Este trabalho descreve o conceito do processo uphill aplicado no tratamento térmico de ligas de alumínio. Uma técnica pouco difundida na literatura e com aplicações limitadas na indústria aeroespacial. É um processo também conhecido em inglês por deep freezing ou tri-cycle stress relieving. A técnica uphill é interessante do ponto de vista de redução de tensão residual, podendo atingir reduções maiores do que 80% como tem sido reportado na literatura. Este processo basicamente consiste em imergir a peça, depois da têmpera, em um ambiente criogênico, com o objetivo de obtenção de uma homogeneização da temperatura, seguido da transferência para uma câmara de vapor quente para obter um gradiente de temperatura, mantendo-se ainda as propriedades mecânicas obtidas com o tratamento térmico. Este trabalho mostra o desenvolvimento de um sistema uphill e a avaliação de propriedades mecânicas (tração, dureza e fadiga) e de corrosão. Os resultados mostraram que o sistema desenvolvido produziu gradientes térmicos elevados, responsável pelas reduções, de tensão e distorções. Com relação às propriedades mecânicas e resultados de corrosão, verificou-se que a técnica uphill traz benefícios quando comparada aos métodos tradicionais de têmpera e envelhecimento, com destaque o aumento de tenacidade à fratura e vida em fadiga sem perda significativa de resistência à corrosão, mantendo a linha de desempenho das têmperas com alta taxa de resfriamento. Embora com efeitos mais significativos para maiores espessuras, a técnica foi empregada com sucesso para peças de até ¼ pol. [6,35 mm]. / This work describes the concept of uphill process applied to heat treatment of aluminum alloys. Uphill applied in aluminum aerospace industry, but it is not very widespread in the techno-scientific literature. It is also a process known as \"deep freezing\" or \"tri-cycle stress relieving\". Uphill technique is much interesting from the point of view of residual stress reduction that can be higher than 80% as has been reported. This process basically consists of immersing the part in cryogenic bath, after quenching, getting homogenization and stabilization temperature of the part, followed by transferring for a hot steam chamber to obtain a temperature gradient. Stress reduction is obtained without deleterious effect in mechanical properties gained with the heat treatment. This work shows the development from a uphill system and the mechanical properties evaluation (tensile, hardness and fatigue) and corrosion. Results shown that the developed system can produce high thermal gradients generating stresses and distortion reduction. Related to mechanical properties and corrosion results, it was verified that the uphill technique brings benefits when compared to the traditional quenching and aging methods, highlighting the increase in toughness and fatigue life without meaningful loss of corrosion resistance and maintaining the performance when highest cooling rate is used. Although with more significant effect for thicker parts, this process was successfully applied for components up to ¼ pol.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-20052019-113423 |
| Date | 16 July 2018 |
| Creators | Mattos, Wellington da Silva |
| Contributors | Canale, Lauralice de Campos Franceschini |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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