Navegando por Assunto "Aço inoxidável"

Agora exibindo 1 - 20 de 28

Alternativa arquitetônica projetual de estrutura de cobertura em aço inoxidável para edificações cobertas por telhas de aço inoxidável.
(2020) Oliveira, Géferson Diogo de; Souza, Henor Artur de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Henor Artur de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Fernandes, Walliston dos Santos; Gomes, Adriano Pinto; Ferreira, Franciele Maria Costa; Menezes, Lucas Veloso de
A construção estruturada em aço apresenta grande espaço para o desenvolvimento da construção civil, prometendo racionalização, menor tempo de execução, geração de resíduos e impacto ambiental, podendo então proporcionar um desempenho global adequado da obra. As características e o desempenho do sistema de cobertura empregado são também fatores importantes na eficiência do ambiente construído, sendo as coberturas estruturas que se definem pelo formato, observando as características de função e forma das edificações, atendendo a funções utilitárias, estéticas e econômicas e tendo como função principal a proteção das edificações contra a ação das intempéries e radiação solar. No mercado nacional existe uma significativa quantidade de sistemas de coberturas industrializadas e o aço inoxidável é uma das opções, apresentando características positivas únicas quando utilizado também na estrutura de sustentação da cobertura. Assim sendo, neste trabalho propõe-se uma alternativa arquitetônica projetual de uma estrutura de cobertura em aço inoxidável que utilize telhas também em aço inoxidável, com ênfase em coberturas para ginásios poliesportivos. No desenvolvimento do trabalho toma-se como referência dois ginásios poliesportivos existentes, mas com estrutura da cobertura em aço ASTM-A36. O sistema de cobertura proposto utiliza cabos e perfis leves em aço inoxidável comercial, o que diminui o peso e naturalmente o preço final da estrutura da cobertura. Obtém-se uma estrutura que apresenta viabilidade técnica, analisada por meio da verificação do seu comportamento em relação aos esforços e deslocamentos gerados pelas combinações dos esforços atuantes seguindo as recomendações de segurança da norma. Verifica- se que, aplicando-se a estrutura em aço inoxidável proposta neste trabalho, ela custaria 42% da estrutura original em aço inoxidável. E esse custo tende a ser minimizado devido à maior durabilidade e consequente redução de gastos com manutenção desse tipo de aço.
A aplicabilidade do uso do aço inoxidável em coberturas de edificações estruturadas em aço : estudos de caso.
(2016) Oliveira, Géferson Diogo de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Paula, Geraldo Donizetti de; Paula, Geraldo Donizetti de; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Souza, Henor Artur de
A industrialização da construção civil no Brasil vem ganhando espaço para desenvolvimento e um dos caminhos para a sua realização é a construção em aço. O adequado desempenho das construções metálicas esta diretamente ligada ao sistema de cobertura e fechamento empregados. Encontra-se no mercado nacional uma significativa quantidade de sistemas de fechamentos e de telhados industrializados e nesse cenário, o aço inoxidável é uma das opções. Nesse contexto, em vista a necessidade de maior conhecimento desse material quando aplicado nessas condições e sua relação com as edificações estruturadas em aço, esse trabalho consiste de uma investigação acerca da produção do aço inoxidável em uma usina siderúrgica nacional e uma avaliação da utilização do mesmo em coberturas de edifícios estruturados em aço. O método de investigação consiste de um acompanhamento in loco da fabricação do aço inoxidável e dois estudos de casos, que têm como foco duas edificações que possuem cobertura em aço inoxidável. Na usina onde é fabricado o aço inoxidável é feito um acompanhamento desde a entrada do ferro gusa até a saída das chapas prontas para o uso, procurando apontar a forma com que se obtêm diferentes tipos de aços inoxidáveis e suas especificações técnicas. As edificações avaliadas são a Quadra Poliesportiva do Acesita Esporte Clube e o Ginásio do SESI Timóteo, ambas situadas na cidade de Timóteo, MG. Na avaliação dos estudos de casos, procura-se nas edificações encontrar quais as vantagens arquitetônicas, econômicas e funcionais ao se utilizar o aço inoxidável, bem como mostrar os métodos de manutenção recomendados para maior durabilidade desse material. Pela avaliação conclui-se que o aço inoxidável mostra-se como excelente material em coberturas, destacandose pela sua funcionalidade, uma vez que a necessidade de manutenção das telhas é quase inexistente, e que seu alto custo inicial é compensado pela durabilidade e continuidade de seu efeito estético.
