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Pereira, Elaine Cristina. "Tratamento superficial por refusão a laser em aços AISI H13 e AISI 420." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263598.
Full textAbstract:
Orientador: Maria Clara Filippini IerardiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-06T10:03:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ElaineCristina_M.pdf: 3869413 bytes, checksum: b9bfe02035758d11f3c1b43e411db4d4 (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: A refusão superficial a laser é uma técnica muito promissora para a melhoria das propriedades mecânicas dos aços ferramentas através da homogeneização química e refino da estrutura. O tratamento a laser promove o aquecimento e resfriamento rápidos da camada superficial resultando em transformações microestruturais que promovem a melhoria do desempenho sem envolver o reprocessamento do material como um todo. Neste trabalho foram analisadas, além da microestrutura resultante do tratamento de refusão a laser, a resistência à corrosão e a resistência à flexão dos aços ferramenta para trabalho a quente AISI H13 e inoxidável martensítico AISI 420. Os resultados experimentais foram comparados com os mesmos aços sem tratamento. Observou-se que a microestrutura resultante do tratamento de refusão a laser é formada de martensita e austenita residual. A estrutura refinada e a presença de martensita resultaram em um aumento da dureza, apesar do grande volume de austenita residual. A dissolução de carbonetos e incorporação dos elementos de liga na matriz, como por exemplo o cromo, promoveu uma melhoria no comportamento em corrosão
Abstract: Laser surface melting is a very promising technique to improve the mechanical properties of tool steel by the chemical homogenization and refinement of the microstructure. Laser treatment promotes the rapid heating and cooling of the superficial layer resulting in microstructure transformations, which improve material performance without involving the reprocessing of the bulk material. In this work, besides the microstructure resulting from laser surface melting, corrosion resistance and deflection of hot-work tool steel AISI H13 and martensitic stainless steel AISI 420 were analyzed. The experimental results were compared to the same steels without treatment. The microstructure of the laser surface melting is formed by martensite and retained austenite. The refined structure and the presence of martensite increased hardness, despite the large volume of retained austenite. The carbides dissolution and incorporation of alloying elements into the matrix, for example chrome, improve the corrosion behavior
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica
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Frassineti, Francesco. "Studio e caratterizzazione di componenti in AISI 420 prodotti tramite tecnologia additiva SLM." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18215/.
Full textAbstract:
L’obiettivo di questa tesi è la determinazione di parametri di processo ottimizzati che permettano la realizzazione, tramite tecnologia additiva SLM, di componenti in acciaio inox AISI 420 con proprietà paragonabili a quelle attualmente ottenibili tramite lavorazioni tradizionali.
La ricerca è stata divisa in due parti, portate avanti contemporaneamente, caratterizzate da spessori dei layer differenti che prioritizzano il volume di produzione o la finitura e precisione dimensionale.
Nella prima campagna sperimentale sono stati realizzati dei campioni a geometria semplice utilizzando differenti parametri di processo per determinarne le correlazioni con le proprietà ottenute. Le prove svolte in questa fase sono state di densità, rugosità e durezza. I set più promettenti sono stati poi selezionati per indagini più approfondite volte alla determinazione delle loro proprietà meccaniche. In questa tesi viene descritta solo la prova di trazione del set di parametri per alti volumi di produzione perché tutti gli altri test meccanici devono essere ancora svolti. Al termine delle prove qui descritte si è riusciti a determinare un set di parametri col quale, al momento, sembra possibile stampare prodotti dalle prestazioni confrontabili con quelle di componenti commerciali in AISI 420, raggiungendo l’obiettivo che ci si era prefissati.
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Scheuer, Cristiano José. "Cementação a baixa temperatura do aço inoxidável martensítico AISI 420 assistida por plasma." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2013. http://hdl.handle.net/1884/29336.
Full textAbstract:
Resumo: A aplicação industrial de tratamentos termoquímicos assistidos por plasma tem apresentado considerável crescimento nos últimos anos. Isso é consequência dos excelentes resultados obtidos na modificação de superfícies nos materiais de engenharia com baixo impacto ambiental. No caso da nitretação dos aços inoxidáveis, quando o tratamento é realizado em baixas temperaturas, normalmente abaixo de 450ºC, proporciona uma significativa melhora de seu comportamento tribológico e da resistência a corrosão. Dentre os diferentes tratamentos termoquímicos assistidos por plasma, a cementação tem mostrado bons resultados em aplicações práticas, possibilitando melhoras nas propriedades de superfície dos aços inoxidáveis por meio da difusão de carbono e/ou formação de carbonetos com os elementos de liga do metal. As propriedades mecânicas, químicas e metalúrgicas da camada tratada, dependem fortemente das variáveis utilizadas durante o processo, incluindo temperatura e tempo de tratamento, assim como a composição e fluxo da mistura gasosa. Neste contexto, no presente trabalho foram estudadas as características microestruturais de amostras do aço inoxidável martensítico AISI 420 cementadas por plasma a baixa temperatura, avaliando a influência dos parâmetros: composição da mistura gasosa, fluxo da mistura gasosa, tempo de tratamento e temperatura de tratamento. Quatro séries de amostras foram tratadas visando avaliar a influência dos parâmetros aplicados: a primeira, denominada variação da composição da mistura gasosa foi realizada a temperatura de 450ºC, por 4 horas, com conteúdo de CH4 variando entre 0,25 a 1%, com intervalos de 0,25%, em uma mistura gasosa contendo 20% de Ar e 80% de H2, a um fluxo de 100 sccm (standard cubic centimeter per minute); a segunda, intitulada variação do fluxo da mistura gasosa foi executada a temperatura de 420ºC, por 4 horas, usando uma mistura gasosa composta por 99,5% (80% H2 + 20% Ar) + 0,5% CH4 com fluxo variando entre 100 a 400 sccm, com intervalos de 100 sccm; a terceira, nomeada variação da temperatura de processo, foi realizada usando a mistura gasosa contendo 99,5% (80% H2 + 20% Ar) + 0,5% CH4, fluxo gasoso de 100 sccm, com tempo de tratamento de 8 horas e temperaturas variando entre 350 a 500 ºC, com diferença de 50 ºC; e a quarta, designada variação do tempo de tratamento, foi executada a temperatura de 450 ºC, fazendo uso de uma mistura gasosa com teor de CH4 de 0,5% e fluxo de 100 sccm, sendo realizado em períodos de tratamentos de 4, 8, 12 e 16 horas. Todos os ciclos foram realizados a pressão de 3 Torr e tensão de pico de 700 V. As camadas obtidas foram caracterizadas por meio de microscopia óptica, eletrônica de varredura e confocal laser, difração de raios-X e medidas de microdureza. Os resultados mostram que a modificação superficial do aço AISI 420 através da cementação por plasma nas condições avaliadas conduz a um significativo aumento na microdureza do material, a qual se deve à saturação intersticial de átomos de carbono e/ou à precipitação de Fe3C, o que é evidenciado pelos espectros de DRX obtidos e pelas micrografias que confirmam a presença de uma camada com morfologia modificada. Os resultados indicam uma relação direta entre os parâmetros utilizados nos tratamento de cementação a plasma e as propriedades da superfície modificada.
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Kurelo, Bruna Corina Emanuely Schibicheski. "NITRETAÇÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS: AUSTENÍTICO (AISI 316), SUPERMARTENSÍTICO (HP13CR) E MARTENSÍTICO (AISI 420) POR DESCARGA LUMINOSA E DESCARGA LUMINOSA COM GAIOLA CATÓDICA." UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, 2013. http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/908.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Bruna Corina Kurelo.pdf: 9097435 bytes, checksum: 9e2ea56fd2dfc2427ab47a5b071d8244 (MD5)
Previous issue date: 2013-04-30Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Nitriding by glow discharge (DL) and a new technique called luminous glow discharge with cathodic cage (DLGC) were techniques widely employed today for surface treatment. In the present work were investigated nanoscale tribo-mechanical properties of three grades:austenitic stainless steel (AISI 316), Martensitic (AISI 420) and supermartensitic (HP13Cr) subjected to treatments by DL and DLGC techniques. Martensitic steels have been previously heat-treated in 1025 C (AISI 420) and 1100C (HP13Cr) with subsequent rapid cooling in oil. The three classes of steels have been nitrided using the following parameters of temperature – time : 350 C/6 h, 400 C/6 h e 450 C/6 h (to DL and DLGC). The nitriding treatments were held in atmospheres of N2/H2 in the proportions of 20 %-80 % (in volume) to DL and 80 %-20 % (in volume) to DLGC. For the characterization of the samples were employed the techniques of x-ray diffraction (DRX), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM), atomic force microscopy (AFM) and Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDS). The mechanical properties were evaluated by instrumented indentation (II), and, with the same equipment, the nano scratch tests. In the samples treated by DL the temperature influence the formation of different stages (γN or αN, γ'-Fe4N, ε-Fe2 + xN, CrN). In the treatments carried out at low temperature (350 C) the predominant phase formed is γN to austenitic steel AISI 316 and phases γ' and ε for martensitic steels HP13Cr and AISI 420, due to difference in solubility and diffusivity of nitrogen in the austenite and martensite phases.Nitriding treatments by DL cause the effect of chromium depletion to all steels in the temperature of 450°C. To DLGC treatments occurs the formation of ε phase regardless of temperature. By this way higher temperatures favor the formation of the phases γN and αN. In treatments by DLGC, hardness of the deposited layer measured by II remained, regardless of steel, next to that of the reference sample. The hardness of the modified layers existing below the films produced by DLGC is next the hardness of the layers produced by DL but no border effect and low roughness. In treatments by DL, the hardness increased from 2,5 GPa up to 15,5 GPa for steel AISI 316. The estimated thicknesses of modified surfaces treated by DL are superior to those of the layers deposited and modified by DLGC at same parameters. The scratch resistance of modified surfaces by DL increases to any conditions of treatment. The greatest value of critical load of scratch resistance obtained (126.7 ± 32.1 mN) for the layers deposited by DLGC is too low for typical applications expected of these steels. However, further analyzes are necessary in the modified layer to check the applicability of this technique for these steels.The conditions of excellence found for DL technique can provide an increase in the useful life of the parts treated in the media, where they are employed that require good mechanical and tribological properties.
Dentre as várias técnicas empregadas na atualidade para tratamento de superfícies, destaca-se a nitretação por Descarga Luminosa (DL) e uma nova técnica denominada nitretação iônica por DL com Gaiola Catódica (DLGC). No presente trabalho investiga-se as propriedades tribo-mecânicas em nanoescala de três classes de aços inoxidáveis: austenítico (AISI 316), martensítico (AISI 420) e supermartensítico (HP13Cr) submetidos a tratamentos pelas técnicas de DL e DLGC. Os aços martensíticos foram previamente tratados termicamente em 1025 °C (AISI 420) e 1100 °C (HP13Cr) com posterior resfriamento rápido em óleo. Os três aços foram nitretados nas seguintes condições de temperatura/tempo: 350 °C/6 h, 400 °C/6 h e 450 °C/6 h (DL e DLGC). As nitretações foram realizadas em atmosferas de N2/H2 nas proporções de 20 %-80 % para DL e 80 %-20 % para DLGC. As superfícies foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA) e espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS). As propriedades mecânicas foram avaliadas por indentação instrumentada (II), e, com o mesmo equipamento, realizaram-se os ensaios de nanorisco. Na técnica de DL ocorre influência da temperatura de tratamento na formação das diferentes fases (γN ou αN, γ’-Fe4N, ε- Fe2+xN, CrN); nos tratamentos realizados a baixa temperatura (350 °C) predomina a formação da fase γN para o aço austenítico AISI 316 e das fases γ’ e ε para os aços HP13Cr e AISI 420, de estrutura martensítica, devido a diferença de solubilidade e difusividade de nitrogênio nas diferentes fases austenita e martensita. Os tratamentos de nitretação por DL causam o efeito da depleção do cromo em quaisquer dos aços na temperatura de 450 C. Nos tratamentos por DLGC ocorre a formação da fase independentemente da temperatura. Entretanto temperaturas mais altas propiciam a formação das fases γN e αN. Nos tratamentos por DLGC, a dureza da camada depositada medida por II permaneceu, independentemente do aço, próxima à da amostra de eeferência. A dureza das camadas modificadas existentes abaixo dos filmes produzidos por DLGC é próxima a dureza das camadas produzidas por DL mas sem efeito de borda e com baixa rugosidade. Nos tratamentos por DL, a dureza elevou-se de 2,5 GPa a até 15,5 GPa para o aço AISI 316. As espessuras estimadas para as camadas modificadas de amostras tratadas por DL são superiores às das camadas depositadas e modificadas de amostras tratadas por DLGC nos mesmos parâmetros. A resistência ao risco das superfícies modificadas por DL aumenta para quaisquer condições de tratamento. O maior valor de carga crítica de resistência ao risco (126,7 ± 32,1 mN) obtido para as camadas depositadas por DLGC é um valor muito baixo para as aplicações típicas esperadas desses aços. No entanto, são necessárias análises complementares na camada modificada para verificar a aplicabilidade dessa técnica para estes aços. As condições de excelência encontradas para a técnica de DL podem proporcionar um aumento da vida útil das peças tratadas nos meios onde são empregadas que exigem boas propriedades mecânicas e tribológicas.
