Mestrado em Engenharia de Materiais
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Navegando Mestrado em Engenharia de Materiais por Assunto "Aço inoxidável"
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Item Efeitos da soldagem e do tratamento térmico de alívio de tensões na usinabilidade do aço inoxidável austenítico(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2018-12-14) Righi, Guilherme Ramos; Santos, Sandro Cardoso; http://lattes.cnpq.br/6898188197618037; http://lattes.cnpq.br/8968458368908727; Silva, Ernane Rodrigues; Sade, Wagner; Carneiro, José Rubens GonçalvesA usinagem em campo é uma operação aplicada em peças que passaram por diferentes processos durante a sua fabricação como conformação mecânica, soldagem e tratamento térmico, de modo que a usinabilidade de peças fabricadas em aço inoxidável austenítico - material amplamente submetido a esta operação - pode ser alterada (prejudicada) por mudanças ocorridas na microestrutura do material, alterando certas propriedades. Portanto, este trabalho envolve a avaliação da influência dos processos de soldagem e tratamento térmico de alívio de tensões - processos típicos de fabricação - sobre a usinabilidade do aço inoxidável austenítico AISI 304, material de resistência à corrosão e soldabilidade satisfatória e que possui amplas aplicações na indústria. Foi analisado o comportamento das regiões de metal base (MB) e zona termicamente afetada (ZTA) da solda feita em tarugos de aço inoxidável austenítico AISI 304 por processo TIG manual e posteriormente tratados termicamente para alívio parcial de tensão em patamar de temperatura de 350°C por 30 minutos, além de análise da região de metal base de um tarugo do material como recebido (CR) utilizado para referência. Para tal análise, foram feitos ensaios de usinabilidade por furação com pressão constante a seco e aplicando-se fluido de corte, medindo-se o tempo de furação em um percurso de 20mm, além de ensaios de microdureza Vickers e análise metalográfica para avaliar as transformações microestruturais. Os resultados obtidos permitiram verificar que na condição como soldado e tratado termicamente, o material apresentou melhor usinabilidade nas regiões de MB e ZTA quando foi aplicado o fluido de corte. Na mesma condição de processamento, a usinabilidade na ZTA é inferior à da região de MB independente do uso de fluido de corte e tal resultado é causado pela ocorrência do aumento de dureza na ZTA, evidenciado pelos refinos de grãos austenísticos. Portanto, os resultados permitem concluir que o ensaio de usinabilidade por furação com pressão constante é um método eficaz para análise da usinabilidade do AISI 304 processado e como recebido, de tal modo que este material teve sua menor usinabilidade na ZTA sob condição de processado e ensaiado a seco.Item Estudo da estampabilidade do aço inoxidável AISI 441 sob diferentes condições microestruturais(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-19) Costa Neto, Mozart Mesquita da; Lopes, Wellington; Silva, Gilmar Cordeiro da; http://lattes.cnpq.br/1404640470817037; http://lattes.cnpq.br/4445376135095677; Lopes, Wellington; Silva, Gilmar Cordeiro da; Corrêa, Elaine Carballo Siqueira; Pereira, Pedro Henrique RodriguesO processo de estampagem profunda em materiais metálicos possui diversaslimitações como a profundidade estampada, aparecimento de rugas, fratura dachapa antes da deformação total, além de o sólido gerado possuir variação daespessura de parede. Considerando essas variáveis, este trabalho apresenta oestudo da estampabilidade do aço inoxidável ferrítico AISI 441 sob duas condiçõesiniciais com o objetivo de avaliar o efeito dessa variável na estampabilidade e naresistência mecânica desse material a partir do cálculo do limite de deformação domaterial (LDR).A caracterização mecânica do aço AISI 441 utilizou ensaios de tração (comidentificação da anisotropia), microdureza Vickers e cisalhamento. Os resultadosindicaram o efeito do estado inicial do material (como recebido e pré-deformado emlaminação a frio) no limite de estampabilidade do aço AISI 441, sendo ligeiramentemaior para o estado como recebido a partir da comparação do valor do LDR. Foiverificado também que o modo de deformação predominante nos copos estampadosfoi o estiramento.Os resultados de estampagem associados aos dados de anisotropia indicaram amudança da orientação preferencial segundo a fibra plano (111) para outra maisheterogênea após a estampagem. De modo geral percebeu-se comportamentomecânico similar entre os produtos estampados para os dois estados analisadosneste trabalho, consistindo de amaciamento no fundo e endurecimento na lateral doscopos.Item Estudo da evolução do encruamento do aço AISI 430 tipos A