Atrito interno em aços inoxidáveis austeníticos contendo martensita induzida por deformação.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Santos, Tiago Felipe de Abreu; Andrade, Margareth Spangler
Foi objetivo deste trabalho estudar o comportamento do amortecimento de vibrações mecânicas de aço inoxidável austenítico tipo ABNT 304 contendo diferentes tipos e quantidades de martensitas induzidas por deform ação. Ensaios de tração foram realizados em corpos de prova do aço inoxidável austenítico, em temperaturas no intervalo de –50 a 20ºC e quantidades de deformação verdadeira de 3 a 12 %, com a finalidade de se obterem diferentes quantidades de fases martensíticas dos tipos ε (hexagonal compacta) e α’ (cúbica de corpo centrada). As martensitas induzidas por de formação foram caracterizadas quanto a sua morfologia, distribuição e quantidade por meio de análises metalográficas, dilatometria, e foram medidas com um ferritoscópio. As temperaturas de transformações reversas, ε→γ e α’ →γ, foram determinadas por ensaios dilatométricos. O comportamento de amortecimento de vibrações mecânicas em função da temperatura, para diferentes quantidades de martensitas presentes no aço inoxidável austenítico, foi avaliado por meio de medidas realizadas em um pêndulo de torção invertido, na faixa de temperaturas de 40 a 400ºC. Foi determinado que a quantidade de martensita α’ aumenta continuamente com a deformação para uma mesma temperatura e diminui com a elevação de temperatura para uma deformação constante. Por outro lado, a quantidade de ε aumenta inicialmente com a deformação e, posteriormente, para deformações mais elevadas, diminui, passando por um máximo que depende da temperatura de ensaio de tração. A reversão das martensitas ε e α’ foi observada nas faixas de temperaturas de 50-200ºC e 500-800ºC, respectivamente. A taxa de aquecimento praticamente não influencia as temperaturas de reversão de ε→γ . A reversão da martensita α’, ao contrário, mostrou-se dependente da taxa de aquecimento. Curvas de at rito interno em função da temperatura de ensaio indicaram a presença de picos nas amostras deformadas. Os espectros de atrito interno foram decompostos e três picos foram identificados. O primeiro pico, observado em torno de 100ºC, foi relacionado à reversão da fase ε . O segundo, aproximadamente em 170ºC, está relacionado com a presença e quantidade de α’ presente no material. O terceiro pico ocorre em torno de 330ºC e aumenta com a quantidade de deformação na amostra.
Avaliação da aderência de recobrimentos de biomateriais produzidos por aspersão térmica a plasma atmosférico em aço inoxidável AISI 316L utilizando-se ensaio de riscamento e ensaio de tração.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Alves, Heleno Rocha; Branco, José Roberto Tavares
Recobrimentos de hidroxiapatita (HA), produzidos por aspersão térmica a plasma atmosférico, são um dos mais importantes biomateriais utilizados atualmente. A hidroxiapatita pura tem sido estudada exaustivamente, mas, a aderência da interface recobrimento/substrato ainda não é bem compreendida. Neste trabalho a aderência e características da interface recobrimento/substrato serão avaliadas utilizando-se o ensaio de riscamento com carregamento constante e progressivo e um penetrador tipo Rockwell C, bem como o ensaio de tração. O ensaio de riscamento pode ser utilizado para avaliação da aderência de recobrimentos produzidos por aspersão térmica, tomando-se o cuidado de realizar ajustes nos parâmetros do ensaio. O recobrimento de fosfato de cálcio bifásico (FCB), onde FCB = HA + βTCP (fosfato de cálcio trifásico na fase β) foi produzido em um substrato de aço inoxidável AISI 316L. Três tipos de materiais foram ensaiados: fosfato de cálcio bifásico puro (FCB), fosfato de cálcio bifásico misturado com zircônia 50% a do volume (FCBZr) e fosfato de cálcio bifásico misturado com PET a 50% do volume (FCBPET). Os recobrimentos de FCB e FCBZr foram divididos em dois grupos: sem e com tratamento térmico a 700ºC por 15min após recobrimento. A espessura dos recobrimentos variou de 13μm a 124μm. Os pinos cirúrgicos de fixação externa de fraturas foram recobertos apenas com FCB e encaminhados para avaliação clínica no Hospital da Baleia. A influência da rugosidade na aderência dos recobrimentos também foi avaliada sem, no entanto, obter resultados conclusivos. Recobrimentos produzidos por aspersão térmica são materiais heterogêneos, formados por lamelas e porosidades variadas. As propriedades mecânicas destes recobrimentos dependem do conteúdo de poros e trincas assim como, tamanho e distribuição de fases. Como resultados pode-se destacar: 1o – observou-se um aumento da aderência dos recobrimentos produzidos com o aumento da espessura dos mesmos. 2o – as adições tanto de PET como de ZrO2 + CaO, sugerem um aumento da aderência dos recobrimentos. 3o – o ensaio de riscamento pode ser viabilizado para caracterização de recobrimentos produzidos por (HEP). 4o – o desempenho clinico dos pinos cirúrgicos de fixação de fraturas recobertos com FCB foi otimizado, quando comparados com os mesmos pinos sem recobrimento.