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Kellner, Hans. "Quenching distortion in AISI E52100 steel." Thesis, KTH, Materialvetenskap, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-123373.
Full textAbstract:
Heat treatment of different steel products have existed for thousands of years. It has always been an important tool to get the microstructure and resulting properties such as hardness and case hardness and it is even more important today than ever before. This project concentrated on the quenching process and means to decrease the distortion caused by this process. The effect of different oils, temperatures, agitation and if gas quenching could give better results were investigated. The results showed that Miller´s 75 quench oil was better than Park´s 420 at slow agitation and that the viscosity of the oils influenced how much changes in agitation speed and oil temperature affected the distortion. It also shows that gas quenching is an alternative to oil quenching if the microstructure can be improved. Otherwise using Miller´s 75 with low agitation in the Surface combustion furnace will give best results.
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Merighi, Sarah. "Studio del comportamento a fatica di acciaio AISI 420 prodotto via SLM (Selective Laser Melting)." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/19827/.
Full textAbstract:
Il lavoro svolto in questa tesi ha l’obiettivo di valutare il comportamento a fatica di un acciaio, AISI 420, prodotto con il metodo SLM sia nel suo stato trattato termicamente, sia in quello previo trattamento. A questo fine si è operato un ulteriore confronto con un acciaio prodotto tradizionalmente, 16CrNi4, del quale si vuole valutare un eventuale sostituzione con AISI 420 SLM.
Per la valutazione del comportamento a fatica sono state svolte prove di fatica a flessione rotante ed analizzate allo stereoscopio le superfici di rottura. Sono state effettuate prove di densità su tutti i provini studiati e micrografie su campioni di tutti i materiali considerati.
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PINEDO, CARLOS E. "Estudo morfologico e cinetico da nitretacao por plasma pulsado do aco inoxidavel martensitico AISI 420." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2000. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10826.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06912.pdf: 10380955 bytes, checksum: 3e22ae9dda613db66c72f121ed37b278 (MD5)
Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
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GONCALVES, M. "Caracterização Mecano-tribológica e o Comportamento em Corrosão de Revestimentos Depositados Por Atrito." Universidade Federal do Espírito Santo, 2010. http://repositorio.ufes.br/handle/10/4149.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1
tese_4905_DISSERTAÇÃO Marcela G Ferreira - IMPRESSÃO 2 - PDF 2.pdf: 4143871 bytes, checksum: ed1f902dd2d1ee7ad94bef5ab9cc5743 (MD5)
Previous issue date: 2010-12-20Diversos processos de reparo por atrito estão sendo estudados atualmente, dentre os quais se destaca o recobrimento por atrito ou, em inglês, Friction Surfacing. Esta técnica consiste na deposição do material de um pino em uma chapa ou substrato através de altas rotações e altas cargas axiais no pino, com um deslocamento horizontal do substrato. Durante o trabalho buscou-se caracterizar o revestimento depositado por atrito, através de ensaios de corrosão, jato de impingimento e análise microestrutural através de Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Óptica. Para isso, utilizou-se um equipamento do Laboratório de Técnicas em Atrito e Desgaste da Universidade Federal de Uberlândia, a Unidade de Processamento de Pinos por Atrito (UPPA), capaz de realizar reparos por atrito, dentre eles ensaios de preenchimento (FHPP), o qual foi modificado e implementado um sistema de controle de uma plataforma, possibilitando assim a realização dos ensaios de recobrimento com aço AISI 420, onde são fornecidos ao programa de controle os parâmetros de reparo. Entre as vantagens desse processo destacam-se a excelente união metalúrgica entre o recobrimento e o substrato, associada a uma microestrutura refinada. Através dessa técnica, pode-se então aplicar diferentes tipos de materiais sobre substratos, resultando em incrementos na resistência à corrosão e/ou desgaste. Como material base foi utilizado um aço carbono e como material de deposição foi utilizado o aço inoxidável martensítico AISI 420. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da variação dos principais parâmetros de processo no revestimento, por meio da avaliação da microestrutura, espessura da camada revestida, microdureza e avaliação da resistência à corrosão quando submetido a testes de Corrosão estática e Jato de impingimento. Os resultados mostraram que houve um refino de grão na zona afetada pelo calor, aumentando assim a sua dureza. Finalmente, da análise do revestimento obtiveram-se resultados de desgaste e resistência à corrosão satisfatória, quando comparado ao material utilizado como revestimento. Palavras-chave: Revestimento por atrito, erosão, corrosão, AISI 420.
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Guilherme, Leal de Macêdo Ney. "Estudo do comportamento ao desgaste e corrosão dos aços inoxidáveis AISI 316L e AISI 420 depositados pelo processo de aspersão térmica a arco elétrico." Universidade Federal de Pernambuco, 2007. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/5490.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2007Os componentes mecânicos em serviço apresentam comportamento que é uma conseqüência extremamente dependente da qualidade de sua superfície, da área de contato entre superfícies e do ambiente sob o qual os componentes são aplicados. Em particular, a corrosão e o desgaste, danificam direta e indiretamente a superfície dos componentes mecânicos, que se reverte em elevados custos de produção e de manutenção de sistemas mecânicos devido às paradas de equipamentos para reparo ou substituição de componentes, que chega a atingir aproximadamente 4,2% do produto interno bruto nos países industrializados. Para eliminar ou minimizar os efeitos da corrosão e do desgaste, os componentes são submetidos a tratamentos superficiais. Os processos de revestimentos metálicos de materiais que apresentam propriedades superiores às do material de base se mostram eficientes em aplicações industriais e na proteção de superfícies metálicas em ambientes agressivos. A técnica de aspersão térmica oferece a possibilidade de se revestir materiais de construção mecânica tais como aços comuns ao carbono com outros metais e ligas, objetivando protegê-los contra a corrosão e também ao desgaste. Dentro deste contexto, o presente trabalho de dissertação tem como objetivo analisar e comparar o desempenho de revestimentos metálicos aplicados industrialmente por aspersão térmica. Neste estudo são analisados revestimentos a base dos aços inoxidáveis austenítico AISI 316L, do martensítico AISI 420 e a mistura desses aços, quanto às suas resistências ao desgaste e a corrosão. No caso da mistura destes revestimentos alia-se a maior proteção contra corrosão do revestimento AISI 316L à maior resistência ao desgaste por abrasão do revestimento AISI 420. Foi efetuado tratamento térmico para a mistura dos revestimentos AISI 316L e AISI 420 e observação da influência e efeito deste sobre as propriedades investigadas para cada liga. Os revestimentos foram aplicados pelo processo de Aspersão Térmica a Arco Elétrico (Arc Spray) e são analisadas as propriedades de micro-dureza, de resistência a corrosão e ao desgaste. Para os ensaios de resistência ao desgaste foi proposto e construído um abrasômetro do tipo pino sobre disco, que consiste em um método de avaliação eficiente. As análises de corrosão foram baseadas nas técnicas eletroquímicas, em meio cloreto. As características microestrutural, mecânica e química dos revestimentos foram analisadas através de testes específicos para cada uma das propriedades desejadas. Utilizou-se microscopia ótica e eletrônica de varredura para caracterizar o revestimento aplicado e a técnica de difração de raios-X na identificação dos constituintes do revestimento. Nos resultados obtidos, para todos os revestimentos aplicados, analisou-se a eficiência dos revestimentos aplicados quanto ao aumento da resistência aodesgaste e à corrosão das superfícies revestidas, à dureza do revestimento e porosidade. O efeito dos tratamentos térmicos aplicados aos revestimentos resultou em um acentuado aumento de todas as propriedades avaliadas, quando comparado com o revestimento sem tratamento térmico. Através dos resultados obtidos foi evidenciado que o processo de aspersão térmica a arco elétrico, com os parâmetros definidos, apresentou um resultado satisfatório para a utilização dos arames AISI 316L e AISI 420, bem como a mistura destes dois aços, como revestimento de superfícies de aço baixo carbono
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Rogério, de Carvalho Paulo. "Estudo do comportamento ao desgaste e corrosão dos aços inoxidáveis AISI 316L e AISI 420 depositados pelo processo de aspersão térmica a arco elétrico." Universidade Federal de Pernambuco, 2007. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/5701.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2007Os componentes mecânicos em serviço apresentam comportamento que é uma conseqüência extremamente dependente da qualidade de sua superfície, da área de contato entre superfícies e do ambiente sob o qual os componentes são aplicados. Em particular, a corrosão e o desgaste, danificam direta e indiretamente a superfície dos componentes mecânicos, que se reverte em elevados custos de produção e de manutenção de sistemas mecânicos devido às paradas de equipamentos para reparo ou substituição de componentes, que chega a atingir aproximadamente 4,2% do produto interno bruto nos países industrializados. Para eliminar ou minimizar os efeitos da corrosão e do desgaste, os componentes são submetidos a tratamentos superficiais. Os processos de revestimentos metálicos de materiais que apresentam propriedades superiores às do material de base se mostram eficientes em aplicações industriais e na proteção de superfícies metálicas em ambientes agressivos. A técnica de aspersão térmica oferece a possibilidade de se revestir materiais de construção mecânica tais como aços comuns ao carbono com outros metais e ligas, objetivando protegê-los contra a corrosão e também ao desgaste. Dentro deste contexto, o presente trabalho de dissertação tem como objetivo analisar e comparar o desempenho de revestimentos metálicos aplicados industrialmente por aspersão térmica. Neste estudo são analisados revestimentos a base dos aços inoxidáveis austenítico AISI 316L, do martensítico AISI 420 e a mistura desses aços, quanto às suas resistências ao desgaste e a corrosão. No caso da mistura destes revestimentos alia-se a maior proteção contra corrosão do revestimento AISI 316L à maior resistência ao desgaste por abrasão do revestimento AISI 420. Foi efetuado tratamento térmico para a mistura dos revestimentos AISI 316L e AISI 420 e observação da influência e efeito deste sobre as propriedades investigadas para cada liga. Os revestimentos foram aplicados pelo processo de Aspersão Térmica a Arco Elétrico (Arc Spray) e são analisadas as propriedades de micro-dureza, de resistência a corrosão e ao desgaste. Para os ensaios de resistência ao desgaste foi proposto e construído um abrasômetro do tipo pino sobre disco, que consiste em um método de avaliação eficiente. As análises de corrosão foram baseadas nas técnicas eletroquímicas, em meio cloreto. As características microestrutural, mecânica e química dos revestimentos foram analisadas através de testes específicos para cada uma das propriedades desejadas. Utilizou-se microscopia ótica e eletrônica de varredura para caracterizar o revestimento aplicado e a técnica de difração de raios-X na identificação dos constituintes do revestimento. Nos resultados obtidos, para todos os revestimentos aplicados, analisou-se a eficiência dos revestimentos aplicados quanto ao aumento da resistência aodesgaste e à corrosão das superfícies revestidas, à dureza do revestimento e porosidade. O efeito dos tratamentos térmicos aplicados aos revestimentos resultou em um acentuado aumento de todas as propriedades avaliadas, quando comparado com o revestimento sem tratamento térmico. Através dos resultados obtidos foi evidenciado que o processo de aspersão térmica a arco elétrico, com os parâmetros definidos, apresentou um resultado satisfatório para a utilização dos arames AISI 316L e AISI 420, bem como a mistura destes dois aços, como revestimento de superfícies de aço baixo carbono
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Azzolini, Junior Walther. "Analise do processo laser cladding de um aço AISI 420 sobre um aço de baixa liga." [s.n.], 1996. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263568.
