Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Pedro Paulo de Campos / Resumo: A obtenção de microestrutura constituída de ferrita acicular em aços micro-ligados é promissora por apresentar boa combinação de propriedades mecânicas, especialmente pela melhoria da tenacidade, graças a morfologia fina e entrelaçada que dificulta a propagação de trinca. Embora as propriedades mecânicas sejam adequadas para aplicações estruturais, o uso desta microestrutura tem sido um tanto limitado. Sob ponto de vista de mecanismo de nucleação, a causa desta limitação reside na dificuldade de obtenção de ferrita acicular a partir de aços forjados por apresentarem baixa densidade de inclusões não metálicas como óxidos, sulfetos e nitretos que servem como sítios de nucleação intragranular. A proposta deste trabalho é estudar os efeitos das condições de processamentos como temperatura de austenitização e temperatura de transformação isotérmica na formação de grandes frações de ferrita acicular e correlação com as propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que é possível obter estruturas multifásicas com grandes frações de ferrita acicular, com excelentes combinações de resistência e ductilidade. / Abstract: Obtaining acicular ferrite structure of low carbon steels is promising because a good mechanical properties combination. The toughness improvement is due the interlaced morphology of the acicular ferrite that promote crack propagation interruption. Although the mechanical are suitable to structural applications, the use of this microstrocture has been limited in view of complicated mechanism of acicular ferrite nucleation. The formation of acicular ferrite in low carbon wrougth steels is limited in view of low density of nonmetallic inclusions those serve as preferential sites of intragrunular nucleation. The purpose of this work is a study of processing conditions effects like austenitizing temperature and isothermal transformation an acicular ferrite formation. The results shown that it's possible to obtain multiphase structures with great fraction of acicular ferrite as well as excellent strength-ductility combination. KEYWORD: Low carbon steels, acicular ferrite, mechanical properties. / Mestre

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Estágio realizado na Zollern & Comandita / INEGI e orientado pelo Eng.º Rui Jorge Lemos Neto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Department of Power Engineering. Vysoká Skola Chemicko-Technologická V Praze, Praga. 2009

Estágio realizado na Zollern & Comandita Portugal e INEGI e orientado pelo Eng.º Rui Neto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado no INEGI e orientado pelo Eng.º Rui Neto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente (Gestão). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2004

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, no Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor R. A. Guedes de Carvalho

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-05Bitstream added on 2014-08-13T18:01:31Z : No. of bitstreams: 1 000746896.pdf: 3440391 bytes, checksum: 4769422191b2c82210f6239e3eba332e (MD5) / Vidros emissores de luz vêm despertando interesse como potenciais materiais para melhorar a eficiência de células solares comerciais de silício através da conversão descendente de energia onde um fóton da região do visível é convertido em dois fótons na região de ~1000 nm, que é a região da banda proibida do silício. Neste sentido, materiais dopados com íons lantanídeos que são muito promissores devido sua riqueza espectral, tem despertado o interesse nos últimos anos e muitos pares de íons lantanídeos tem sido propostos, dentre eles o par Pr3+-Yb3+, porém sem toda elucidação dos processos de transferência envolvidos. Este trabalho apresenta um estudo realizado em vidros fluoroindatos dopados com íons Pr3+ e co-dopados com íons Pr3+/Yb3+ quanto aos processos de conversão descendente Pr3+→Yb3+ e seus mecanismos. As seguintes composições vítreas foram estudadas: [(100-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:xPrF3], (x=0,01; 0,02; 0,05 e 1,0 % mol) e [(99-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:1PrF3:xYbF3], (0 ≤ x ≥ 3.0 % mol). O estudo térmico e espectroscópico dessas amostras produzidas pelo método clássico de fusão choque-térmico, mostrou uma boa estabilidade térmica frente à cristalização e uma janela de transparência de até ~ 8 μm, consequência da relativamente baixa energia de modos vibracionais (~500 cm-1) observadas no espectro Raman. As medidas de luminescência nos vidros co-dopados com Pr3+:Yb3+ evidenciaram o processo de conversão descendente de energia, importante para a aplicação em células solares de silício devido a emissão em 980 nm do Yb3+, como resultado da excitação dos íons Pr3+ na região do visível. O processo de conversão descendente de energia se dá por pelo menos três mecanismos, sendo que em dois deles a emissão ocorre a partir dos níveis 3PJ e um a partir do nível 1D2 do íon Pr3+. Valores de eficiência de transferência de 60,8% e 79% foram observados para a amostra... / Glass light emitting in the IR (1000 nm) region have attracted interest as potential materials for improving the efficiency of commercial silicon solar cell through energy downconversion where a photon in the visible region is converted into two photons in the ~1000 nm, which is the region of band gap of silicon. In this sense, materials doped with lanthanide ions that are very promising due to its spectral richness, has aroused interest in recent years and many pairs of lanthanide ions have been proposed, among then the pair Pr3+:Yb3+, but without any elucidation of the transfer processes involved. This work presents a study in fluoroindate glasses doped with Pr3+ and co-doped with Pr3+ / Yb3+ about the down-conversion energy process Pr3+→Yb3+ and the mechanism involved. The vitreous following compositions were used: [(100-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:xPrF3], (x=0,01; 0,02; 0,05 e 1,0 % mol) e [(99-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:1PrF3 : xYbF3], (0 ≤ x ≥ 3.0 % mol). The spectroscopic and thermal study of these samples produced by the classical method of melting-quenching showed a good thermal stability against crystallization and window transparency of ~ 8 microns, consequence of the relatively low phonon energy (~500 cm-1) seemed in Raman spectra. Measurements of luminescence in the glasses co-doped with Pr3+: Yb3+ showed the down-conversion process important for application in silicon solar cells due to emission at 1000 nm of Yb3+ as a result of excitation of the Pr3+ ions in the visible region. The downconversion process occurs by at least three mechanisms, in that two of then the emission occurs from 3PJ levels and one from the 1D2 level of Pr3+ ion. Transfer efficiency of 60.8% and 79% were observed for the sample containing 1 mol% Pr3+ and 3 mol% Yb3+. After the excitation of the 3PJ levels energy transfer occurs, where first the energy is transferred to an Yb3+ ion by cross relaxation [Pr3+ (3P0 → 1G4)...