Avaliação da resistência à corrosão de aços inoxidáveis utilizados em sistemas de exaustão de veículos.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Prates, Paula Emília de Souza; Andrade, Margareth Spangler
O desenvolvimento de combustíveis alternativos com emissões menos nocivas é tema de pesquisas em todo o mundo. Além dos combustíveis, materiais mais resistentes à agressividade do meio também são objeto de estudo. Ao que se refere a um combustível mais ecológico é o álcool uma realidade. Em relação aos materiais utilizados nesse sistema a tendência é a utilização dos aços inoxidáveis devido as suas propriedades de resistência a corrosão e características mecânicas. É objetivo deste trabalho avaliar o comportamento à corrosão de aços inoxidáveis utilizados na fabricação de parte do sistema de exaustão dos veículos, que estão em contato com o condensado de álcool combustível produzido no silencioso traseiro de veículos leves. Uma solução sintética de condensado de álcool combustível foi formulada com base nas análises químicas de amostras da solução natural coletadas diretamente do veículo em funcionamento durante a fase fria, ou seja, os primeiros 505s de funcionamento. Avaliação da resistência à corrosão dos aços inoxidáveis ferríticos ABNT 439 e 409, em comparação ao aço inoxidável austenítico ABNT 304, foi realizada quando em presença da solução sintética de condensado de álcool. A análise comparativa das curvas de polarização potenciodinâmica dos aços estudados indica que não existe diferença de comportamento frente à corrosão para estes aços, não sendo possível também a identificação de um potencial de pites nestas curvas. A partir dos ensaios de “Dip-Dry”, constatou-se que os aços têm comportamento semelhante e que não sofreram corrosão, apenas oxidação. Conclui-se que todos os aços inoxidáveis estudados podem ser especificados para utilização no silencioso traseiro de veículos leves e que a escolha de um dos aços inoxidáveis ferríticos é a mais econômica entre os três aços estudados.
Avaliação das características anti‐impressões digitais em aços inoxidáveis coloridos revestidos com nanofilmes de óxidos.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Santos, Tiago Manoel de Oliveira; Junqueira, Rosa Maria Rabelo; Carvalho, Albano Augusto Cavaleiro Rodrigues de
Os aços inoxidáveis coloridos possuem como limitação para uma melhor aceitação no mercado de produtos da linha branca o surgimento de manchas e riscos provocados pelo seu manuseio. Pensando neste problema, várias alternativas estão sendo desenvolvidas para se excluir ou minimizar o surgimento de tais defeitos estéticos. Dentre eles estão o uso de vernizes que reduzem, mas não eliminam o problema, e o recobrimento com nanofilmes, que constituem uma alternativa para se alcançar um produto livre de manchas. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da deposição de nanofilmes transparentes com características anti-impressões digitais na superfície de aços inoxidáveis coloridos. O aço inoxidável foi colorido industrialmente e a deposição dos nanofilmes foi conduzida em laboratório num equipamento Hartec® utilizando a técnica de deposição por pulverização catódica reativa (PVD), empregando alvos de alumínio e titânio. Sob atmosfera reativa de argônio + oxigênio foram depositados filmes de óxidos de alumínio e titânio. Os nanofilmes depositados foram caracterizados quanto a composição química, morfologia e estrutura. A resistência mecânica foi avaliada por DSI, ensaio de nanoindentação. A resistência à corrosão por pites foi avaliada a partir de uma técnica de corrosão por imersão, segundo a norma ASTM G48-11. O comportamento frente à corrosão foi também estudado por método de impedância eletroquímica a partir dos diagramas de Nyquist e Bode, determinando-se ainda a resistência à polarização dos materiais revestidos. Para avaliar o nanofilme quanto à sua característica antiimpressões digitais, foi desenvolvida uma metodologia de análise de impressões digitais para se determinar a efetividade do nanofilme quanto à sua facilidade de ser marcado ou não pela impressão digital. Para tanto foi empregada uma solução artificial do suor humano e construído um dispositivo para marcar a impressão digital com o intuito de obter uma impressão idêntica à humana. Foram medidos os ângulos de contato das superfícies com e sem nanofilme para avaliar o grau de a hidrofobicidade e oleofobicidade das superfícies, sendo uma forma complementar para se determinar o desempenho do nanofilme. As amostras recobertas com óxido de titânio apresentaram o melhor rendimento dentre todas. Ficou evidente que a aplicação de nanofilmes reduz a presença de manchas na superfície de aço inoxidáveis coloridos.