e F após diferentes trajetórias de deformação(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-07-22) Francisco, Helbert Stéfano Goulart; Lopes, Wellington; Corrêa, Elaine Carballo Siqueira; http://lattes.cnpq.br/3203046752707862; http://lattes.cnpq.br/4445376135095677; http://lattes.cnpq.br/5932005130500739; Lopes, Wellington; Corrêa, Elaine Carballo Siqueira; Dumont, Marcello Rosa; Ferreira, André GuimarãesA estampagem é um processo de conformação mecânica capaz de gerar uma variada gama de produtos, desde artefatos utilizados como suporte de máquinas assim como produtos para o setor automotivo. Neste contexto, o estudo do encruamento, uma das principais variáveis controladas durante conformação, é essencial para prever o limite de deformação plástica que um determinado material pode suportar até a fratura. O encruamento auxilia também no entendimento de diversos fenômenos metalúrgicos que surgem durante as deformações, além de contribuir para o estudo de diferentes tipos de defeitos em produtos metálicos. Considerando essa abordagem, este trabalho realizou o estudo da evolução do encruamento de dois aços inoxidáveis ferríticos 430, classificados como tipos A e F. Os experimentos foram feitos para dois estados iniciais: recebido e recozido a 850°C com tempo de encharque de 60 e 40 minutos após mudanças na trajetória de deformação, assim como em amostras retiradas de um produto estampado. Para tanto, foram realizadas caracterizações mecânica e estrutural com uso das técnicas de ensaios de tração, cisalhamento, microdureza Vickers, microscopias óptica (MO) além da difração de raios X (DRX). As mudanças na trajetória de deformação foram efetuadas mediante a execução de rotas de carregamento compostas por tração/cisalhamento com pré-deformação em tração de 30% e 50% do valor do alongamento uniforme dos aços AISI 430 tipos A e F, e rotas do tipo Bauschinger, sendo estas compostas por cisalhamento direto/cisalhamento reverso/cisalhamento direto, para duas amplitudes de deformação efetiva. Os corpos de prova de cisalhamento foram retirados de diferentes regiões de um produto estampado para investigar a evolução do encruamento dos aços AISI 430 tipos A e F. Os resultados indicaram a redução na tensão de fluxo nas rotas tração-cisalhamento e efeito Bauschinger sendo proporcional ao aumento da pré deformação, bem como transientes na taxa de encruamento para ambas as rotas. A estampagem se mostrou capaz de alterar o encruamento localizado, alterando sua resposta mecânica e, a simulação por elementos finitos foi eficiente em prever os níveis de deformação submetidos na estampagem.Item Estudo da resistência à corrosão do aço ASTM 304 e 439, em solução de 3,5% de NACL com diferentes níveis de redução de espessura no processo de laminação a frio(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-07-05) Rezende, Isabella Teixeira; Dumont, Marcello Rosa; http://lattes.cnpq.br/5092556253652672; http://lattes.cnpq.br/7266479163618811; Dumont, Marcello Rosa; Corrêa, Elaine Carballo Siqueira; Labiapari, Wilian da SilvaOs aços inoxidáveis são aços comerciais bastante utilizados devido à sua alta resistência à corrosão e propriedades mecânicas. Diversos estudos têm demostrado que o trabalho a frio em aços inoxidáveis induz a transformação da austenita em martensita e assim provocaram alterações na resistência à corrosão. Neste trabalho foram utilizadas amostras de aço inoxidável ASTM AISI 304 e ASTM AISI 439 com 3 mm de espessura. As chapas foram conformadas por laminação a frio, sem recozimento, com redução final de espessura de 10% até 50%. As amostras foram caracterizadas por meio de ensaio de microdureza Vickers, ensaio metalográfico, difração de raios-x e polarização potenciodinâmica em solução de NaCl 3,5%. A formação da fase martensita a' induzida pela deformação foi observada nas amostras AISI 304, acompanhado pelo aumento da dureza, que aumentaram à medida que trabalho a fio aumentou. Para o AISI 439 apenas a fase ferrita foi observada, com possível formação de carbonetos. Nos ensaios de polarização potenciodinâmica foi percebida uma variação na resistência a corrosão das amostras analisadas à medida que a deformação a frio aumentou, mas apresentando uma resistência a corrosão similar em todos as amostras. A formação da martensita nessas condições de deformação impostas não gerou variação nos parâmetros eletroquímicos estudados. Por outro lado, uma menor densidade de corrente foi requerida na formação da camada passiva, sugerindo uma maior resistência à corrosão nas amostras menos deformadas. Comparativamente o AISI 304 e o AISI 439 tal como recebido e com redução de 50% de espessura, o AISI 304 apresentou uma resistência a corrosão superior que o AISI 439.