Full textAbstract:
Orientador: Maria Clara Filippini IerardiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-21T16:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AzzoliniJunior_Walther_M.pdf: 47320842 bytes, checksum: d7f2edae7364d27db06e6482d72928af (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: O laser é hoje uma efetiva ferramenta para uma ampla faixa de tratamentos de superfície, apresentando a vantagem de afetar somente a zona superficial, sem afetar o material como um todo. As várias aplicações podem ou não envolver a fusão da superfície. Dentre os tratamentos com fusão, pode ser provocada apenas a fusão superficial e resolidificação ou podem ser feitos tratamentos que envolvem a deposição de materiais sobre um substrato, tratamentos conhecidos como Alloying e cladding, nos quais a diferença é a quantidade de material depositado e, portanto, a camada final resultante. A solidificação rápida produz alguns efeitos, tal como supersaturação, microcristalinidade e fases metaestáveis. Estas mudanças superficiais podem melhorar a dureza, resistência ao desgaste e a corrosão. No presente trabalho.um laser cladding do aço AISI420 sobre o aço P20 foi realizado. A microestrutura, a profundidade e a largura da zona fundida da camada depositada foi analisada e a dureza foi determinada como uma função da profundidade
Abstract: The laser today is an effective tool to a large range of surface treatments, presenting the advantage of affecting only a surface zone, without involving all material. The several applications can or not involve a surface melting. Among the treatment with melting, a single fusion and resolidification can be made or treatment that involves deposition of materials over a substrate. These treatments are named alloying and cladding. The difference between them is the quantity of deposited materials and, hence, the final layer. The rapid solidification produces several effects, such as supersaturation, microcrystallinityand metastable phases. These surface changes can improve hardness, corrosion and wear resistance. In the present work a laser cladding of AISI420 on P20 was carried out. The microestructure the depth and the width of remelted zone and layer deposited were analysed and the hardness was determined as a function of the depth
Mestrado
Engenharia de Materiais
Mestre em Engenharia Mecânica
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Falcão, César Augusto de Jesus. "Estudo do comportamento da fadiga de baixo ciclo em altas temperaturas do aço inoxidável AISI 420." Universidade de São Paulo, 2002. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-21012011-094354/.
Full textAbstract:
Os ensaios tradicionais de fadiga realizados à temperatura constante nem sempre são capazes de reproduzir os mecanismos atuantes na solicitação anisotérmica. Por isto, novas técnicas mais avançadas de ensaios à temperatura variável foram desenvolvidas recentemente como a Fadiga Térmica (FT) e a Fadiga Termomecânica (FTM). A parte experimental deste trabalho incluiu a implementação e a descrição da metodologia de um sistema de ensaio para a FTM. Além disto, também foi determinada a propriedade mecânica de fadiga de baixo ciclo para o aço inoxidável AISI 420, utilizado na fabricação de palhetas de turbinas a gás para a geração de energia em usinas de açúcar e álcool. Os ensaios de fadiga isotérmica foram realizados a 490°C, ou seja, na máxima temperatura do ciclo anisotérmico. Já os ensaios anisotérmicos foram realizados na faixa de temperatura entre 260-490°C e nas condições em fase e fora de fase. A curva tensão deformação cíclica foi obtida pelo método convencional para os ensaios isotérmicos, sendo que o material sofreu endurecimento cíclico. Os ensaios em fase apresentaram vida ligeiramente menor do que os ensaios fora de fase. Não foram observados mecanismos ativados pela temperatura como fluência e oxidação, na faixa de temperatura dos ensaios anisotérmicos, assim, o mecanismo determinante para o processo de falha dos corpos de prova foi a fadiga pura. O comportamento dos resultados de FTM fora de fase foi melhor estimado pelo modelo de acúmulo de dano do que os resultados para a condição em fase. A análise microestrutural e fratográfica após os ensaios de fadiga revelou que os carbonetos de cromo continuaram dispersos na matriz. As trincas nuc1earama partir da superfície externa dos corpos de prova tubulares e se propagaram transgranularmente para o interior do metal.The traditional fatigue test performed at elevated and constant temperature not always is able to reproduce the mechanisms acting during thermal loading. Therefore, new advanced testing techniques at variable temperatures were recently developed, and they are called Thermal Fatigue (TF) and Thermomechanical Fatigue (TMF). The experimental part of this work includes the TMF methodology implementation and description, as well as the Isothermal Fatigue (IF) and TMF results from an AISI 420 stainless steel, regularly used to produce gas turbine blades for power generation in sugar and alcohol industry. The isothermal fatigue tests were carried out at 490°C, the maximum temperature reached during the thermal cycle, and the TMF tests were performed in the temperature range of 260-490°C, in the inphase and out-of-phase loading conditions. The cyclic stress-strain curve was obtained by the conventional method, and the results showed that this material strain hardens. The TMF in phase tests exhibited a fatigue life shorter than the out-of-phase tests. It was not observed, in this range of temperature, any temperature activated micromechanism of failure, such as creep or oxidation mechanisms. Therefore, it was concluded that the only mechanisms acting during the TMF tests was fatigue. The damage accumulation model better fit the TMF results behavior, for the out-ofphase loading condition than the in-phase results. The microstructural and fractographic analyses showed that the chromium carbides continued generally distributed on the matrix after both types of fatigue testing. It was also noted that the fatigue cracks always were nucleated at the specimen external surface, and propagated transgranularly into the materials substrate.
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Barlow, Lilian D. "The effect of austenitising and tempering parameters on the microstructure and hardness of martensitic stainless steel AISI 420." Pretoria : [s.n.], 2009. http://upetd.up.ac.za/thesis/available/etd-11262009-182934/.
Full text
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Passos, Junior Marino Moscardini. "Otimização do processo de redução de óxidos de cromo em aços inoxidáveis durante o refino primário do aço AISI 420." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/18997.
Full textAbstract:
Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto que a modificação no procedimento de injeção de oxigênio, a adição de ferroligas com maior afinidade por oxigênio e a diminuição no nível de oxidação do banho têm sobre a oxidação do cromo presente no aço durante a fabricação de aços inoxidáveis martensíticos, bem como a análise de possíveis efeitos colaterais e a viabilidade de aplicação destas modificações durante o fluxo de rotina das operações de fusão e refino no Forno Elétrico à Arco (FEA). Para atingir estes objetivos foram realizados 3 experimentos, cada um com um ponto de atuação distinta um dos outros, como segue: · Revisão dos procedimentos de refino do aço AISI 420, minimizando as injeções de oxigênio para descarburação do aço liquido, restringindo-as ao resultado de composição química do banho ao longo do processo no FEA; · Colocação da ferroliga Fe-Si 75% nos cestões, em quantidade calculada por meio de equações termodinâmicas encontradas na literatura, de modo a reduzir a oxidação do cromo devido à formação preferencial do óxido de silício; · Remover as injetoras de oxigênio do FEA, do tipo Cojets, atuando desta maneira no nível de oxigênio disponível no banho e permitindo maior rendimento da carga metálica durante o processo de fusão, refino e redução no forno. Os resultados dos experimentos demonstraram que o fator preponderante para melhorar a redução do óxido de cromo é a diminuição do oxigênio disponível no banho, e neste caso, os melhores resultados foram alcançados com a adição de Fe-Si 75% na carga fria (ganho de 21%, amostra E2) e a remoção das injetoras tipo Cojets (ganho de 34%, amostra E2), tendo este último apresentado um avanço na otimização das condições de redução dos óxidos de cromo da escória, sendo os resultados avaliados percentualmente.The aim of this work was to evaluate the impact that the modification in the procedure of injection of oxygen, the addition of ferroalloys with a major affinity for oxygen and the reduction in the level of oxidation of the bath has on the oxidation of present chromium in the steel during the martensitic stainless steel manufacture, as well as the analysis of possible collateral effect and the viability of application of these modifications during the flow of routine of the operations of fusing and refining in the Electric Arc Furnace (EAF). To reach these objectives 3 experiments had been carried through, each one with a point of distinct performance one of the others, as follows: · Revision of the procedures of refining of steel AISI 420, minimizing the injections of oxygen for decarburation of the steel I eliminate, restricting them it the result of chemical composition of the bath throughout the process in the FEA; · Adition of ferroalloy Fe-Si 75% in the buckets, amount calculated by means of thermodynamic equations of the literature, in order to reduce the oxidation of chromium due the preferential formation the silicon oxide; · To remove the injectors of oxygen of the FEA, the Cojets, acting in this way in the level of available oxygen in the bath and allowing major income of the metallic load during the fusing process, refining and reduction in the oven. The results of the experiments had demonstrated that the preponderant factor to improve the reduction of chromium oxide is the reduction of the available oxygen in the bath, and this in case that, the best ones resulted had been reached with the addition of Fe-Si 75% in the bucket (a gain of 21%, sample E2) and the removal of the Cojets (a gain of 34%, sample E2), having this last one presented an advance in the optimization of the conditions of reduction of chromium oxides of the slag. The results were valued in the percentage form.
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Rosa, Guilherme Cortelini da. "Estudo da usinabilidade no torneamento a seco do aço inoxidável martensítico AISI 420 C endurecido com ferramenta de metal-duro." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2017. http://hdl.handle.net/10183/165625.
Full textAbstract:
O estudo de usinabilidade de um material é muito importante para a determinação das características de fabricação por usinagem. Este estudo se aplica ao aço inoxidável martensítico AISI 420 C endurecido, usado na fabricação de peças de alta precisão, instrumentos cirúrgicos, eixos, turbinas e cutelaria. Deste modo, realizaram-se investigações utilizando corpos de prova endurecidos (têmpera e revenimento) com durezas de (48 1) e (53 2) HRC no torneamento a seco utilizando ferramentas de metal-duro classe ISO S com grãos extrafinos e revestimento PVD. Para estes corpos de prova variaram-se a velocidade de corte e o avanço e avaliaram-se as forças de usinagem e as tensões residuais geradas na peça. Para o material com 53 HRC, também foram analisadas a vida da ferramenta e a rugosidade. Na análise dos resultados obtidos para o material com 48 HRC, as tensões residuais tornaram-se menos compressivas (circunferencial) e mais trativas (axial) com o aumento do avanço. Além disso, os menores valores de tensão residual foram gerados utilizando menor avanço com maior velocidade de corte. Nos ensaios para o material a 53 HRC, o tempo de vida da ferramenta ficou entre 100 e 350 min para as condições ensaiadas. Os desgastes de flanco e entalhe foram evidenciados em todas as situações. O flanco da ferramenta também apresentou adesão de material da peça em todas as condições. Ao analisar os insertos em seu fim de vida, constatou-se que os mecanismos de desgastes predominantes foram a abrasão e o atrittion. Nas condições mais severas, a superfície da ferramenta exibiu trincas mecânicas e a camada subsuperficial da peça apresentou modificações microestruturais. Os perfis e os parâmetros de rugosidade registrados foram afetados pelo desgaste ao longo da vida da ferramenta. Com relação às tensões residuais circunferenciais geradas com a ferramenta nova, estas foram, em sua maioria, tensões de compressão. Com a progressão do desgaste de flanco, houve um aumento dos valores das tensões (de compressivas para menos compressivas ou até mesmo trativas). Já para as tensões axiais, os valores mostraram a tendência de se manterem compressivos. Observou-se para os perfis de tensões analisados que as tensões residuais foram compressivas e dependeram da profundidade da camada subsuperficial. Portanto, dentro das condições estudadas, conclui-se que peças de AISI 420 C endurecido podem ser fabricadas por torneamento de acabamento com ferramentas de metal-duro, permitindo obter vida longa para a ferramenta de corte, baixos valores de rugosidade, bem como valores de tensão residual compressiva, que são dados de usinabilidade importantes para esse material.The study of the material’s machinability is very important for the determination of important machining properties. This logic applies to hardened martensitic stainless steel AISI 420 C used in the manufacture of high precision parts, surgical instruments, shafts, turbines and cutlery. In this way, investigations were carried out using hardened workpieces (quenching and tempering) with hardness of (48 1) and (53 2 HRC) in dry turning using ISO-S grade carbide tools with extra-fine grains and PVD coating. For these workpieces, the cutting speed and the feed rate were varied and the machining forces and the residual stresses generated in the part were evaluated. For the material with 53 HRC, the tool-life and the surface roughness were also analyzed. In the analysis of the results obtained for the material with 48 HRC, residual stresses become less compressive (circumferential direction) and more tensile (axial direction) with increasing feed-rate. Moreover, smaller values of residual stress were generated using lower feed-rate at higher cutting speed. In the tests for the material at 53 HRC, the tool-life was between 100 and 350 min for the conditions tested. Flank and notch wear were evidenced in all situations. The flank face of the tool also showed adhesion of the workpiece material under all cutting conditions. When analyzing the inserts at their end of life, it was verified that the main mechanisms of tool wear were abrasion and attrition. In addition, under the most severe cutting conditions, the flank face of the tool exhibited mechanical cracks and the subsurface layer of the workpieces presented microstructural modifications. The registered profiles and roughness parameters were affected by wear during the tool-life. With respect to the circumferential residual stresses generated with the fresh tool, these were mostly compressive stresses. With the progression of tool flank wear, there was an increase in the values of the residual stress (from compressive to less compressive or even tractive). For the axial residual stresses, the values showed a tendency to remain compressive. It was observed for the residual stress profiles analyzed that the residual stresses were compressive and depended on the depth of subsurface layer. Therefore, within the cutting conditions considered, it can be concluded that hardened martensitic stainless steel AISI 420 C parts can be manufactured by finishing turning with carbide tools, allowing long tool-life, low surface roughness values, as well as compressive residual stress values, which are important machinability information for this material.