Avaliação do amaciamento em aço inoxidável ferrítico por ensaios de torção a quente.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Silva, Francisco Henrique Araújo; Andrade, Margareth Spangler
As mudanças no comportamento de amaciamento que ocorrem durante a deformação a quente de aços inoxidáveis ferríticos tipo ABNT 430 foram analisadas por meio de simulação de laminação por ensaios de torção a quente, objetivando a obtenção de microestrutura adequada para as etapas de estampagem. Corpos-de-prova para ensaio de torção foram usinados a partir de uma chapa do aço inoxidável do tipo ABNT 430 retirada após laminação de desbaste. Ensaios de torção em resfriamento contínuo foram realizados em uma máquina universal de ensaios mecânicos. O aquecimento dos corpos-de-prova foi realizado por uma bobina de indução eletromagnética acoplada a uma fonte com controlador programável. Uma atmosfera de proteção composta por argônio e nitrogênio na proporção de 85/15 foi utilizada com a finalidade de evitar a oxidação e reduzir a desnitretação da amostra. Um ciclo de visão geral foi feito para a determinação das temperaturas de mudança de comportamento de amaciamento através do ajuste da curva de tensão média de torção em função do inverso da temperatura. Os corpos-de-prova foram aquecidos até 1200°C a uma velocidade de 2°C/s e mantidos nesta temperatura por 120s, antes do resfriamento a 1°C/s. A partir de 1170°C foram aplicados passes de deformação equivalente de 0,2 a cada intervalo de 30°C até a temperatura final de 690°C. As temperaturas de mudança de comportamento de amaciamento determinadas foram aproximadamente 850°C e a 1000°C. Ensaios interrompidos foram então realizados em temperaturas no intervalo de 1050°C a 810°C. Ao término de cada ensaio o corpo-de-prova foi submetido a resfriamento rápido com CO2 e sua microestrutura foi analisada por microscopia óptica com luz polarizada. Em seguida foram realizados ensaios com mesmo ciclo aquecimento e resfriamento e aplicada a deformação equivalente de 1,0 em passe único nas temperaturas de 1080, 930 e 840°C. As micrografias das amostras de múltiplos passes, associadas às medidas de dureza confirmaram a existência de duas temperaturas de ocorrência de mecanismos de amaciamento distintos. Nas amostras dos ensaios de passes simples, foi observado recristalização naquelas deformadas em 840 e 930°C, e recuperação e contornos de subgrãos na amostra deformada em 1080°C. A recristalização do aço inoxidável ABNT 430 pode ocorrer na faixa de temperatura de aproximadamente 850 a 1000°C, para temperaturas acima desta faixa a recuperação é o mecanismo de amaciamento predominante.
Comportamento em fadiga e corrosão de um aço UNS S31803 com diferentes frações de ferrita-austenita.
(2015) Lacerda, José Carlos de; Cândido, Luiz Cláudio; Godefroid, Leonardo Barbosa
Neste trabalho, foi estudado o efeito de tratamentos térmicos de recozimento na resistência à tração, dureza, à fadiga e no comportamento em corrosão de um aço inoxidável duplex do tipo UNS S31803 laminado a frio. Amostras do aço foram recozidas a 1060°C, 1200°C e 1300°C a fim de se promover variação na fração volumétrica das fases α/γ e possível precipitação de fases indesejáveis para proporcionar a oportunidade de se estudar os seus efeitos nas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Corpos de prova com espessura de 1,8mm foram preparados segundo normas específicas da ASTM. Ensaios de tração foram realizados com controle de deslocamento de velocidade de 5mm/min. Ensaios de fadiga foram realizados com controle de carga usando frequência de 30Hz e razão R entre tensões de 0,1. As análises microestruturais, realizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão, evidenciaram que, além da mudança na fração volumétrica das fases, ocorreu crescimento de grão da ferrita e austenita, alteração da morfologia da austenita e precipitação de nitreto de cromo na fase ferrita. Com o aumento da temperatura de recozimento do aço foi observada redução do limite de escoamento, limite de resistência, alongamento e limite de fadiga. No aço recozido a 1300°C foi constatado significativo aumento na dureza da ferrita em relação às outras temperaturas de recozimento. O aço apresentou diminuição na resistência à corrosão sob tensão e aumento na temperatura crítica de pite (CPT) com o aumento das temperaturas de recozimento. Conclusivamente, os resultados comprovaram a sensibilidade do aço UNS S31803 tanto em relação às suas propriedades mecânicas quanto de corrosão com mudanças de temperaturas de recozimento.
Degradação de tubos de aços ASTM A 249 TP-316L e AISI-316L instalados em reatores para polimerização de PVC.
(2020) Biguetti, Wilson José; Cruz, Clarissa Barros da; Bertelli, Felipe; Feitosa, Emmanuelle Sá Freitas
No processo de produção de resinas de Policloreto de Vinila (PVC) é comum a utilização de equipamentos fabricados em aços inoxidáveis devido à boa resistência à corrosão e excelentes propriedades mecânicas. Trocadores de calor utilizados em reatores para polimerização, sofrem uma exposição contínua a cloretos e ácido clorídrico, neste sentido, nas paredes internas dos tubos do trocador de calor ocorre aderência de produtos de corrosão provenientes da reação de polimerização, produzindo regiões mais susceptíveis à corrosão localizada. O presente trabalho teve como objetivo analisar o desempenho de tubos fabricados em aço inoxidável austenítico ASTM A 249 TP-316L e AISI-316L, empregados em trocadores de calor (TC) e tubos de purga (TP), respectivamente, que operam em meio a cloreto de vinila (VC) contido na reação para a polimerização de PVC.
Efeito da barreira térmica em uma palheta de aço AISI 316 utilizada para turbina a gás.
