity during the past decade. These methods are based either on deflection or wave velocity measurements. The light weight deflectometer (LWD) is increasingly being used in quality control/quality assurance to provide a rapid determination of the surface modulus. Corresponding backcalculation programs are able to determine the moduli of the different pavement layers; these moduli are input parameters for mechanistic-empirical pavement design. In addition, ultrasonic wave-based methods have been studied for pavement condition evaluation but not developed to the point of practical implementation. The multi-channel analysis of surface waves (MASW) consists of using ultrasonic transducers to measure surface wave velocities in pavements and invert for the moduli of the different layers. In this study, both LWD and MASW were used in the laboratory and in the field to assess the condition of longitudinal joints. LWD tests were performed in the field at different distances from the centreline in order to identify variations of the surface modulus. MASW measurements were conducted across the joint to evaluate its effect on wave velocities, frequency content and attenuation parameters. Improved signal processing techniques were used to analyze the data, such as Fourier Transform, windowing, or discrete wavelet transform. Dispersion curves were computed to determine surface wave velocities and identify the nature of the wave modes propagating through the asphalt pavement. Parameters such as peak-to-peak amplitude or the area of the frequency spectrum were used to compute attenuation curves. A self calibrating technique, called Fourier transmission coefficient (FTC), was used to assess the condition of longitudinal joints while eliminating the variability introduced by the source, receivers and coupling system. A critical component of this project consisted of preparing an asphalt slab with a joint in the middle that would be used for testing in the laboratory. The compaction method was calibrated by preparing fourteen asphalt samples. An exponential correlation was determined between the air void content and the compaction effort applied to the mixture. Using this relationship, an asphalt slab was prepared in two stages to create a joint of medium quality. Nuclear density measurements were performed at different locations on the slab and showed a good agreement with the predicted density gradient across the joint. MASW tests were performed on the asphalt slabs using different coupling systems and receivers. The FTC coefficients showed good consistency from one configuration to another. This result indicates that the undesired variability due to the receivers and the coupling system was reduced by the FTC technique. Therefore, the coefficients were representative of the hot mix asphalt (HMA) condition. A comparison of theoretical and experimental dispersion curves indicated that mainly Lamb waves were generated in the asphalt layer. This new result is in contradiction with the common assumption that the response is governed by surface waves. This result is of critical importance for the analysis of the data since MASW tests have been focusing on the analysis of Rayleigh waves. Deflection measurements in the field with the LWD showed that the surface modulus was mostly affected by the base and subgrade moduli, and could not be used to evaluate the condition of the surface course that contains the longitudinal joints. The LWDmod software should be used to differentiate the pavement layers and backcalculate the modulus of the asphalt layer. Testing should be performed using different plate sizes and dropping heights in order to generate different stress levels at the pavement surface and optimize the accuracy of the backcalculation. Finally, master curves were computed using a predictive equation based on mix design specifications. Moduli measured at different frequencies of excitation with the two NDT techniques were shifted to a design frequency of 25 Hz. Design moduli measured in the field and in the laboratory with the seismic method were in good agreement (less than 0.2% difference). Moreover, a relatively good agreement was found between the moduli measured with the LWD and the MASW method after shifting to the design frequency. In conclusion, LWD and MASW measurements were representative of HMA condition. However, the condition assessment of medium to good quality joints requires better control of the critical parameters, such as the measurement depth for the LWD, or the frequency content generated by the ultrasonic source and the coupling between the receivers and the asphalt surface for the MASW method.

