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Title in Portuguese: Análise das propriedades mecânicas e da energia de falha de empilhamento em aços alto manganês
Title: Analysis of mechanical properties and stacking failure energy in high manganese steels
Author: Medeiros, Lucas Moura Farias de
Advisor(s): Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de
Co-advisor(s): Ferreira, Waydson Martins
Keywords: Aço
Propriedades mecânicas
Metalurgia
Título
Issue Date: 2017
Citation: MEDEIROS, L. M. F. (2017)
Abstract in Portuguese: O crescente estudo dos aços austeníticos com alto teor de manganês tem se intensificado nos últimos anos. Exigências de propriedades em baixas temperaturas tem motivado o estudo do comportamento mecânico destas ligas em ambiente criogênico, ao mesmo tempo em que se intensifica o estudo do tipo de mecanismo de deformação que estes aços podem sofrer em função da energia de falha de empilhamento, simulada através dos mais variados modelos termodinâmicos propostos. O presente trabalho avaliou a influência da temperatura e da distribuição dos elementos de liga em dois aços alto manganês com Si, Al e Cr em 25°C e - 196°C (temperatura criogênica) através da análise de dados obtidos de ensaios mecânicos de tração e Charpy nas respectivas temperaturas utilizando da técnica de análise de variância para dois fatores para tratamento dos dados. Os resultados mostraram que a temperatura criogênica intensifica os valores de limite de escoamento e resistência de forma significativa o que reforça a ideia da utilização do alto manganês em ambientes criogênicos, em contrapartida, ocorre a perda de tenacidade e ductilidade. Modelos de regressão e superfície foram construídos para simular resultados das propriedades mecânicas. A termodinâmica da energia de falha de empilhamento foi utilizada para simular o valor em intervalos de temperaturas, desde a criogênica até valores muito elevados e como as contribuições químicas, magnética e interfacial interferiam na energia de falha. Os elementos químicos também foram avaliados, onde o Al, C e Mn contribuíam para o aumento da energia de falha de empilhamento e o Cr e Si para a diminuição.
Abstract: The growing study of high-manganese austenitic steels has intensified in recent years. Requirements of properties at low temperatures have motivated the study of the mechanical behavior of these alloys in a cryogenic environment, while intensifying the study of the type of deformation mechanism that these steels can suffer as a function of the stacking fault energy, simulated through of the most varied thermodynamic models proposed. The present work evaluated the influence of the temperature and the distribution of alloying elements on high manganese steels with Si, Al and Cr at 25 ° C and -196 ° C (cryogenic temperature) through the analysis of data obtained from mechanical tensile tests and Charpy at the respective temperatures using the technique of analysis of variance for two factors for data treatment. The results showed that the cryogenic temperature intensifies the yield strength and resistance in a significant way which reinforces the idea of the use of the high manganese in cryogenic environments, in contrast, the loss of tenacity and ductility occurs. Regression and surface models were constructed to simulate results of mechanical properties. The thermodynamics of stacking fault energy was used to simulate the value in temperature ranges from cryogenic to very high values and how the chemical, magnetic and interfacial contributions interfered in the stacking fault energy. The chemical elements were also evaluated, where Al, C, Mn contributed to the increase of stacking fault energy and Cr and Si for the decrease.
Description: MEDEIROS, Lucas Moura Farias de. Análise das propriedades mecânicas e da energia de falha de empilhamento em aços alto manganês. 2017. 76 f. Monografia (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29492
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