(2017) Souza, Leandro Augusto; Costa, Adilson Rodrigues da; Leal, Elisângela Martins; Costa, Adilson Rodrigues da; Barros, José Eduardo Mautone; Coelho, Bruno Nazário; Leal, Elisângela Martins
O objetivo deste trabalho é analisar uma palheta de turbina a gás constituída de aço inoxidável austenítico (AISI 316), um sistema de resfriamento simples e um sistema de proteção térmica, este formado por uma camada de zircônia estabilizada com ítria e uma camada de ligação formada de níquel, cromo, alumínio e ítrio. Estes sistemas são incluídos no projeto da palheta a fim de aumentar sua vida útil e reduzir a temperatura do material base. Assim se pode aumentar a temperatura de entrada e o desempenho da turbina. Essa análise é executada de duas formas, a primeira numericamente através da aplicação da dinâmica dos fluidos computacional (computational fluid dynamics – CFD) e do método dos elementos finitos na análise estrutural e outra experimentalmente através da construção de uma palheta e investigação do comportamento da barreira térmica em um forno de fluxo. Desta forma, avalia-se o comportamento do sistema em um fluxo oxidante de alta temperatura. Verifica-se também a eficácia do revestimento no aço inoxidável austenítico, avaliando-se a temperatura interna da palheta, ou seja, a temperatura do metal. Assim, pode-se estimar a vida útil da palheta. Igualmente, pode-se avaliar a hipótese de que ligas menos nobres possuem uma vida útil próxima das superligas utilizadas atualmente. Desta maneira, o custo na manufatura deste tipo de peça será reduzido. O estudo indica que o revestimento térmico e o sistema de resfriamento foram eficiente e reduziram significantemente a temperatura do substrato metálico, redução da ordem de 300°C em relação a temperatura de entrada na turbina. Entretanto, o revestimento não suportou o fluxo oxidante, ocorrendo a geração de uma camada de óxido no aço inoxidável, assim deteriorando o revestimento.
Efeito da deformação a frio e da temperatura de recozimento final sobre a evolução estrutural de um aço inoxidável ferrítico ASTM 410.
(2017) Vilela, Larissa de Barros Machado; Cota, André Barros; Faria, Geraldo Lúcio de; Cota, André Barros; Queiroz, Rhelman Rossano Urzedo; Oliveira, Tarcísio Reis de; Faria, Geraldo Lúcio de
Neste trabalho, foi avaliado o efeito da deformação a frio e da temperatura de recozimento final sobre a evolução da microestrutura e textura cristalográfica do aço inoxidável ferrítico ASTM 410. Amostras foram laminadas a frio com reduções de 30 e 60% e submetidas ao tratamento térmico de recozimento no intervalo de temperaturas de 600 a 850ºC. As temperaturas de transformação de fases foram determinadas usando o ensaio de dilatometria com temperatura de austenitização de 1000°C e taxas de resfriamento variadas. A descrição estrutural das amostras foi feita medindo-se a fração recristalizada via técnica de microscopia ótica, mapas de IQ (image quality – qualidade de imagem) e microdureza Vickers. A evolução da textura foi analisada usando a técnica de difração de elétrons retroespalhados, EBSD, e difração de raios-X. Dos resultados da dilatometria, observa-se que a microestrutura é predominantemente martensítica com uma pequena fração volumétrica de ferrita, com valores de microdureza variando de 319 a 338 HV quando as taxas de resfriamento aumentam de 0,5 para 100°C/s. Os resultados mostram que as temperaturas de início e fim da formação da martensita diminuem com o aumento da taxa de resfriamento. A taxa máxima da transformação martensítica cresce com o aumento da taxa de resfriamento, 1s-1 a 0,5°C/s e 2,54 s-1 para 100°C/s. Para as amostras deformadas em 60% ocorreu a recristalização à temperatura de 820°C e para deformação de 30% tem-se um início de recristalização apenas na superfície da amostra. A textura cristalográfica das amostras deformadas em 30% mostrou uma maior fração volumétrica da fibra alfa no centro das amostras e uma maior fração da fibra gama em sua superfície. As frações das fibras alfa e gama das amostras deformadas em 60% se mantiveram praticamente similares na superfície e centro das amostras. Os resultados mostraram que, para as amostras deformadas em 30 e 60% e recozidas por 30s a várias temperaturas, a fração da fibra alfa é maior no centro das amostras do que nas bordas, e que as frações de gama e teta tem valores similares no centro e na borda das amostras. Além disto, a fração da fibra alfa no centro das amostras recozidas é maior para as amostras deformadas em 30% e na borda das amostras os valores da fração de alfa são similares para as deformações de 30 e 60%. As amostras recozidas e deformadas em 60% apresentam uma maior fração da fibra gama para temperaturas de recozimento maiores que 800°C, em relação as amostras deformadas em 30%, sendo que a fração de gama é maior nas bordas das amostras.
Efeito de entalhe e de meios cloretados na corrosão sob tensão de um aço inoxidável ABNT 304.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Braga, Thiago Martins Teixeira; Cândido, Luiz Cláudio
O presente trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de um aço do tipo AISI 304 em diferentes meios cloretados, bem como a influência de um concentrador geométrico de tensão (entalhe), quanto ao fenômeno CST. As técnicas de avaliação empregadas foram: deformação constante do eletrodo e carga constante no eletrodo. Os meios corrosivos adotados foram HCl 1M (pH @ 0,00) a temperatura ambiente e MgCl2 42% (massa) a 143°C (temperatura de ebulição). Utilizando ensaios de polarização potenciodinâmica caracterizouse eletroquimicamente os meios cloretados NaCl 3,5% (massa) e HCl 1M (pH @ 0,00). Observou-se que os Corpos de Prova (CPs) ensaiados em solução de MgCl2 42% (massa) em ebulição e HCl 1M (pH @ 0,00) sofreram CST para níveis de carga abaixo do limite de escoamento do material ( e). A suscetibilidade foi maior nos ensaios realizados em MgCl2 em ebulição. Observou-se também que quanto maior o nível de carregamento menor o tempo necessário para o desenvolvimento da CST. A presença do entalhe reduziu o tempo necessário para a fratura dos CPs.
