Navegando por Autor "Liberato, Frank de Mello"

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    Controle da magnitude do Efeito Bauschinger em arame de aço ultra baixo carbono.
    (2023) David, Felipe Farage; Costa, Adilson Rodrigues da; Liberato, Frank de Mello; Costa, Adilson Rodrigues da; Liberato, Frank de Mello; Andrade, Rodrigo Ribeiro de; Batista, Ben Dêivide de Oliveira; Corrêa, Elaine Carballo Siqueira; Cetlin, Paulo Roberto
    O processo da microlaminação a frio de arames promove o aumento da resistência mecânica e diminuição da ductilidade do aço. Para restaurar essas propriedades mecânicas, é empregado o tratamento térmico de recozimento, processo de alto custo operacional e com impactos ambientais, devido à utilização de chumbo líquido e queima de combustíveis fósseis. Esta pesquisa mostra que é possível controlar as propriedades mecânicas, tais como limite de escoamento, limite de resistência e alongamento uniforme, do arame de aço ultra baixo teor de carbono, por meio de esforços cíclicos de flexão aplicados por polias. Esses esforços cíclicos desencadeiam o Efeito Bauschinger, fenômeno responsável por promover o alívio de tensões a frio no metal. O estudo foi realizado em um Delineamento Inteiramente Causalizado (DIC) em esquema fatorial duplo. Os fatores utilizados para promover e controlar a magnitude desse efeito foram: o número de polias e o diâmetro das polias aplicados por meio da flexão cíclica. Foi utilizado o Critério de Informação de Akaike (AIC) para comparar diferentes modelos e estudo de regressão para explorar a relação da resistência mecânica e plasticidade em função do número e diâmetro das polias. Gráficos de superfície de resposta e de contorno foram utilizados para analisar e comprovar o controle da magnitude do Efeito Bauschinger em função desses fatores. Os modelos estatísticos comprovaram um aumento máximo do alongamento uniforme de 99% e redução máxima do limite de escoamento de 14%. A análise microestrutural via difração de elétrons retroespalhados (EBSD/MEV) foi determinante para evidenciar que a flexão cíclica é capaz de promover a reorientação homogênea dos grãos e, também, diminuir a desorientação média que está diretamente relacionada com a redução da densidade das deslocações, justificando o alívio de tensão promovido pelo Efeito Bauschinger. Ao final, confirmou-se que existe uma interação entre os fatores estudados no controle da magnitude do Efeito Bauschinger, sendo a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) determinante para escolha da equação geral que melhor representa a variação da resistência mecânica e da plasticidade. Dessa forma, a Siderurgia poderá contar com o controle das mudanças da resistência mecânica e plasticidade do arame em função da intensidade do Efeito Bauschinger. A inclusão deste novo controle no processo produtivo também implica na concepção de novas rotas de produção, visando reduções de custos, minimização de danos ambientais e ganhos de produtividade.
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    The Bauschinger effect magnitude control in ultra-low carbon steel wires.
    (2023) David, Felipe Farage; Cordeiro, Rafael de Oliveira; Vasconcelos, Luan Marcel Costa; Batista, Ben Dêivide de Oliveira; Liberato, Frank de Mello; Costa, Adilson Rodrigues da
    The cold roller die process increases the tensile strength and decreases the ductility of steel wire. Annealing heat treatment is applied to restore mechanical properties, but this is a costly process. This research shows that it is possible to control the mechanical properties of ultra-low carbon steel wire inducing the Bauschinger effect and relieving residual steel stresses. The present study uses several pulleys to promote and control the Bauschinger effect magnitude through alternated cyclic bending. A Completely Randomized Design, a regression study, and the Akaike Information Criterion were used to understand the relationship between the quantity and diameter of pulleys and the influence on the magnitude of the Bauschinger effect. Statistical models showed that it is possible to have a maximum increase of 103% in uniform elongation and a maximum decrease of 14% in yield strength. An interaction between the factors studied in controlling the Bauschinger effect magnitude was confirmed.