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Fractografia quantitativa : relações entre tenacidade e o comportamento fractal em ligas metálicas /

Orientador: Luis Rogério de Oliveira Hein / Banca: Alfeu Saraiva Ramos / Banca: Miriam de Lourdes N. Motta Melo / Resumo:Superfícies de fratura expressam a sequência de eventos de liberação de energia coma propagação de trincas. No caso de ligas metálicas, a evolução das formações topográficas pode indicar as linhas de ação de carga, falhas de uso ou de processamento e outros. Nestes casos, a fractografia pode auxiliar na investigação de falhas estruturais e nos processos de manufatura. Neste trabalho foram realizados dois tipos de análise de correlações: a primeira entre a largura da zona deestiramento (LZE) e o valor da tenacidade a fratura (Kc) e a segunda entre os valores de tenacidade à fratura e a fractalidade da topografia das superfícies fraturadas, sempre por meio de processamento digital de imagens. Para obtenção das superfícies de fratura dos corpos de provas do aço 15-5PH e da liga do alumínio AA 7475, este foram ensaiados para obtenção de valores de Kic. As superfícies de fratura geradas foram mapeadas pela técnica de reconstrução por extensão de foco, e para cada região foram calculados os valores de dimensão fractal: dimensão monofractal (Df), dimensão estrutural (Ds) e dimensão textural (DT). Os resultados da análise entre LZE e Kc apresentaram uma alta correlação para o aço 15-5PH, mostrando a validade do método de seleção da LZE o do processo de reconstrução da imagem. Já análise fractal mostrou quanto maior a ductilidade do material menor é o nível de correlação linear obtido entre tenacidade e os valores fractais. Contudo, para o aço 15-5PH, com comportamento transitando entre o regime linear elástico e elasto-plástico, o nível da correlação linear entre Kc e os valores fractais tende a ser significante, principalmente para as correlações estabelecidas envolvendo a dimensão textural (DT). Devido ao caráte dúctil da liga AA 7475 não foram encontrados correlações significantes / Abstract: Fracture surface express the sequence of energy release events during crack propagation and, in the case of metallic alloys, the topographic evolution can descrbr the action of load lines, failures due to using processing, and others. In the cases, the quantitative fractography can help the investigation of failures in structures and manufacturing processes. In this work, two correlation analyses were carried out: the first between the stretch zone width (SZW) and fracture toughness (Kc) and the second between Kc and the fractality of the fractured surface topography, both analyzed by digital image processing. The 15-5PH stee and AA7475 aluminium alloy fracture surfaces for analysis were obtained by toughness testing. Each seurface was mapped by extend depth of field technique, and the following fractal dimension values were calculated for each mapped position: monofractal dimension (Df), structural dimension (Ds) and textural dimension (DT). The results for analysis between LZE and Kc data showed a high correlation for 15-5PH steel, also checking the validity of the delimitation method of SZW and the image reconstruction process. The fractal analysis showed that as higher the ductility of the material, as lower will be the level of linear correlation obtained between toughness and the fractal values. However, for 15-5PH steel, with behavior ranging between the linear-elastic and elastic-plastic, the level of linear correlation between Kc and the fractal values tend to be significant, especially for established correlations involving the textural dimension (Dt). However, for AA 7475 aluminium alloy no significant correlation could be established due to predominance of shallow dimples / Mestre

Identiferoai:union.ndltd.org:UNESP/oai:www.athena.biblioteca.unesp.br:UEP01-000638743
Date January 2011
CreatorsCaltabiano, Pietro Carelli Reis de Oliveira.
ContributorsUniversidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Engenharia (Campus de Guaratinguetá).
PublisherGuaratinguetá : [s.n.],
Source SetsUniversidade Estadual Paulista
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typetext
Format140 f.:
RelationSistema requerido: Adobe Acrobat Reader

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