Efeito de tratamentos isotérmicos às temperaturas de 475ºC e 850ºC na microestrutura e na resistência à fadiga de um aço inoxidável duplex UNS S32304.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Reis, Thompson Júnior Ávila; Godefroid, Leonardo Barbosa
Os aços inoxidáveis duplex são uma classe de aços inoxidáveis com microestrutura bifásica constituída de α e γ em frações volumétricas aproximadamente iguais. Esta classe tem conquistado grande interesse da indústria e suas principais aplicações incluem equipamentos e estruturas para indústria petroquímica, nuclear, alimentícia, de papel e outras. Suas características desejáveis incluem boa resistência à corrosão em diversos meios e elevada resistência mecânica se comparada às ligas das demais classes de aços inoxidáveis. Mas o uso dos aços inoxidáveis duplex está limitada a estreita faixa de temperaturas entre -50ºC e aproximadamente 300ºC. Isto devido ao fato dos aços inoxidáveis duplex apresentarem comportamento frágil abaixo de -50ºC e serem suscetíveis à precipitação de fases indesejáveis na faixa de temperaturas entre 300ºC e 1000ºC. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de tratamentos isotérmicos a 475ºC e a 850ºC nas propriedades mecânicas, principalmente quanto à resistência à fadiga, de um aço inoxidável duplex UNS S32304. Para tal, ensaios mecânicos de tração, impacto e medições de dureza foram realizados para constatar os efeitos de possíveis alterações microestruturais devido aos tratamentos isotérmicos propostos nas propriedades mecânicas básicas da liga. Além dos ensaios de fadiga, que foram conduzidos com R = -1, para avaliar os efeitos destas alterações microestruturais na resistência à fadiga do aço UNS S32304 estudado. Para caracterização microestrutural foram empregadas técnicas de microscopia ótica e microscopia de varredura por sonda mecânica. Para análise fractográfica foi utilizada a microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicam que o tratamento térmico a 475ºC conduz à precipitação da fase α’ na fase α e seus efeitos nas propriedades mecânicas são o aumento da resistência à fadiga, da resistência à tração e da dureza e a redução da ductilidade e da tenacidade ao impacto. Já o tratamento térmico a 850ºC levou a precipitação de Cr2N nas interfaces entre as fases α/γ. Seus efeitos mais expressivos nas propriedades mecânicas foram o aumento na tenacidade ao impacto e da ductilidade e a redução da tensão limite de escoamento. As demais propriedades mecânicas apresentaram alterações desprezíveis. Também se observou a presença da fase σ nas amostras envelhecidas a 850ºC por 50h, mas em quantidade insuficiente para impactar no comportamento mecânico da liga estudada.
Efeito do aporte térmico e adição de nitrogênio no gás de proteção na transição dúctil-frágil de um aço inoxidável AISI 409 soldado pelo processo GMAW.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Lacerda, José Carlos de; Cândido, Luiz Cláudio
A grande aplicação do aço inoxidável ferrítico AISI 409 na construção de reservatórios de líquidos diversos, caldeiras, radiadores e mais recentemente nos sistemas de exaustão de gases de veículos automotores, tem despertado um grande interesse em se conhecer melhor o comportamento mecânico de soldas destes aços inoxidáveis, sobretudo no que diz respeito à sua transição dúctil-frágil. Sabendo-se que a variação do aporte térmico tem efeito significativo no ciclo térmico de soldagem, trabalhou-se com dois diferentes valores, visando observar o seu efeito correlacionado com as duas misturas de gases de proteção empregadas no comportamento dúctil- frágil do material soldado pelo processo GMAW (Gas Metal Arc Welding). Assim, neste trabalho, buscou-se investigar o comportamento dúctil- frágil na zona fundida e zona termicamente afetada de um aço inoxidável AISI 409, soldado pelo processo GMAW em duas condições de energia de soldagem e misturas de gases de proteção da solda, empregando-se ensaios de impacto Charpy, ensaios de microdureza Vickers, análise de imagens microfratográficas e de microestrutura. Como resultado constatou-se que a adição de nitrogênio ao argônio na atmosfera de proteção da solda praticamente não exerceu nenhum efeito na zona termicamente afetada comparado com a atmosfera de argônio sem a adição de nitrogênio. No entanto, na zona fundida, as soldas com atmosfera de proteção com argônio sem a adição de nitrogênio obteve-se resistência ao impacto praticamente o dobro das soldas cuja atmosfera de proteção não tinha a adição de nitrogênio.
