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Title in Portuguese: Influência da temperatura de solubilização nas propriedades mecânicas do aço Maraging 300
Title: Influence of solubilization temperature on the mechanical properties of Maraging 300 steel
Author: Lima Filho, Venceslau Xavier de
Advisor(s): Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de
Keywords: Ciência dos materiais
Austenita
Aço Maraging
Toughness
Solution treatment
Maraging steel
Issue Date: 29-Jun-2018
Citation: LIMA FILHO, V. X. de. Influência da temperatura de solubilização nas propriedades mecânicas do aço Maraging 300. 2018. 136 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: O entendimento sobre a relação entre propriedades mecânicas e microestrutura de aços de ultra-alta-resistência permanece como um problema-chave em metalurgia com importantes consequências para a indústria, notadamente a de alto desempenho, como nuclear, petroquímica e aeroespacial. Os aços maraging são uma classe de aços de ultra resistência de especial importância devido a sua performance. Neste trabalho foram avaliados os efeitos da temperatura de solubilização nas propriedades mecânicas dos aços maraging 300, com o intuito de se maximizar sua tenacidade sem detrimento considerável de sua resistência mecânica. Foram avaliadas cinco temperaturas de solubilização em um tempo de uma hora de tratamento. A caracterização das propriedades mecânicas foi feita através de ensaios de dureza rockwell C, tenacidade ao impacto charpy-V, sensibilidade ao impacto NTS, tração e tenacidade à fratura em deformação plana. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica para determinação do tamanho de grão da austenita primária e análise da microestrutura, microscopia eletrônica para análise da microestrutura e das superfícies de fratura, difração de raios-X e difração de elétrons retroespalhados. Os resultados obtidos demonstraram uma relação do tipo Hall-Petch entre a temperatura de solubilização e a resistência mecânica à tração. De modo inverso, se observou um aumento da tenacidade à fratura com a elevação da temperatura de solubilização. Desta forma foi possível encontrar uma condição de tratamento térmico em que foi possível uma elevação de cerca de 20% da tenacidade com uma perda em torno de apenas 6% na resistência à tração.
Abstract: The understanding of the relationship between mechanical properties and microstructure of ultra high strength steels remains a key problem in metallurgy with important consequences for the industry, notably those of high performance such as nuclear, petrochemical and aerospace. Maraging steels are a class of ultra high strength steels of special importance due to their performance. In this work, the effects of the solution treatment temperature on the mechanical properties of the maraging 300 steels were evaluated, in order to maximize their toughness without considerable detriment of their mechanical strength. Five solution treatment temperatures were evaluated over a one hour treatment time. The characterization of the mechanical properties was done by tests of Rockwell C hardness, Charpy-V impact toughness, NTS impact sensitivity, tensile and fracture toughness in plane strain. The microstructural characterization was performed by optical microscopy to determine the prior austenite grain size and microstructure analysis, scanning electron microscopy for analysis of the microstructure and fracture surfaces, X-ray diffraction and backscattered electron diffraction. The results obtained demonstrated a Hall-Petch type relationship between the solution treatment temperature and the mechanical tensile strength. Conversely, an increase in fracture toughness was observed with increasing solution treatment temperature. In this way it was possible to find a heat treatment condition in which it was possible to raise about 20% of the toughness with a loss of only 6% in the tensile strength.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/47921
metadata.dc.type: Tese
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