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LAMOGLIA, Marcela Silva. "Desenvolvimento dos parâmetros do processo de “Recozimento para alívio de tensões” e de “Nitretação Gasosa” na produção de anéis de pistão em Aço AISI 420." reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2017. http://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/1107.
Full textAbstract:
Submitted by repositorio repositorio (repositorio@unifei.edu.br) on 2018-03-05T14:02:01Z
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dissertacao_lamoglia_2017.pdf: 4499805 bytes, checksum: d52f77e8a79bd79b5fc6e2e000c687f6 (MD5)Made available in DSpace on 2018-03-05T14:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_lamoglia_2017.pdf: 4499805 bytes, checksum: d52f77e8a79bd79b5fc6e2e000c687f6 (MD5) Previous issue date: 2017-02
Anéis de Pistão são peças de metal que, quando instaladas nos pistões dentro dos cilindros dos motores, tornam-se circulares com pressão variável e auto expansivas, proporcionando uma vedação móvel entre a câmara de combustão e o cárter do motor. Solicita-se para estes componentes uma baixa taxa de desgaste, integridade estrutural e funcional sob temperaturas e pressões elevadas. Em função destas exigências, é conhecida a técnica de prover-se a face de contato destas peças com tratamentos de superfície para melhorar a resistência ao desgaste. Os aços inoxidáveis martensíticos são utilizados em grande escala como matéria-prima na fabricação de componentes do setor automobilístico, como para os anéis de compressão para pistões de motores de combustão interna. Este trabalho teve por objetivo desenvolver o tratamento térmico de “Recozimento para Alívio de Tensões” e tratamento termoquímico de “Nitretação Gasosa” para anéis de pistão de primeira canaleta para motores HDD em aço inoxidável martensítico AISI 420. Estes anéis têm suas propriedades tribológicas melhoradas pelo tratamento de Nitretação Gasosa o qual confere ao aço propriedades superficiais intermediárias entre os materiais metálicos e cerâmicos, com alta resistência ao desgaste adesivo, assim como ao desgaste por abrasão. Devido a quantidade de carbonetos contidos na composição do aço em estudo ser inferior em relação aos anéis de aço inoxidável utilizado atualmente no mercado, AISI 440 B, desafios quanto a estabilidade térmica deste material foram encontrados, sendo necessário a utilização de experimentos para minimizar a mobilidade da peça durante os tratamentos térmicos decorrentes do processo (Recozimento para Alivio de Tensões, Nitretação Gasosa e Deposição iônica do tipo PVD “Physical Vapor Deposition”) e desenvolvimento de novos modelos de ferramental, para o tratamento de Alivio de Tensões com o intuito de conter a movimentação dos anéis, e consequentemente evitar a ocorrência de deformação quanto à forma livre dos anéis, que tem por efeito alterações dimensionais no OLD (diâmetro externo menor) e Ovalização. Para os experimentos realizados no tratamento térmico de Recozimento para Alívio de tensões em aços AISI 420, empregou-se temperaturas de 570°C a 650°C em um forno de batelada tipo poço. O ciclo total de tratamento se deu por aproximadamente dez horas, com tempo de encharque de aproximadamente duras horas. Empregou-se cinco modelos diferentes de ferramentais nestas temperaturas e definiu-se que para se obter o processo mais robusto, a temperatura e ferramental ideais para o tratamento seriam 650 °C com o ferramental TEM Plug, respectivamente. Quatro ciclos de Nitretação foram realizados com variações na temperatura e tempo de processo, com o intuito de analisar sua reprodutibilidade e consistência de resultados, mas sem grandes variações na espessura de camada nitretada obtida. Todos os processos foram conduzidos para se obter camada total, ou camada de difusão, da ordem de ≤ 50 μm e camada branca ≤ 1μm. Dos quatro ciclos estudados, o que apresentou melhores resultados foi aquele identificado como “Nit 4”.
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Macedo, Marcelo Moussalle. "Influência do tratamento térmico de revenimento na tenacidade à fratura dinâmica e na tenacidade à fratura assistida pelo ambiente de um aço inoxidável martensítico AISI 420." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/156481.
Full textAbstract:
Esse trabalho teve como objetivo analisar a influência da temperatura de revenimento na tenacidade à fratura dinâmica e na tenacidade à fratura assistida pelo ambiente de um aço inoxidável martensítico AISI 420. Para realização do tratamento térmico de revenimento as temperaturas de 380 e 540ºC foram selecionadas, sendo que esta última situa-se dentro da faixa de fragilização ao revenido desse material. Todos os ensaios reproduzidos neste trabalho foram realizados à temperatura ambiente utilizando corpos de prova da mecânica da fratura do tipo SE(B). As análises dos resultados obtidos mostraram uma grande susceptibilidade desse aço à fragilização ao revenido, inclusive com a mudança dos micromecanismos de fratura envolvidos no processo de falha, quando exposto ao ambiente de água do mar sintética sob proteção catódica de - 1100mVECS e a condições dinâmicas de carregamento, onde observou-se, respectivamente, uma redução na ordem de 60% e 30% do valor de tenacidade à fratura do material.This study aimed to analyze the influence of tempering temperature on dynamic toughness and environment toughness of a stainless steel AISI 420. To carry out this study the tempering temperatures of 380 and 540ºC were selected, with the last one being within the range of the embrittlement of this material. All tests reproduced in this work were performed at room temperature on specimens of the mechanical fracture SE (B). The analysis of the obtained results showed a great susceptibility of this steel to the tempering embrittlement, with the change of fracture micromechanisms involved in the failure process, when exposed to the environment of synthetic sea water under cathodic protection of -1100mVECS and to dynamic conditions of loading, where a reduction in the order of 60% and 30% of the fracture toughness value of the material was observed, respectively.
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Théberge, Jean. "Analyse du procédé de crêpage du papier et suivi de l'usure des lames de crêpage par émission acoustique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2008. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1441.
Full textAbstract:
Ce document présente les approches suivies et les résultats des investigations théoriques et expérimentales entreprises dans le cadre de l'étude du procédé de crêpage du papier depuis le début de la maîtrise faite en collaboration avec Kruger Produits Ltée. L'objectif du projet est de mieux comprendre les phénomènes reliant la qualité du papier a l'état d'usure des lames de crêpage. À cette fin, une méthode expérimentale basée sur les techniques de mesure par émission acoustique afin de suivre en temps réel le comportement mécanique et l'état d'usure des lames est proposée. Ce suivi en temps réel permet d'identifier par émission acoustique les mécanismes reliés à l'usure des lames par friction et d'établir une corrélation entre le comportement mécanique de la lame et les différents paramètres de qualité du papier, dont le crêpage. Ce mémoire présente donc en premier lieu la problématique du projet, les éléments fondamentaux qui entrent en jeu lors du procédé de crêpage, la description des lames utilisées dans le procédé industriel, l'analyse des principes de base des phénomènes d'usure des lames en relation avec les aspects métallurgiques du matériau et enfin, les principes du suivi de l'usure par la technique d'émission acoustique et le traitement numérique des signaux. La deuxième partie du mémoire s'attarde sur les procédures expérimentales suivies et sur la synthèse des résultats obtenus. La troisième partie présente la conclusion sur les résultats obtenus à partir de laquelle une série de recommandations sont mises de l'avant afin de permettre à l'entreprise d'améliorer l'opération de crêpage du papier.
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Zambon, Marcel Fabiano. "Modificação por nitretação a plasma das superfícies dos aços AISI-4140, AISI-420C e DIN16MnCr5." Universidade Federal de São Carlos, 2011. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/841.
Full textAbstract:
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3776.pdf: 3770058 bytes, checksum: b2f264f1d35bc92514e3e55ddd62e08f (MD5)
Previous issue date: 2011-05-26Plasma nitriding is a surface modification technique used for improving hardness, wear resistance, and fatigue. In this work, samples of AISI-4140, DIN16MnCr, and AISI-420C steels were heat treated, forming martensitic structures, and then were submitted to plasma nitriding for 5 hours at 400, 450, and 500oC, under a hydrogen and nitrogen gas mixture having a pressure of 5 mbar. The samples were characterized by hardness tests, optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. There has been an increase in surface hardness as expected from the literature. The rise of nitriding temperature produced an increase in the surface layers thickness. The results obtained show a compact layer composed of Fe4N nitrides and CrN nitrides, identified by X-ray diffraction, characterizing the hardness. With these nitriding temperatures, there was a decrease in hardness caused by the annealing.
Nitretação a plasma é uma técnica de modificação superficial para melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e à fadiga. Neste trabalho, amostras de aços AISI-4140, DIN16MnCr5 e AISI-420C foram tratadas termicamente formando microestrutura martensítica e em seguida submetidas à nitretação a plasma, por cinco horas, em temperaturas de 400, 450 e 500°C, com pressão 5mbar e uma mistura de gases hidrogênio e nitrogênio. As amostras foram caracterizadas por microscopias óptica e eletrônica de varredura, difração de raios-X e ensaios de microdureza. Foi observado um aumento de dureza, conforme previsões a partir de estudo da literatura. Foram obtidas camadas com aumento da espessura em relação ao aumento de temperatura. Foi observada a presença de nitretos γ (Fe4N) e também nitreto de elementos de liga (CrN) que caracterizam a dureza. Verificou-se o revenimento das camadas endurecidas por têmpera por indução nas temperaturas de nitretação.