Efeito do nióbio na trabalhabilidade a quente do aço inoxidável duplex UNS S32304.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Reis, Adir Garcia; Andrade, Margareth Spangler
Os aços inoxidáveis duplex são compostos por duas fases em suas microestruturas: ferrita e austenita. A fração volumétrica de cada uma delas deve ficar o mais próximo de 50% para que eles apresentem seus melhores desempenhos. Uma alta resistência mecânica e à corrosão são as principais vantagens que estes aços apresentam em relação aos tradicionais aços inoxidáveis ferrítico e austenítico. Durante a laminação dos aços duplex, defeitos como trincas de borda e lascas são comumente observados devido à baixa ductilidade a quente exibida por eles. Neste trabalho, foi avaliada a influência do nióbio e do enxofre na ductilidade a quente do aço inoxidável duplex da classe UNS S32304. Foram produzidas, em forno de indução, três ligas experimentais desse aço, sendo uma delas convencional e as outras duas com adição de nióbio, objetivando-se teores de 0,10% e 0,20% deste elemento. A influência do enxofre foi estudada usando uma amostra de um aço de produção industrial com teor de enxofre de 4ppm, que foi comparada com a liga experimental com 36ppm de enxofre e sem adição de nióbio. Para avaliar a ductilidade a quente, foram realizados ensaios de torção utilizando deformações em resfriamento contínuo, a partir de 1200 o C e ensaios isotérmicos com deformações múltiplas nas temperaturas de 900 o C, 1000 o C, 1100 o C, 1150 o C e 1200 o C, seguidos de resfriamento rápido. Verificou-se que a adição de Nb nos teores de 0,1 e 0,2% em peso no aço UNS S32304 não alterou a sua ductilidade a quente, avaliada por ensaios de torção. Nas temperaturas de deformação isotérmica de 1150 o C e 1200ºC, os quatro aços inoxidáveis duplex analisados apresentaram comportamento dúctil, independente do teor de nióbio e enxofre, devido à pequena fração volumétrica de austenita. Abaixo de 1150ºC os aços apresentaram queda de ductilidade com a redução da temperatura de ensaio, relacionada ao aumento da fração volumétrica de austenita. A formação de trincas se deu predominantemente nas interfaces austenita-ferrita. O aço com teor de enxofre de 36ppm apresentou menor ductilidade a quente que o aço com teor de 4ppm. Este aumento da fragilidade está provavelmente relacionado à segregação de enxofre para as interfaces.
Efeito dos elementos Ti e Nb no comportamento em fadiga de aços inoxidáveis ferríticos utilizados no sistema de exaustão de veículos automotores.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Faria, Ricardo Augusto; Godefroid, Leonardo Barbosa
A indústria automobilística é um setor industrial de alta competitividade que objetiva melhoria da qualidade na aplicação final aliada à redução de custo. O sistema de exaustão dos veículos sofreu uma grande evolução nos últimos 20 anos, tendo que se adequar às leis ambientais mais exigentes e a uma maior garantia de vida útil. Estes fatores têm contribuído para a maior utilização de aços inoxidáveis, principalmente, ferríticos, neste componente. É observado que, entre os danos mais comumente observados no sistema de exaustão de veículos automotores, 80% são atribuídos à corrosão e os 20% restantes à fadiga. Neste trabalho é feito um estudo do efeito dos elementos estabilizadores da ferrita, titânio e nióbio, sobre o comportamento mecânico de aços inoxidáveis ferríticos. Para tal, foram realizados diversos ensaios de fadiga avaliando o efeito da temperatura e do meio corrosivo em aços inoxidáveis ferríticos em diferentes condições de estabilização (mono e biestabilização). O estudo foi completado com ensaios de fluência, corrosão, oxidação cíclica além de análises microestruturais. Os elementos titânio e nióbio apresentaram efeito nas propriedades dos aços inoxidáveis ferríticos, principalmente, quando encontrados livres em solução sólida (∆Nb e ∆Ti). Para temperaturas até 300ºC, não se verificou o efeito direto da composição química nas propriedades mecânicas dos aços estudados, mas sim através do controle do tamanho de grão. Melhoria da resistência à corrosão foi obtida com a presença de cromo e titânio. Os aços inoxidáveis ferríticos estudados apresentaram comportamento mecânico muito próximos até a temperatura de 850ºC. Para temperaturas elevadas, ∆Ti teve o efeito de diminuir a resistência à oxidação cíclica e aumentar a vida útil em fadiga térmica. ∆Nb teve o efeito de aumentar a vida útil em fadiga térmica e fadiga isotérmica bem como a resistência à fluência. O maior teor de ∆Nb propiciou a precipitação de Fases de Laves em contornos de grão impedindo o crescimento de grão e aumentando a coesão entre os mesmos.
Estudo da ductilidade de aços inoxidáveis duplex durante a conformação a quente por ensaios de torção.