Longitudinal joints are one of the critical factors that cause premature pavement failure. Poor-quality joints are characterized by a low density and high permeability; which generates surface distresses such as ravelling or longitudinal cracking. Density has been traditionally considered as the primary performance indicator of joint construction. Density measurements consist of taking cores in the field and determining their density in the laboratory. Although this technique provides the most accurate measure of joint density, it is destructive and time consuming. Nuclear and non-nuclear gauges have been used to evaluate the condition of longitudinal joint non-destructively, but did not show good correlation with core density tests. Consequently, agencies are searching for other non-destructive testing (NDT) options for longitudinal joints evaluation. NDT methods have significantly advanced for the evaluation of pavement structural capacity during the past decade. These methods are based either on deflection or wave velocity measurements. The light weight deflectometer (LWD) is increasingly being used in quality control/quality assurance to provide a rapid determination of the surface modulus. Corresponding backcalculation programs are able to determine the moduli of the different pavement layers; these moduli are input parameters for mechanistic-empirical pavement design. In addition, ultrasonic wave-based methods have been studied for pavement condition evaluation but not developed to the point of practical implementation. The multi-channel analysis of surface waves (MASW) consists of using ultrasonic transducers to measure surface wave velocities in pavements and invert for the moduli of the different layers. In this study, both LWD and MASW were used in the laboratory and in the field to assess the condition of longitudinal joints. LWD tests were performed in the field at different distances from the centreline in order to identify variations of the surface modulus. MASW measurements were conducted across the joint to evaluate its effect on wave velocities, frequency content and attenuation parameters. Improved signal processing techniques were used to analyze the data, such as Fourier Transform, windowing, or discrete wavelet transform. Dispersion curves were computed to determine surface wave velocities and identify the nature of the wave modes propagating through the asphalt pavement. Parameters such as peak-to-peak amplitude or the area of the frequency spectrum were used to compute attenuation curves. A self calibrating technique, called Fourier transmission coefficient (FTC), was used to assess the condition of longitudinal joints while eliminating the variability introduced by the source, receivers and coupling system. A critical component of this project consisted of preparing an asphalt slab with a joint in the middle that would be used for testing in the laboratory. The compaction method was calibrated by preparing fourteen asphalt samples. An exponential correlation was determined between the air void content and the compaction effort applied to the mixture. Using this relationship, an asphalt slab was prepared in two stages to create a joint of medium quality. Nuclear density measurements were performed at different locations on the slab and showed a good agreement with the predicted density gradient across the joint. MASW tests were performed on the asphalt slabs using different coupling systems and receivers. The FTC coefficients showed good consistency from one configuration to another. This result indicates that the undesired variability due to the receivers and the coupling system was reduced by the FTC technique. Therefore, the coefficients were representative of the hot mix asphalt (HMA) condition. A comparison of theoretical and experimental dispersion curves indicated that mainly Lamb waves were generated in the asphalt layer. This new result is in contradiction with the common assumption that the response is governed by surface waves. This result is of critical importance for the analysis of the data since MASW tests have been focusing on the analysis of Rayleigh waves. Deflection measurements in the field with the LWD showed that the surface modulus was mostly affected by the base and subgrade moduli, and could not be used to evaluate the condition of the surface course that contains the longitudinal joints. The LWDmod software should be used to differentiate the pavement layers and backcalculate the modulus of the asphalt layer. Testing should be performed using different plate sizes and dropping heights in order to generate different stress levels at the pavement surface and optimize the accuracy of the backcalculation. Finally, master curves were computed using a predictive equation based on mix design specifications. Moduli measured at different frequencies of excitation with the two NDT techniques were shifted to a design frequency of 25 Hz. Design moduli measured in the field and in the laboratory with the seismic method were in good agreement (less than 0.2% difference). Moreover, a relatively good agreement was found between the moduli measured with the LWD and the MASW method after shifting to the design frequency. In conclusion, LWD and MASW measurements were representative of HMA condition. However, the condition assessment of medium to good quality joints requires better control of the critical parameters, such as the measurement depth for the LWD, or the frequency content generated by the ultrasonic source and the coupling between the receivers and the asphalt surface for the MASW method.