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Nascimento, Felipe Ayres [UNESP]. "Avaliação da usinabilidade do aço inoxidável martensítico AISI 410." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2008. http://hdl.handle.net/11449/94450.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2008-12-09Bitstream added on 2014-06-13T20:16:12Z : No. of bitstreams: 1
nascimento_fa_me_guara.pdf: 1927608 bytes, checksum: 45dad02510529469f0740b83b9ea94d2 (MD5)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Os aços inoxidáveis martensíticos, essencialmente ligas Fe – Cr – C, são largamente utilizados na fabricação de componentes de Turbinas Hidráulicas devido à elevada resistência ao ataque químico e a sua maior resistência mecânica, quando comparado aos outros tipos de aços inoxidáveis. A proposta deste trabalho é estudar o acabamento superficial do aço inoxidável AISI 410 sob diferentes condições de corte, visto que este requisito é de suma importância para o funcionamento de alguns componentes de Turbinas Hidráulicas. Serão avaliados também os diferentes tipos de cavacos obtidos, os desgastes nas ferramentas de corte e comparados os resultados de rugosidade obtidos experimentalmente com os valores obtidos através da utilização da equação proposta pela literatura. Durante os ensaios foram variados os parâmetros de corte, sendo eles a velocidade de corte, o avanço por volta, a profundidade de corte e o tipo de pastilha, e medida a rugosidade para cada condição. Com os valores de rugosidade obtidos experimentalmente foi possível, através de uma regressão linear, propor uma equação para o seu cálculo e comparar estatisticamente os erros encontrados da utilização de ambas as equações. Os resultados mostraram que as condições de acabamento não são severas a ponto de desgastar as pastilhas, que a formação da APC influencia diretamente na rugosidade, que a pastilha com geometria Wiper fornece baixos valores de rugosidade quando empregados altas taxas de avanço e que são observadas grandes variações quando comparados os resultados de rugosidade obtidos nos ensaios com os calculados pela equação teórica da rugosidade.
The martensitic stainless steel, essentially alloys Fe – Cr – C, are widely used for the manufacture of Hydraulic Turbines components due to its high resistance to chemical attack and its greater mechanical resistance, when compared to other stainless steels. The proposal of this work is to study surface roughness on the AISI 410 stainless steel under different cutting conditions, since this requirement is very important to the correct functioning of some components of Hydraulic Turbines, the different types of chips, the wears on the cutting tools and to compare the results of roughness obtained experimentally and calculated by using the equation proposed by the literature. During the tests was varied the cutting parameters, witch were the cutting speed, the feed rate, the depth of cut and the tool, measuring the superficial roughness for each condition. With the values of roughness obtained experimentally was possible, using a linear regression, to purpose an equation to calculate the surface roughness and the comparison between the errors when used both equation. The results has shown that the finishing conditions are not severe enough to initiate the wear on cutting tools, the BUE influences the roughness, the Wiper geometry results in low values of roughness when using high feed rates and it is observed great variations when compared roughness results obtained experimentally and the results from the theoretical equation for roughness calculation.
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Nascimento, Felipe Ayres. "Avaliação da usinabilidade do aço inoxidável martensítico AISI 410 /." Guaratinguetá : [s.n.], 2008. http://hdl.handle.net/11449/94450.
Full textAbstract:
Orientador: Marcos Valério RibeiroBanca: Marcelo dos Santos Pereira
Banca: João Roberto Ferreira
Resumo: Os aços inoxidáveis martensíticos, essencialmente ligas Fe - Cr - C, são largamente utilizados na fabricação de componentes de Turbinas Hidráulicas devido à elevada resistência ao ataque químico e a sua maior resistência mecânica, quando comparado aos outros tipos de aços inoxidáveis. A proposta deste trabalho é estudar o acabamento superficial do aço inoxidável AISI 410 sob diferentes condições de corte, visto que este requisito é de suma importância para o funcionamento de alguns componentes de Turbinas Hidráulicas. Serão avaliados também os diferentes tipos de cavacos obtidos, os desgastes nas ferramentas de corte e comparados os resultados de rugosidade obtidos experimentalmente com os valores obtidos através da utilização da equação proposta pela literatura. Durante os ensaios foram variados os parâmetros de corte, sendo eles a velocidade de corte, o avanço por volta, a profundidade de corte e o tipo de pastilha, e medida a rugosidade para cada condição. Com os valores de rugosidade obtidos experimentalmente foi possível, através de uma regressão linear, propor uma equação para o seu cálculo e comparar estatisticamente os erros encontrados da utilização de ambas as equações. Os resultados mostraram que as condições de acabamento não são severas a ponto de desgastar as pastilhas, que a formação da APC influencia diretamente na rugosidade, que a pastilha com geometria Wiper fornece baixos valores de rugosidade quando empregados altas taxas de avanço e que são observadas grandes variações quando comparados os resultados de rugosidade obtidos nos ensaios com os calculados pela equação teórica da rugosidade.
Abstract: The martensitic stainless steel, essentially alloys Fe - Cr - C, are widely used for the manufacture of Hydraulic Turbines components due to its high resistance to chemical attack and its greater mechanical resistance, when compared to other stainless steels. The proposal of this work is to study surface roughness on the AISI 410 stainless steel under different cutting conditions, since this requirement is very important to the correct functioning of some components of Hydraulic Turbines, the different types of chips, the wears on the cutting tools and to compare the results of roughness obtained experimentally and calculated by using the equation proposed by the literature. During the tests was varied the cutting parameters, witch were the cutting speed, the feed rate, the depth of cut and the tool, measuring the superficial roughness for each condition. With the values of roughness obtained experimentally was possible, using a linear regression, to purpose an equation to calculate the surface roughness and the comparison between the errors when used both equation. The results has shown that the finishing conditions are not severe enough to initiate the wear on cutting tools, the BUE influences the roughness, the Wiper geometry results in low values of roughness when using high feed rates and it is observed great variations when compared roughness results obtained experimentally and the results from the theoretical equation for roughness calculation.
Mestre
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Crivoi, Maicon Rogerio. "Estudo in situ da deformação criogênica em aços inoxidáveis aisi 430 e AISI 316l utilizando radiação síncrotron." Universidade Estadual de Ponta Grossa, 2018. http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2614.
Full textAbstract:
Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-09-03T21:43:50Z
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Maicon_Crivoi.pdf: 5082056 bytes, checksum: cf064a8b661e7eb5e1be0dca41eab5f1 (MD5)Made available in DSpace on 2018-09-03T21:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Maicon_Crivoi.pdf: 5082056 bytes, checksum: cf064a8b661e7eb5e1be0dca41eab5f1 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23
Dois aços inoxidáveis (AISI430 ferrítico e AISI316L austenítico) foram analisados por testes de tração uniaxial às temperaturas ambiente e criogênica, com taxas de deformação controladas para ambos os metais. Utilizou-se o equipamento Synchrotron Gleeble®, capaz de realizar medições de difração de raios X in situ, controlando a temperatura da amostra, a condição de tensão / tração, bem como a atmosfera da câmara e permitindo também a injeção de nitrogênio líquido diretamente sobre a amostra com excelente versatilidade e reprodutibilidade. Os testes foram realizados em um sistema de simulação termomecânica avançado, XTMS, localizado Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM - Campinas, SP, Brasil. A caracterização foi realizada por meio de imagens MEV e XRD in situ. As fotomicrografias e os resultados dos ensaios de tração mostram que o aço AISI 430 apresenta uma fratura dúctil à temperatura ambiente e fratura frágil a temperatura criogênica com aumento da resistência. Os resultados do aço AISI 316L evidenciam que o material tem uma fratura dúctil em ambas as condições. Para este mesmo metal, o alongamento a ambas as temperaturas foi praticamente o mesmo, mas a resistência à tração no ambiente criogênico foi muito maior. Este comportamento pode estar associado ao efeito TRIP, o que está de acordo com os dados XRD, uma vez que os picos de martensita α' induzida por deformação são evidenciados.
Two stainless steels (AISI430 ferritic and AISI316L austenitic) were analyzed by uniaxial tensile tests at room and cryogenic temperatures, with controlled strain rates for both metals. The Gleeble® Synchrotron system was used; it is capable to perform X-ray diffraction measurements in situ, controlling the sample temperature, controlling the stress / strain condition, as well as the chamber atmosphere, and also allowing the injection of liquid nitrogen directly into the sample with excellent versatility and reproducibility. The tests were performed in an advanced thermo mechanical simulation system, XTMS, located in the National Center for Research in Energy and Materials - CNPEM - Campinas, SP, Brazil. The characterization was performed by means of SEM images and in situ XRD. The photomicrographs and the results of the tensile tests show that AISI 430 steel presents a ductile fracture at room temperature and fragile fracture at cryogenic temperature with resistance increasing. The results of the AISI 316 L steel show that the material has a ductile fracture in both conditions. For this same metal, the elongation at both temperatures was practically the same, but the tensile strength in the cryogenic environment was much higher. This behavior may be associated with the TRIP effect, which agrees with the XRD data, since peaks of α’ strain induced martensite are evidenced.
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Bincoleto, Alexandre Vinicius Leite. "Modificação e caracterização da superfície do aço inoxidável Martensítico AISI 410." Universidade Federal de São Carlos, 2010. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/818.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010-04-29This work deals about the surface modification of the AISI 410 martensitic stainless steel. The modification of steel surfaces is important for the improvement of its mechanical and tribological properties. Among the modification processes, there are coating, deposition of thin films, and ion implantation. The AISI 410 stainless steel is widely applied by manufacturers of steam turbine for the production of blades, rods, and valves, which are the components that suffer more the abrasion by water vapor. This work compares the main surface modifications employed in the AISI 410 stainless steel in order to define which the best deposition processes are regarding their final application (nitriding, carbonitriding, and boronizing). The structures, the morphologies, and the chemical compositions of the modified surfaces had been characterized by XRD. Also optical microscopy was used for the analysis of the microstructural modifications and measurement of the surface hardness.
A presente dissertação trata sobre modificação superficial do aço inoxidável martensítico AISI 410. A modificação de superfícies de aços é importante para a melhoria de suas propriedades mecânicas e tribológicas. Entre os processos de modificação, encontram-se o revestimento, a deposição de filmes finos e a implantação iônica. O aço inoxidável martensítico AISI 410 é um aço muito utilizado por fabricantes de turbina a vapor para a confecção de palhetas, hastes e válvulas, que são os componentes que mais sofrem desgaste por abrasão do vapor d água. A presente dissertação trata sobre as principais modificações superficiais utilizadas em aços inoxidáveis martensíticos AISI 410, de forma a compará-las e, com isso, definir quais os melhores processos de deposição, em função de sua aplicação final. As modificações superficiais utilizadas neste estudo foram a nitretação líquida, nitretação gasosa, boretação (boreto de ferro) e recobrimento com carboneto de tungstênio (HVOF). As estruturas, as morfologias e as composições químicas das superfícies modificadas foram caracterizadas por difratometria de raios X (DRX). Também foi utilizada microscopia ótica de materiais (MO) para a análise das modificações microestruturais sofridas pelo metal base e medição de micro dureza superficial.
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Farina, Alexandre Bellegard. "Avaliação da seqüência de transformações de fases do aço AISI 430 convencional." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-13082010-162327/.