(2015) Silva, Everaldo da; Andrade, Margareth Spangler
Os aços inoxidáveis duplex compõem uma classe de aços inoxidáveis que apresenta microestrutura bifásica constituída por frações aproximadamente iguais de ferrita e austenita. Essa proporção de fases austenita-ferrita confere aos aços inoxidáveis duplex elevada resistência mecânica e alta resistência a corrosão em relação aos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos. Entretanto, os aços inoxidáveis duplex apresentam fragilidade durante o trabalho a quente. Neste trabalho foi realizado o estudo da fragilidade durante o trabalho a quente de aços inoxidáveis duplex, utilizando-se ensaios de torção, análise microestrutural, e simulação no Thermo-Calc®. As simulações no Thermo-Calc® permitiram determinar as temperaturas de equilíbrio de fases e de tratamento térmico. Foram realizados ensaios em aços do tipo UNS S32304 e UNSS31803, em resfriamento contínuo a partir de 1200°C, e ensaios isotérmicos no intervalo de temperaturas de 1000 a 1150°C. Nos ensaios em resfriamento contínuo, observou-se maior ductilidade no aço UNS S31803 quando comparado com o UNS S32304. Nos ensaios isotérmicos, foi constatada diminuição da ductilidade com a redução da temperatura de ensaio para os dois aços. Após analise microestrutural, pode ser constatado que a diminuição da ductilidade está relacionada com o aumento da fração volumétrica de austenita nos aços.
Estudo da fadiga termo-mecânica em um aço inoxidável martensítico da série X22.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Alcântara, Árysson Penna de; Cota, André Barros
O presente estudo constitui na análise de falha e na caracterização microestrutural e comportamental de um aço empregado em segmentos de mandril de bobinadeira de um laminador de tiras a quente. A análise de falhas envolveu os procedimentos convencionais para avaliação das causas de fratura do componente estrutural, notadamente análise macroscópica e microfratográfica da fratura, assim como a checagem das especificações para o aço. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica e difratometria de raios-X. A avaliação comportamental envolveu ensaios de tenacidade à fratura (integral J e curva de resistência), ensaios de crescimento de trinca por fadiga, e uma tentativa de simulação de comportamento real do aço, através de ensaios com aplicação de ciclos térmicos. O processo de degradação do material foi caracterizado como sendo de fadiga térmica. O aço apresentou um comportamento mecânico relativamente frágil, indicando a possibilidade de substituição por outro material mais tenaz. A simulação de fadiga térmica foi insuficiente para iniciar o trincamento no material estudado.
Estudo da oxidação em alta temperatura dos aços inoxidáveis ferríticos AISI 430A e AISI 430E em ar.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Pardini, Andréa Cristina Pereira; Sabioni, Antônio Claret Soares
Neste trabalho foi feito o estudo da cinética de oxidação a altas temperaturas dos aços inoxidáveis AISI 430A e AISI 430E em atmosfera de ar seco. Estes aços são ferríticos a temperatura ambiente, o que difere o aço AISI 430A do aço AISI 430E é a presença do nióbio neste último, o qual garante uma estrutura completamente ferrítica ao aço 430E em todas as temperaturas. O aço 430A apresenta transição de fase ferrita→austenita em temperaturas acima de 860ºC. Amostras destes aços foram oxidadas por 50h e por curtos períodos (5 a 40min). Foi verificado tanto para longos quanto para curtos tempos de oxidação que a cinética de oxidação obedece a uma lei parabólica. O aço AISI 430E apresentou maior resistência à oxidação. Nos ensaios realizados em tempos longos, o aço AISI 430E apresentou somente um comportamento de oxidação em temperaturas até 1050ºC enquanto o aço AISI 430A apresentou somente um comportamento de oxidação apenas na temperatura de 850ºC. Em todas as superfícies analisadas constatou-se a presença majoritária de óxido de cromo, foi constatada também a presença de espinélio Cr/Mn.
Estudo de propriedades de filmes de interferência crescidos em diferentes temperaturas sobre aços inoxidáveis.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Manfridini, Ana Paula de Andrade; Junqueira, Rosa Maria Rabelo
Neste trabalho, foram investigadas as propriedades de filmes de interferência crescidos por um método eletroquímico de corrente pulsada desenvolvido pela Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais, utilizando solução sulfocrômica com baixo teor de cromo em diferentes temperaturas. Foram avaliadas as características físicas, morfológicas e mecânicas, bem como a resistência ao desgaste por abrasão e a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis coloridos obtidos a partir desta metodologia. Além da caracterização destes materiais, procurou-se avaliar a possível influência da temperatura de crescimento do filme nas propriedades do material. Constatou-se que a cinética do processo de coloração em solução com baixo teor de cromo é exponencialmente influenciada pela temperatura e que os filmes de interferência coloridos em dourado crescidos em diferentes temperaturas são porosos e possuem espessura em torno de 130nm. A rugosidade superficial dos filmes crescidos nas temperaturas de 35°C, 55°C e 75ºC é significativamente maior do que a dos filmes obtidos a 25ºC. O substrato de aço inoxidável e o aço inoxidável colorido apresentam comportamentos mecânicos diferentes quando submetidos a ensaios de penetração instrumentada: no substrato ocorre o fenômeno de empilhamento superficial, enquanto no aço colorido ocorre o afundamento superficial. As propriedades mecânicas do conjugado filme-substrato são influenciadas pela temperatura de obtenção dos aços inoxidáveis coloridos, sendo que os filmes crescidos a 75ºC são mais macios em relação aos crescidos nas demais temperaturas. A resistência à corrosão por pites dos aços inoxidáveis coloridos em dourado independe da temperatura utilizada no processo de crescimento do filme, entretanto a resistência ao desgaste por abrasão aumenta progressivamente com o aumento da temperatura.