Avaliação da resistência à fadiga de aços inoxidáveis de estrutura martensítica obtida por tratamento térmico de um aço AISI 420 e por deformação plástica em um aço AISI 301LN

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorCorrêa, Elaine Carballo Siqueira
dc.contributor.advisor-coCastro, Geovane Martins
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/6210436790897464
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3203046752707862
dc.contributor.authorSantos, Maurício Pinheiro dos
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5263860778478706
dc.contributor.refereeCorrêa, Elaine Carballo Siqueira
dc.contributor.refereeCastro, Geovane Martins
dc.contributor.refereeLopes, Wellington
dc.contributor.refereeSantos, Leandro de Arruda
dc.date.accessioned2025-11-17T18:12:49Z
dc.date.available2025-11-17T18:12:49Z
dc.date.issued2025-08-29
dc.description.abstractA resistência à fadiga é um fator crucial quando se trata de determinar o desempenho e a confiabilidade dos materiais metálicos para aplicação de componentes e estruturas sujeitas a carregamentos intermitentes, e dada a sua importância, tem sido estudada extensivamente nas últimas décadas. Em particular, aços inoxidáveis com estrutura martensítica são amplamente utilizados em uma variedade de aplicações industriais devido a associação de elevada resistência mecânica e excelente resistência à corrosão. Entretanto, a resistência à fadiga desses aços pode ser significativamente afetada pelos processos de fabricação envolvidos em sua obtenção. Neste contexto, o tratamento térmico e a deformação plástica são duas técnicas comuns utilizadas para modificar a microestrutura e as propriedades dos aços inoxidáveis. No presente trabalho foi investigada a resistência à fadiga dos aços inoxidáveis AISI 420 e AISI 301LN, ambos predominantemente martensíticos, obtidos por diferentes rotas de processamento. O aço AISI 420 foi submetido aos tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, enquanto o aço AISI 301LN passou por um processo de laminação a frio com redução de 54% na espessura, promovendo transformação martensítica induzida por deformação. Apesar de apresentarem resistência mecânica e dureza semelhantes, diferenças significativas na resistência à fadiga foram observadas. Para compreender a relação entre processamento, microestrutura e comportamento em fadiga, foram empregadas técnicas de caracterização, incluindo difração de raios X (XRD), microscopia Óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de elétrons retroespalhados (EBSD). Os resultados mostraram que o aço AISI 301LN apresentou maior resistência à fadiga em comparação ao aço AISI 420, atribuída à sua microestrutura refinada e mista (martensita + austenita) e ao endurecimento por deformação. O aço AISI 420 exibiu uma iniciação de trinca mais precoce, relacionada à sua menor capacidade de absorção de deformação plástica antes da nucleação de trincas. Esses achados fornecem subsídios para otimizar o uso desses materiais em aplicações críticas, destacando o impacto das rotas de fabricação na resistência à fadiga.
dc.description.abstractotherFatigue resistance is a crucial factor when it comes to determining the performance and reliability of metallic materials for the application of components and structures subjected to intermittent loading. Given its importance, fatigue resistance has been extensively studied over the past decades. In particular, stainless steels with a martensitic structure are widely used in a variety of industrial applications due to their combination of high mechanical strength and excellent corrosion resistance. However, the fatigue resistance of these steels can be significantly affected by the manufacturing processes involved in their production. In this context, heat treatment and plastic deformation are two common techniques used to modify the microstructure and properties of stainless steels. In the present study, the fatigue resistance of AISI 420 and AISI 301LN stainless steels— both predominantly martensitic and obtained through different processing routes—was investigated. AISI 420 steel underwent quenching and tempering heat treatments, while AISI 301LN steel was cold rolled with a 54% thickness reduction, promoting strain- induced martensitic transformation. Despite exhibiting similar mechanical strength and hardness, significant differences in fatigue resistance were observed. To understand the relationship between processing, microstructure, and fatigue behavior, several characterization techniques were employed, including X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), and electron backscatter diffraction (EBSD). The results showed that AISI 301LN exhibited higher fatigue resistance compared to AISI 420, attributed to its refined and mixed microstructure (martensite + austenite) and strain hardening. In contrast, AISI 420 exhibited earlier crack initiation, associated with its lower ability to absorb plastic deformation before crack nucleation. These findings provide valuable insights for optimizing the use of these materials in critical applications, highlighting the impact of manufacturing routes on fatigue resistance.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2480
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectAço-Fadiga
dc.subjectAço inoxidável
dc.subjectMartensita
dc.subjectAço-Tratamento térmico
dc.subjectDeformação plástica
dc.titleAvaliação da resistência à fadiga de aços inoxidáveis de estrutura martensítica obtida por tratamento térmico de um aço AISI 420 e por deformação plástica em um aço AISI 301LN
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Avaliação da resistência à fadiga de aços inoxidáveis de estrutura martensítica obtida por tratamento térmico de um aço AISI 420 e por deformação plástica em um aço AISI 301LN.pdf
Tamanho:
6.58 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.39 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Engenharia de Materiais