The embrittlement of reactor pressure vessel (RPV) steels due to neutron irradiation restricts the operating lifetime of nuclear reactors. The reference temperature 𝑇0, obtained from fracture mechanics testing using the Master Curve concept, is a good indicator of the irradiation resistance of a material. The measurement of the shift in 𝑇0 after neutron irradiation, which accompanies the embrittlement of the material, using the Master Curve concept, enables the assessment of the reactor materials. In the context of worldwide life time extensions of nuclear power plants, the limited availability of neutron irradiated materials (surveillance materials) is a challenge. Testing of miniaturized 0.16T C(T) specimens manufactured from already tested standard Charpy-sized specimens helps to solve the material shortage problem. In this work, four different reactor pressure vessel steels with different compositions were investigated in the unirradiated and in the neutron-irradiated condition. A total number of 189 mini-C(T) samples were fabricated and tested. An important component of this study is the transferability of fracture mechanics data from mini-C(T) to standard Charpy-sized specimen. Our results demonstrate good agreement of the reference temperatures from the mini-C(T) specimens with those from standard Charpy-sized specimens. RPV steels containing higher Cu and P contents exhibit a higher increase in 𝑇0 after irradiation. The fracture surfaces were investigated using SEM in order to record the location of the fracture initiators. The fracture modes were also determined. A large number of test results formed the basis for a censoring probability function, which was used to optimally select the testing temperature in Master Curve testing. The effect of the slow stable crack growth censoring criteria from ASTM E1921 on the determination of 𝑇0 was analysed and found to have a minor effect. Our results demonstrate the validity of mini-C(T) specimen testing and confirm the role of the impurity elements Cu and P in neutron embrittlement. We anticipate further research linking microstructure to the fracture properties of materials before and after neutron irradiation and the optimization of Master Curve testing using the results from our statistical analysis.

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Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus altem Baustahl (i. A. Flussstahl) und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit (der Sicherheit gegen ein sprödes Versagen) von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 normativ geregelten Nachweismethoden zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung wurden basierend auf umfangreichen bruchmechanischen Untersuchungen entwickelt. Sie gelten für Schweißkonstruktionen und „Stähle aus neuerer Zeit“ mit in der Regel hohen Zähigkeitswerten. Die Quantifizierung der Zähigkeit in Werkstoffnormen erfolgt durch Kerbschlagbiegeversuche. Die Beziehung zwischen der Übergangstemperatur der Kerbschlagarbeit und der Referenztemperatur der Bruchzähigkeit wird durch die modifizierte Sanz-Korrelation hergestellt, die nur für diese Stähle abgeleitet wurde. Das in der Norm verankerte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächung durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet. Einerseits unterscheiden sich Kerbwirkung und Eigenspannungszustand von geschweißten und genieteten Konstruktionen und damit die Zähigkeitsanforderungen wesentlich voneinander. Auf der anderen Seite unterliegen die Zähigkeitseigenschaften von Flussstählen deutlich größeren Streuungen. In der vorliegenden Arbeit werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Konstruktionen aus altem Flussstahl vorgestellt. Wesentlicher Bestandteil sind dabei die umfangreichen Werkstoffanalysen zur Ermittlung der bruchmechanischen Werkstoffzähigkeit im spröd-duktilen Übergangsbereich nach dem Master-Curve-Konzept (ASTM E1921). Die Auswertungen belegen, dass in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens unterschiedliche Werkstoffgüten definiert werden können. Um den Einfluss des Stanzens von Löchern auf das Sprödbruchverhalten alter Flussstähle zu beurteilen, werden Gefügeuntersuchungen und Mikrohärtemessungen durchgeführt. Ausgehend von einer umfassenden Analyse typischer Konstruktionsformen bestehender Tragwerke des Stahlhochbaus erfolgen bruchmechanische FE-Berechnungen an Anschlüssen von Winkelprofilen zur Bestimmung der Zähigkeitsanforderungen. Die dabei gewonnenen Ergebnisse des Spannungsintensitätsfaktors werden durch Modifikation bekannter Lösungen aus der Fachliteratur für die weitere Anwendung aufbereitet. Darauf aufbauend wird für die untersuchten Konstruktionsdetails im Rahmen einer bruchmechanischen Sicherheitsanalyse ein praxisgerechtes Verfahren zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung genieteter und geschraubter Bauteile abgeleitet. Mit Hilfe statistischer Methoden werden Streuungen der Festigkeits- und Zähigkeitskennwerte der Flussstähle erfasst und nach der Verifizierung durch Bauteilversuche in ein semi-probabilistisches Nachweiskonzept überführt.