Full textAbstract:
Este trabalho visa caracterizar a seqüência de precipitação do aço inoxidável ferrítico do tipo AISI 430 convencional, durante a etapa de laminação a quente. Esta caracterização foi realizada através do estudo de três condições industriais e de seis condições tratadas termicamente. Todas as amostras foram avaliadas por microscopia ótica e eletrônica de varredura, extração de precipitados e difração de raios-X do material como um todo e dos precipitados extraídos. Foi realizada a modelagem termodinâmica do aço utilizando-se o programa ThermoCalc® v.R aliado ao banco de dados TCFE2. Como meio de prever a cinética das transformações de fases, de modo superficial, foi realizado um ensaio de análise térmica diferencial com três taxas de resfriamento com redução progressiva (10°/min, 5°/min e 2°/min), sendo os resultados comparados com os resultados experimentais obtidos pelas demais técnicas empregadas. O aço AISI 430 convencional mostrou-se bifásico a alta temperatura, apresentando o campo bifásico (ferrita/austenita) entre 900°C e 1250°C. Após tratamentos térmicos por 5h nas temperaturas de 900°C, 1000°C e 1100°C, seguido de têmpera em água e partindo-se da condição laminado a quente e recozido (BQB), o aço apresentou microestrutura dúplex (ferrita/martensita). As amostras tratadas a 900°C e 1000°C apresentaram pequenas frações residuais de carbonetos do tipo M23C6. As amostras tratadas a 600°C, 700°C, e 800°C por 5h e temperadas em água mostraram-se ferríticas com presença de carboneto do tipo M23C6 com teores de carboneto decrescentes com o aumento da temperatura do tratamento térmico. As amostras da condição industrial e as amostras tratadas a 600°C, 700°C, 800°C e a 900°C apresentaram a presença de nitretos do tipo (Cr,Fe)2N, sendo que a amostra tratada a 900°C apresentou apenas resíduos deste nitreto, em pleno acordo com a termodinâmica computacional que prevê decomposição deste na temperatura de 866°C, indicando que a cinética de decomposição deste nitreto é lenta. A temperatura de precipitação do carboneto do tipo M23C6 rico em (Cr,Fe)23C6 foi avaliada entre 900°C e 1000°C.This work aims to characterize the precipitation path of the conventional ferritic stainless steel AISI 430, during the hot rolling process. This characterization had been carried out with the study of three industrial conditions, and six thermal treated conditions. All the samples were evaluated by optical and scanning electron microscopy, by extraction of precipitates and X-Ray diffraction of the bulk material and of the extracted precipitates. It was done a thermodynamic modeling of the steel with the use of the ThermoCalc® v.R program and TCFE2 data base. In a way to determine the phase transformations kinetics, in a superficial way, it was carried out differential thermal analysis with three cooling rates progressively reduced (10°/min, 5°/min e 2°/min), all the results were compared wit h the experimental results got with the others techniques employed. The conventional AISI 430 steel is two-phase at high temperatures, showing a two-phase field (ferrite/austenite) between 900°C and 1250°C. After the thermal treatments for 5h, steel in the hot rolled and annealed (BQB) initial condition, at 900°C, 1000°C and 1100°C, followed by water quench, the steel showed a duplex microstructure (ferrite/martensite). The samples heat treated at 900°C and 1000°C showed a residual volumetric fraction of the M23C6 carbide. The samples heat treated for 5h at 600°C, 700°C and 800°C and water quenched showed a ferritic microstructure with the presence of M23C6 carbide, with its content decreasing with the heat treatment temperature increase. The samples in the industrial condition and the samples heat treated at 600°C, 700°C, 800°C and at 900°C showed a (Cr,Fe) 2N nitrite presence, the sample heat treated at 900°C showed only a residual volumetric fraction of it. This is in great deal with the computational thermodynamic modeling that predicts nitride decomposition at 866°C, indic ating that the nitrite decomposition kinetic is slow. The precipitation temperature of the M23C6 carbide rich in (Cr,Fe)23C6 was evaluated between 900°C and 1000°C.
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Matthews, Ryan. "Investigating the influence of thermomechanical variables on ridging in aisi 430 stainless steel." Master's thesis, University of Cape Town, 2001. http://hdl.handle.net/11427/5508.
Full textAbstract:
Includes bibliographical references.The phenomenon of ridging is known to occur in most ferritic stainless steels and is manifested during deformation of sheet material. It results in the formation of a corrugated profile with ridges always elongated in the rolling direction of the sheet and are typically around 1 mm in wavelength. The formation of a ridged profile, while not having a detrimental effect of the mechanical properties, results in the product having an unatractive surface finish. Thus there is a drive to find a thermomechanical process to minimise the severity of ridging in the final sheet product. In this regard, the purpose of this investigation was to establish the influence of three thermomechanical (TMP) variables on the ridging severity. The samples in this investigation represented: two zones of the initial starting structure, with equiaxed of solunar grains; four hot rolling finish temperatures (HRFT), 700°C, 800°C, 900°C and 1000°C; and two colling methods after hot rolling, quench and slow cool versus slow cool. Each sample completed the TMP cycle, was elongated to 20% strain and the topography on the surface measured and compared.
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Severiano, Josemberg de Assis. "Estudo dos mecanismos de danos de válvulas de injeção de água de poços de petróleo fabricadas em aço inoxidável AISI 316 e AISI 410." Universidade Federal de Sergipe, 2016. https://ri.ufs.br/handle/riufs/3534.
Full textAbstract:
Austenitic and martensitic stainless steels are applied in the manufacturing of
water injection valves for oil exploration. Studies were performed of damage
mechanisms of stainless steel AISI 316 and AISI 410 used in the manufacture of
injection valves. Laboratory and field tests were performed that included: 1) installation
and monitoring of field samples; 2) characterization of the injection water; 3) Samples
manufacture of AISI 316 stainless steel in the annealed condition and AISI 410 under
the following conditions: a) sferoidized with low hardness, b) quenched and tempered to
400 HV hardness; c) nitrided; 4) corrosion test by immersion and electrochemical to
evaluate the corrosion rate; 5) erosion tests. The alloy´s characterizations were achieved
by chemical analysis composition, microstructural, hardness and surface damage
analysis of field samples. Results showed that the AISI 410 steel with low hardness has
lower corrosion and erosion strength. The nitriding treatment increased the corrosion
resistance, and quenching and tempering increased the corrosion and erosion strength of
the AISI 410 alloy. The damage mechanism of the valve is predominantly corrosion.
Valves manufactured on stainless steel AISI 410 are damaged by generalized corrosion
after mean two months of use, while the valves manufactured in AISI 316 steel survive
five months mean, and after it they experience damage by localized corrosion.Os aços inoxidáveis austeníticos e martensíticos são utilizados na construção de válvulas de injeção de água para exploração de petróleo. Foram realizados estudos dos mecanismos responsáveis por provocar danos nos aços inoxidáveis AISI 316 e AISI 410 empregados na fabricação das válvulas de injeção. Para isto, foram executados ensaios de laboratório e de campo que incluíram: 1) instalação e acompanhamento de amostras de campo; 2) caracterização do meio; 3) fabricação de cupons dos aços inoxidáveis AISI 316 no estado recozido e do AISI 410 nas seguintes condições: a) esferoidizado de baixa dureza, b) temperado e revenido para 400 HV de dureza; c) nitretado; 4) ensaio de corrosão por imersão e eletroquímico para avaliar taxa de corrosão; 5) teste de erosão. As caracterizações das ligas foram feitas pelas análises da composição química, microestruturais, microdureza e de danos da superfície das amostras. Resultados apontaram que o aço AISI 410 sem tratamento térmico tem baixa resistência à corrosão e erosão. Notou-se que o tratamento de nitretação aumentou a resistência à corrosão, e que o tratamento de têmpera e revenido elevou a resistência à corrosão e à erosão da liga AISI 410. Pelos testes realizados observou-se que o mecanismo de dano das válvulas é predominantemente por corrosão. As válvulas fabricadas em aço inoxidável AISI 410 sofreram danos por corrosão generalizada em dois meses de uso em média, enquanto as válvulas fabricadas em aço AISI 316 resistem cinco meses em média, e passam a sofrer danos por corrosão localizada.
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Calcinelli, Luca. "Ottimizzazione del trattamento termico di acciai inossidabili martensitici per stampi." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017.
Find full textAbstract:
L’acciaio inossidabile martensitico AISI 420 viene impiegato per la realizzazione di stampi per la formatura di materie plastiche grazie alle sue elevate proprietà di resistenza all'usura e stabilità dimensionale. Esse sono funzione del trattamento termico che esso subisce e che può compromettere proprietà meccaniche e corrosive tipiche di questo acciaio. Il presente studio prende avvio proprio da queste considerazioni e dagli esiti di alcune failure analysis su stampi per bottiglie in PET, in cui sono state evidenziate rotture per fatica innescate da pitting corrosivo con propagazione intergranulare.
Nell’ambito della sperimentazione riportata si è cercato di ottimizzare il trattamento termico di bonifica in modo da massimizzare resistenza a corrosione, a fatica e resilienza pur garantendo una sufficiente stabilità dimensionale. A seguito di un approfondimento bibliografico, si è definita una microstruttura obiettivo caratterizzata dalla presenza di carburi M23C6 globulizzati ed uniformemente distribuiti nella matrice martensitica e si sono testate differenti condizioni di trattamento termico.
L'esito della sperimentazione, che si è avvalsa di tecniche di microscopia ottica ed elettronica, ha indicato come trattamento ottimale quello costituito da una austenitizzazione di 30 minuti a 1020°C seguito da una tempra in azoto a 10 bar ed un ciclo di tre rinvenimenti a 250°C. La ridotta temperatura di austenitizzazione ha permesso la limitazione dei tenori di austenite residua mentre elevata velocità di raffreddamento impiegata e ridotte temperature di rinvenimento hanno permesso di evitare la precipitazione di carburi fini infragilenti e causa di sensibilizzazione.
Sono state inoltre eseguite numerose analisi che hanno permesso di accertare una certa variabilità microstrutturale del materiale allo stato di fornitura evidenziando come la microstruttura di quest'ultimo sia fondamentale per ottenere l'esito desiderato dal trattamento termico.
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Shangase, Thobani Paul. "Changes in material characteristics of AISI 430 stainless steel plates subjected to repeated blast loading." Master's thesis, University of Cape Town, 2017. http://hdl.handle.net/11427/27391.
Full textAbstract:
Structures deform at high strain rates and temperatures when exposed to impulsive loads. To accommodate the macro change there are microstructural changes that occur, i.e., grain morphology and shear banding. Most studies report on macroscopic response, i.e., large inelastic deformation and tearing of the structure, while limited studies have reported on microscopic changes that develop in the structure. The microstructure is directly related to the mechanical properties and performance of the material. Therefore, understanding the effect of high strain rate loadings on the microstructural evolution and subsequent mechanical properties of metals and alloys is necessary for mechanical design. The main objective of this research was to investigate microstructural changes to characterise the strain distribution and plastic deformation, owing to impulsive loading. Features within the microstructure that could be used to characterise deformation included grain size morphology changes, the presence of shear bands and sub-grain networks. The electron backscatter diffraction (EBSD) technique, which used Kikuchi patterns to characterise the strain distribution in the crystal of the deformed material, was also used as a characterisation tool. The first step in the experimental procedure was to select the appropriate material to investigate these microstructural changes. There was also the systematic investigation into the use of single and double heat treatments. These were used to achieve a large equiaxed grain structure, which was desirable from a microstructural point of view but was not desirable for blast-resistant material selection. The two-step heat treatment was concluded to be the most suitable heat treatment for the annealing and homogenisation of the AISI 430 stainless steel plates. The AISI 430 stainless steel plates used were 244 mm by 244 mm in size and had a circular exposed area of 106 mm. These plates were subjected to repeated explosive blasts, using a plastic explosive (PE4). The charge mass was varied for each test and the stand-off distance was kept constant at 150 mm for uniform loads and 13 mm for localised loads. Two plates were selected to investigate the uniform loading scenario. The first plate, a torn plate, used a charge mass of 30 g and one blast and the second plate, an inelastically-deformed plate, used a charge mass of 10 g and was exposed to three blasts. These two plates offered the same overall charge load with a different strain path. A further two plates were chosen for the investigation into the localised loading scenario. One plate, a petalled plate, used a 6 g charge mass and was exposed to two blasts and the second plate, an inelastically-deformed plate, used a 5 g charge mass and was also exposed to two blasts. The latter two plates offered an investigation into the effect of an increased charge load, where charge load affected the strain rate of the deformation resulting from the blast load. All four plates were sectioned across the midline of the dome and then ground and polished to a mirror finish, using OP-S. The polished samples were analysed, using optical microscopy and EBSD. In addition, Vickers hardness tests were carried out along the midline of the sectional plate profiles, in order to evaluate the extent of strain hardening. All the plates showed either a response of inelastically deforming or of complete or partial tearing failures when subjected to blast loads. For inelastic deformation failures, a global dome was characteristic of the uniform loading condition and an inner dome superimposed by the global dome was characteristic of the localised loading condition. Variation of charge mass and the number of blasts showed an increasing linear relationship between the impulse and midpoint deflection. The macrostructure showed a large variation of failures in the localised condition. The microstructural characterisation results produced micrographs showing regions of long, flat grains with multiple sub-grain networks, indicating deformed microstructures of the blast loaded plates. Parts of the microstructures displayed equiaxed/recrystallised grains characteristic of restoration processes, owing to high temperatures. Vickers hardness tests indicated an increase in material hardness as the number of blasts was increased, with a maximum hardness in the central region of the plates. In the first investigation, into uniform loading, the material characterisation results, combined with the fractography results, indicated brittle failure modes typical of high strain rate failures in strain rate sensitive materials, such as the chosen AISI 430 stainless steel plates. In the second investigation, into localised loading, the material characterisation results, combined with the fractography results, indicated a more ductile failure, owing to a 1 g incremental increase of charge mass, which confirmed the strain rate sensitivity of this material.
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Borges, Marcelo Luiz. "Aplicação de lаser pulsаdo Nd:YAG na soldagem de chapas de aço inoxidável ferrítico AISI 430 /." Ilha Solteira, 2019. http://hdl.handle.net/11449/183071.
Full textAbstract:
Orientador: Vicente Afonso VentrellaResumo: Incluído na família dos Ferríticos, o aço Inox AISI 430 é um material importante sob os aspectos econômico e tecnológico, onde, atualmente passaram a ser utilizados cada vez mais nas indústrias de diversas áreas, como: automobilística, química e de aparelhos domésticos, perante a grande possibilidade de aplicação deste material. Em geral, esse material apresenta uma baixa sᴏldabilidade, particularmente se cᴏmparados cᴏm os austeniticos, pᴏis a sᴜa sᴏlda é caracterizada pᴏr dutilidade e tenacidade baixas além de sensibilidade à cᴏrrosão intergranᴜlar. A soldagem a laser desse material faz com que ocorra um crescimento do grão, tendo, entretanto, grãos colunares, com uma estrutura de granᴜlação grᴏsseira, apresentando uma rede martensita jᴜnto aᴏs contorno de grão, apresentando uma ZAT (zona afetada termicamente) perdendo sua resistência nas propriedades mecânicas. Este trabalho tem por objetivo avaliar as características do cordão de solda, realizando a análise da influência do processo de soldagem utilizando o laser pulsado Nd:YAG aplicado em soldas de chapas de aço inoxidável ferrítico AISI 430, com 1,0 mm de espessura, observando as características mecânicas e microestruturais da junta soldada. Por meio da variação da taxa de sobreposição do cordão de solda se fez uma soldagem em junta de topo, com seis condições de amostras, sendo estas de valor fixo de energia de soldagem em 10 Joules, com largura temporal em 5 ms, velocidade de soldagem em 1 mm/s, tendo alteração apenas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Included in the Ferritic family, AISI 430 stainless steel is an important material in terms of economics and technology, where, today, they are increasingly used in industries such as: automobile, chemical and household appliances, possibility of applying this material. In general, such material has a low solvency, particularly if cured as austenitic, because the latter is characterized by low ductility and toughness in addition to sensitivity to intergranular corrosion. The laser welding of this material causes a growth of the grain to occur, however, having columnar grains with a gross granulation structure, presenting a martensite network along the grain boundary, presenting a ZAT (thermally affected zone), losing its resistance mechanical properties. This work aims to evaluate the characteristics of the weld bead, performing the analysis of the influence of the welding process using the pulsed Nd: YAG laser applied in welds of AISI 430 ferritic stainless steel sheets, 1.0 mm thick, observing the mechanical and microstructural characteristics of the welded joint. By means of the variation of the overlapping rate of the weld bead was made a top joint welding with six sample conditions, these being of fixed value of welding energy in 10 Joules, with time width in 5 ms, welding speed in 1 mm / s, with only frequency changes ranging from 1.8 to 10 Hz, thus giving rise to different overlapping rates, in which argon gas protection was obtained, with a flow rate of 15 l / min. Th... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre
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Moreno, Vitor Fernandes. "Síntese e aplicação de derivados quinolínicos como inibidores de corrosão em aço inoxidável AISI 430 /." Bauru, 2019. http://hdl.handle.net/11449/183375.
Full textAbstract:
Orientador: Luiz Carlos da Silva FilhoBanca: Marco Antônio Barbosa Ferreira
Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes
Resumo: A corrosão é um processo espontâneo de transformação química que degrada os materiais, principalmente os metais, condenando as propriedades físico-químicas que lhes dão emprego. Dessa forma, torna-se necessária a substituição das peças afetadas pela corrosão tanto nas indústrias como nas obras públicas. Estudos da Organização Mundial da Corrosão (OMC) estimam que os gastos com a manutenção dos materiais afetados chegam em média a 2,8 % do Produto Interno Bruto (PIB) mundial. Buscando soluções economicamente viáveis, o desenvolvimento de eficientes inibidores de corrosão aparece como alternativa para diminuir o custo da manutenção dos metais. Os inibidores funcionam como películas protetoras que interferem na ação eletroquímica, prevenindo ou diminuindo os efeitos da corrosão. Algumas substâncias orgânicas polares que possuem elétrons deslocalizados despertam interesse de grupos científicos devido a sua potencialidade de ação como inibidores de corrosão. Dentre estes compostos as quinolinas vêm recebendo atenção principalmente por se tratar de uma classe de moléculas extremamente versátil devido a sua estrutura π-conjugada que permite atuação destes derivados em diversas áreas de aplicação. Neste trabalho foi realizada a síntese de derivados quinolínicos por meio de reações multicomponentes promovidas por pentacloreto de nióbio, além de desenvolver uma nova rota para produção de derivados aminoquinolínicos. As substâncias sintetizadas foram avaliadas como inibidores/retardador... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Corrosion is a spontaneous process of chemical transformation that degrades materials, especially metals, condemning their physicochemical properties. Thus, it is necessary to replace the parts affected by corrosion in both industries and public works. Studies by the World Corrosion Organization (WTO) estimate that spending on the maintenance of affected materials averages 2.8% of world gross domestic product (GDP). Seeking economically viable solutions, the development of efficient corrosion inhibitors appears as an alternative to lowering the cost of metal maintenance. Inhibitors act as protective films that interfere with electrochemical action, preventing or decreasing the effects of corrosion. Some polar organic substances that have delocalized electrons arouse interest of scientific groups due to their potential action as corrosion inhibitors. Among these compounds, quinolines have been receiving attention mainly because they are an extremely versatile class of molecules due to their π-conjugated structure that allows these derivatives to act in several application areas. In this work, the synthesis of quinolinic derivatives was performed by means of multicomponent reactions promoted by niobium pentachloride, besides developing a new route for the production of aminoquinolinic derivatives. The synthesized substances have been evaluated as corrosive process inhibitors / retarders for AISI 430 steel in 1M HCl. For the characterization and verification of the anticorrosive... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre
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Hinton, John S. "Laboratory simulation of microstructural evolution in AISI 430 ferritic stainless steel during the Steckel mill process." Thesis, University of Sheffield, 2006. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.434616.
Full text
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Machio, Nyongesa. "Influence of composition and thermomechanical processing on microstructure evolution in AISI 430 ferritic stainless steel(FSS)." Master's thesis, University of Cape Town, 1998. http://hdl.handle.net/11427/17931.
Full textAbstract:
Bibliography: p. 100-106.This thesis examines the influence of austenite potential and hot roll finish temperature on the evolution of microstructure in the ferritic stainless steel grade AISI 430. In particular, it focuses on the influence of these variables on the hot band annealing behaviour of this steel. The material employed was obtained from laboratory and commercial heats. Two hot roll finish temperatures, viz. 600°C and 800°C for the commercial heats and two alloy compositions of austenite potential 11 and 61% for the laboratory heats were studied. Electron channelling contrast (ECC) obtained in scanning electron microscopy was used to follow the evolution of microstructure. Limited micro texture measurements were made using electron backscattered techniques. It was found that a low finish temperature produced a hot rolled microstructure that showed limited softening and a fully recrystallised microstructure after annealing while a high hot roll finish temperature produced a completely softened as-hot-rolled microstructure and only partial recrystallisation after annealing. A high austenite potential encouraged the ferrite phase to undergo extensive continuous recrystallisation during hot band annealing. However, the affinity for the precipitation of carbo-nitrides tended to play a role in slowing down the process. On the other hand, the ferrite phase deformed in the presence of a low austenite content mostly underwent extended recovery during hot band annealing. The softening here was affected by a low driving force. The end microstructures after annealing were however similar in both cases in as much as they consisted of elongated structures. The martensite phase was found to behave similarly regardless of the austenite content, where both recovery to produce subgrains and occasional recrystallisation occurred. During final recrystallisation after cold rolling, the high austenite potential coupled with a short hot band anneal time resulted in incomplete recrystallisation. This caused sharper alpha fibre texture components in the final sheet. A long hot band anneal time however resulted in sharper gamma-fibre texture components. In the case of low austenite potential, a long hot band anneal produced a random texture in the final texture. Ridging was observed in all cases but a high austenite content was found to lessen its severity. Also, it (ridging) was reduced by the random texture produced by long hot band annealing in the case where the austenite potential was low.
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Paula, Marcelo Antunes de [UNESP]. "Avaliação da aplicação de fluído de corte no torneamento do aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2016. http://hdl.handle.net/11449/144304.
Full textAbstract:
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Made available in DSpace on 2016-10-05T14:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paula_ma_me_guara.pdf: 4198970 bytes, checksum: 93b55a568d4e3eb31cf4efbb257c4894 (MD5) Previous issue date: 2016-08-04
Pró-Reitoria de Pós-Graduação (PROPG UNESP)
Muitos materiais são utilizados para diversas aplicações em projetos de engenharia. Os aços inoxidáveis martensíticos que são ligas de ferro e cromo (11-18%) com teor de carbono acima de 0,1% são aplicados na fabricação de válvulas, bombas de equipamentos, ferramentas de cutelaria, eixos acionadores, hastes de pistão, componentes de turbinas hidráulicas e instrumentos cirúrgicos. A evolução das propriedades e desempenho dos materiais utilizados em componentes para aplicações em engenharia é contínua ao longo dos anos, consequentemente os processos e as ferramentas utilizadas para fabricação desses componentes precisam evoluir conjuntamente. A proposta desse trabalho é avaliar o desempenho das ferramentas de corte de Metal Duro revestidas pelos processos (PVD-Physical vapor deposition e CVD-Chemical vapor deposition) na usinagem a seco e MQL do aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente e a qualidade do acabamento superficial da peça, nas condições de corte com (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0,25 mm/rev e ap = 0,5 mm). A análise dos desgastes das ferramentas de corte foi realizada com auxilio de microscópios. A medição da rugosidade foi realizada com auxílio de um rugosímetro. Resultados finais evidenciaram que a ferramenta com revestimento CVD apresentou um melhor desempenho em ambas às condições de corte porque a amostra teve um bom acabamento superficial. A ferramenta com revestimento PVD apresentou avarias durante a realização dos ensaios, as avarias ocorreram na ferramenta em ambas às condições de corte durante os testes, primeiramente, na forma de pequenas lascas, em seguida, ocorrendo à quebra da ferramenta. Os cavacos obtidos durante os ensaios de uma forma geral foram na forma de lascas.
Many materials are used for various applications in engineering projects. The Martensitic Stainless Steels are alloys containing from 11.5 to 18% of chromium and 0.09 to 0.15% of carbon, which are widely used in the manufacturing of valves, pumps, cutlery tools, drive shafts, piston rods, hydraulic turbine components and surgical instruments. The evolution of the properties and performance of materials used in components for engineering applications is continuous over the years, therefore processes and tools used to manufacture these components must develop together. The purpose of this work is to evaluate the performance and wear of coated carbide tools (PVD - Physical vapor deposition e CVD - Chemical vapor deposition) in dry machining and MQL of Martensitic Stainless Steel AISI 410 heat-treated and the quality of workpiece surface finishing in cutting conditions (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0.25 mm/rev, ap = 0.5 mm). The tool wear analysis was realized with the aid of microscopes. The measurement of roughness was obtained with the aid of roughness meter. Final results showed that the coated carbide tool (CVD) performed well in both cutting conditions because the piece had a good surface finishing, the flank wear were not significant for the tested cutting lengths and the tool no damage showed. The coated carbide tool (PVD) showed damage in both cutting conditions during the tests, firstly on shape of small splinters, then to break the tool. The chips were obtained during tests on shape of small splinters.
CAPES: 175.715
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Paula, Marcelo Antunes de. "Avaliação da aplicação de fluído de corte no torneamento do aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente /." Guaratinguetá, 2016. http://hdl.handle.net/11449/144304.