abstract: The accurate prediction of pavement network condition and performance is important for efficient management of the transportation infrastructure system. By reducing the error of the pavement deterioration prediction, agencies can save budgets significantly through timely intervention and accurate planning. The objective of this research study was to develop a methodology for calculating a pavement condition index (PCI) based on historical distress data collected in the databases from Long-Term Pavement Performance (LTPP) program and Minnesota Road Research (Mn/ROAD) project. Excel™ templates were developed and successfully used to import distress data from both databases and directly calculate PCIs for test sections. Pavement performance master curve construction and verification based on the PCIs were also developed as part of this research effort. The analysis and results of LTPP data for several case studies indicated that the study approach is rational and yielded good to excellent statistical measures of accuracy. It is believed that the InfoPaveTM LTPP and Mn/ROAD database can benefit from the PCI templates developed in this study, by making them available for users to compute PCIs for specific road sections of interest. In addition, the PCI-based performance model development can be also incorporated in future versions of InfoPaveTM. This study explored and analyzed asphalt pavement sections. However, the process can be also extended to Portland cement concrete test sections. State agencies are encouraged to implement similar analysis and modeling approach for their specific road distress data to validate the findings. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Civil Engineering 2015

Resumo: Materiais estruturais utilizados no projeto de equipamentos e instalações industriais podem apresentar mudança de seu comportamento à fratura quando se varia a temperatura. Este tipo de comportamento caracteriza-se pela existência de uma curva de transição, onde 3 regiões ficam bem definidas: os patamares inferior e superior e a região de transição. Na região de transição, os resultados experimentais apresentam alto espalhamento e são bastante dependentes da geometria ensaiada. Para solucionar este problema, foi desenvolvido um modelo analítico experimental, que resultou na edição da norma ASTM E1921-97. O trabalho inclui um estudo da influência de diversas rotas de tratamentos térmicos aplicadas em um aço 4130 utilizado pela indústria aeronáutica, um aço de qualidade API utilizado pela indústria petrolífera e um aço da classe A516 atualmente utilizado pela indústria nacional de vasos de pressão, na microestrutura, propriedades mecânicas de tração e tenacidade à fratura. Os resultados mostraram que o aço 4130 A450, apresentou a melhor correlação entre resistência e tenacidade entre as microestruturas pesquisadas. Este comportamento deve estar associado a rota de tratamento térmico aplicada a esta condição. O tratamento de austêmpera possibilita a formação de bainita que, tradicionalmente é conhecida por apresentar elevados valores de tenacidade. O método proposto pela ASTM pode ser considerado viável para as diversas microestruturas pesquisadas ampliando a aplicação da metodologia que recomenda o ensaio apenas para aços ferríticos. No entanto, a metodologia da Curva Mestra em materiais tratados termicamente deve ser conduzida de forma a se estabelecer parâmetros que considerem as modificações microestruturais sofridas pelo material. / Abstract: Structural materials used in industrial equipments design can change fracture behavior when the temperature is varied. This type of behavior is characterized by the existence of a transition curve, where 3 areas are well defined: inferior and superior landings and the ductile brittle transition. In ductile brittle transition, experimental results present high scatter and depend highly of specimen geometry. In order to solve this problem, an analytical experimental model was developed, resulting in ASTM E1921-97 standard edition. This work includes the influence of several heat treatments analysis applied in a 4130 steel used by the aeronautical industry, a API X70 steel used by the line pipe industry and a ASTM A516 steel used by pressure vases national industry, where it was analyzed the influence in the microstructure, mechanical properties and fracture toughness. The results showed that the 4130 A450 steel presented the best correlation between resistance and toughness among the researched microstructures. This behavior should be associated with the heat treatment route applied. The isothermal quenching treatment makes possible bainite formation which, traditionally it is known by its high toughness values. The methodology proposed by ASTM is considered viable for the several researched microstructures enlarging the application of the methodology that just recommends the rehearsal for ferritics steels. However, Master Curve methodology in heat treated materials must have some parameters settling down considering the microstructure modifications suffered by the material.