Full textAbstract:
Orientador: Marcos Valério RibeiroBanca: José Vitor Candido de Souza
Banca: Amauri Hassui
Resumo: Muitos materiais são utilizados para diversas aplicações em projetos de engenharia. Os aços inoxidáveis martensíticos que são ligas de ferro e cromo (11-18%) com teor de carbono acima de 0,1% são aplicados na fabricação de válvulas, bombas de equipamentos, ferramentas de cutelaria, eixos acionadores, hastes de pistão, componentes de turbinas hidráulicas e instrumentos cirúrgicos. A evolução das propriedades e desempenho dos materiais utilizados em componentes para aplicações em engenharia é contínua ao longo dos anos, consequentemente os processos e as ferramentas utilizadas para fabricação desses componentes precisam evoluir conjuntamente. A proposta desse trabalho é avaliar o desempenho das ferramentas de corte de Metal Duro revestidas pelos processos (PVDPhysical vapor deposition e CVD-Chemical vapor deposition) na usinagem a seco e MQL do aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente e a qualidade do acabamento superficial da peça, nas condições de corte com (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0,25 mm/rev e ap = 0,5 mm). A análise dos desgastes das ferramentas de corte foi realizada com auxilio de microscópios. A medição da rugosidade foi realizada com auxílio de um rugosímetro. Resultados finais evidenciaram que a ferramenta com revestimento CVD apresentou um melhor desempenho em ambas às condições de corte porque a amostra teve um bom acabamento superficial. A ferramenta com revestimento PVD apresentou avarias durante a realização dos ensaios, as avarias ocorreram na ferramenta em ambas às condições de corte durante os testes, primeiramente, na forma de pequenas lascas, em seguida, ocorrendo à quebra da ferramenta. Os cavacos obtidos durante os ensaios de uma forma geral foram na forma de lascas
Abstract: Many materials are used for various applications in engineering projects. The Martensitic Stainless Steels are alloys containing from 11.5 to 18% of chromium and 0.09 to 0.15% of carbon, which are widely used in the manufacturing of valves, pumps, cutlery tools, drive shafts, piston rods, hydraulic turbine components and surgical instruments. The evolution of the properties and performance of materials used in components for engineering applications is continuous over the years, therefore processes and tools used to manufacture these components must develop together. The purpose of this work is to evaluate the performance and wear of coated carbide tools (PVD - Physical vapor deposition e CVD - Chemical vapor deposition) in dry machining and MQL of Martensitic Stainless Steel AISI 410 heat-treated and the quality of workpiece surface finishing in cutting conditions (vc = 125-150-175 m/min, f = 0,1-0.25 mm/rev, ap = 0.5 mm). The tool wear analysis was realized with the aid of microscopes. The measurement of roughness was obtained with the aid of roughness meter. Final results showed that the coated carbide tool (CVD) performed well in both cutting conditions because the piece had a good surface finishing, the flank wear were not significant for the tested cutting lengths and the tool no damage showed. The coated carbide tool (PVD) showed damage in both cutting conditions during the tests, firstly on shape of small splinters, then to break the tool. The chips were obtained during tests on shape of small splinters
Mestre
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Annan, Kofi Ahomkah. "Effect of hot working characteristics on the texture development in AISI 430 and 433 ferritic stainless steel." Diss., University of Pretoria, 2012. http://hdl.handle.net/2263/25436.
Full textAbstract:
The last seven hot rolling passes of the ferritic stainless steels (FSS) AISI 430 and AISI 433 (the latter an Al-added variant of 430) were simulated on Gleeble-1500D® and Gleeble-3800TM® thermo-mechanical simulators to investigate the effect of temperature, strain rate and inter-pass time on the development of texture in these steel grades and its subsequent influence on ridging. The compression tests were carried out over a wide range of strain rates (0.1 s-1 to 5 s-1, 25 s-1 and 50 s-1) and temperatures (1100 to 820 oC) with different inter-pass times (2 s, 10 s, 20 s and 30 s). The transition temperature from dynamic recrystallization (which may introduce a texture change) to dynamic recovery (in which no texture changes are expected) was determined by examining the relationship between the mean flow stress and the deformation temperature in multi-pass tests. Both macrotexture (XRD) and microtexture (EBSD) analyses were employed to characterise and study the texture present in these steels. It was found that the texture in the central layer of the compressed sample is a strong recrystallization-type. The through-thickness textural and microstructural banding was found to be responsible for ridging in these grades of stainless steels. Dynamic recrystallization which promotes the formation of the desired ã-fibre texture leading to high ductility, formability and eventually reduction or elimination of ridging, was found to occur in both AISI 430 and AISI 433 at high temperatures, low strain rates and longer inter-pass times with multi-pass testing. Generally AISI 433 has a stronger gamma texture developed than the AISI 430 when hot rolled under similar conditions, which leads to improved ductility and less ridging in AISI 433 than AISI 430.Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2012.
Materials Science and Metallurgical Engineering
unrestricted
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Lipscomb, Antonella. "Le jeu des pronoms personnels dans l'autobiographie contemporaine française." Thesis, University of Oxford, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.325027.
Full text
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Siqueira, Rodrigo Pinto de. "Efeitos de orientação na recristalização do aço inoxidável ferrítico AISI 430 com grãos grosseiros e estabilizado ao nióbio." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-20082013-145844/.
Full textAbstract:
O encruamento e a recristalização do aço inoxidável ferrítico AISI 430 com adição de nióbio e microestrutura formada por grãos grosseiros foram investigados. Os aços inoxidáveis ferríticos podem ser utilizados na indústria automotiva, por exemplo, nas partes mais quentes do sistema de exaustão de gases. Neste trabalho, três composições distintas foram investigadas, variando-se as quantidades de nióbio e de intersticiais (carbono e nitrogênio). Com o objetivo de se obter uma microestrutura formada por grãos grosseiros útil para o estudo dos efeitos de orientação, amostras dos aços laminado a quente foram recozidas a 1250?C por 2 h. Após recozimento, o tamanho de grão foi medido usando o método padrão dos interceptos lineares. Para o estudo do encruamento, as placas foram laminadas a frio entre reduções de 20% e 80%. As amostras com 80% de redução foram recozidas em temperaturas variando entre 400 e 1000?C por 15 min para o estudo da recristalização. As curvas de encruamento e de amolecimento isócrono foram realizadas mediante a determinação da variação da microdureza Vickers. A caracterização microestrutural das amostras foi realizada com o auxílio das microscopias ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV) no modo de elétrons retroespalhados (BSE). A macrotextura foi determinada com o auxílio da difração de raios X (DRX). A microtextura foi determinada mediante o mapeamento de amostras representativas via difração de elétrons retroespalhados (EBSD). Os precipitados presentes na matriz ferrítica dos aços laminados a quente (FSS-B) foram extraídos utilizando duas rotas distintas: eletrolítica e química. A natureza cristalográfica dos precipitados foi determinada via DRX e a morfologia foi observada com o auxílio da MEV. As microestruturas recuperadas na condição inicial consistem de grãos alongados na DL e por partículas de Nb(C,N). A textura é caracterizada por componentes típicas de laminação no centro e de cisalhamento na superfície devido às grandes reduções por passe. Após recozimento, as macrografias revelaram que os aços FSS-A e FSS-B apresentam tamanho de grão similar, enquanto que o aço FSS-C apresentou tamanho de grãos menor. Os resultados de textura apresentaram as componentes CH (centro), Goss e Brass (superfície). A laminação a frio ocorreu de forma homogênea para as reduções inferiores a 50%. A partir desta redução, regiões bandeadas surgem na microestrutura. Notou-se que existe uma relação de orientação entre os grãos originais e as regiões bandeadas de modo que volumes regulares do grão giram na DT. Esta relação também foi observada nas regiões ao redor das partículas de Nb(C,N). A textura de laminação a frio é constituída pelas fibras ? e ?. A recristalização dos aços investigados ocorre em temperaturas entre 650 e 850ºC. A partir da microtextura, não foram observadas componentes de textura associadas ao mecanismo PSN. O aço FSS-R apresentou componentes pertencentes à fibra ?, enquanto que os aços FSS-A, FSS-B e FSS-C apresentaram além da fibra ?, componentes CH e fibra η. O recozimento em temperaturas elevadas promove o crescimento de grão e a conseqüente formação das componentes CH e fibra η.Work hardening and recrystallization behaviors of coarse-grained Nb-containing AISI 430 ferritic stainless steels were investigated. Ferritic stainless steels can be used in automotive industry in hot parts of the gas exhaust system. In this work, three different compositions were investigated varying niobium and interstitial contents (carbon and nitrogen). Aiming to obtain a useful coarse-grained microstructure for the study of orientation effects, hot-rolled samples were annealed at 1250°C for 2 h. After annealing, grain size was determined using a standard linear intercept method. Samples were cold rolled to reductions varying from 20% up to 80%. Samples after 80% cold rolling were annealed at temperatures ranging from 400°C up to 1000°C for 15 min to investigate their recrystallization behavior. Vickers microhardness testing was performed to follow hardening and softening behaviors in the samples. Microstructural characterization of the samples was performed using both light optical and scanning electron (SEM) microscopies in the backscattered electron mode (BSE). The macrotexture was determined by X-ray diffraction. Electron backscatter diffraction (EBSD) measurements were carried out in representative samples to determine microtexture. Precipitates in hot-rolled samples (FSS-B) were both electrolytically and chemically extracted. The crystallography of precipitates was determined by X-ray diffraction and their morphology was observed using SEM. The microstructures in hot-rolled condition consist of elongated recovered grains and dispersed Nb(C,N) particles. Texture is characterized by typical rolling components in the center layer, whereas shear components appear in the surface layers. After annealing, FSS-A and FSS-B steels displayed similar grain size, whereas FSS-C displayed a finer one. The results of macrotexture show CH in the center layer and both Goss and Brass components at the surface layer. The microstructure of samples cold rolled up to reductions below 50% do not display banding. Above 50% reduction, deformation heterogeneities (bands) appear in the microstructure. The banded regions and those around coarse particles tend to rotate in TD. Cold-rolling texture displays both ? and ? fiber components. Recrystallization takes place in temperature between 650 and 850ºC. Texture due to PSN mechanism was not observed. The FSS-C steel displayed only components belonging to ? fiber, whereas FSS-A, FSS-B e FSS-C steels displayed besides ? fiber, components CH and those belonging to η fiber. Grain-growth annealing at high temperature contributes to increase CH and η fiber components.
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Li, Ning. "Étude du comportement à l'oxydation et des contraintes résiduelles lors de l’oxydation sous air humide de l’alliage AISI 430." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS075/document.
Full textAbstract:
Lorsqu’un alliage métallique est mis sous une atmosphère oxydante à haute température, un oxyde est formé en surface de l’alliage. La résistance à l’oxydation à haut température est un critère très important pour le choix des alliages. Il a été observé que le comportement à l'oxydation des alliages sous l'atmosphère avec vapeur d'eau est différente de celle dans l'air sec ou dans l'oxygène. En outre, les contraintes de croissance (générées au cours de l’oxydation isotherme) et les contraintes thermiques (générées au cours du refroidissement) sont formées dans la couche d'oxyde. Ces contraintes ont des effets importants sur la durée de vie de l'alliage. Le présent travail se concentre essentiellement sur l'étude de l'influence de la vapeur d'eau sur le comportement à l'oxydation de l’alliage AISI 430 à haute température, qui est importante pour les applications dans la pile à combustible SOFC (solid oxide fuel cell) comme interconneteurs. Les expériences d'oxydation de l’alliage AISI 430 sous air sec et sous air avec différentes humidités absolues (2%-10%) de 700°C à 900°C sont réalisées à l’aide de l’analyse thermogravimétrique (ATG). Les images MEB des échantillons ont été obtenues avec un MEB-FEG avec un microanalyseur X par dispersion d’énergie (EDX). Les contraintes résiduelles de la couche d’oxyde sont obtenues par la Diffraction des Rayons X (DRX) à la température ambiante, et la méthode de déflexion a été utilisée pour déterminer les contraintes de croissance. Après l’introduction de vapeur d’eau dans l’atmosphère d’oxydation, les comportements à l’oxydation de l’alliage AISI 430 à haute température ont été affectés. La présence de vapeur d’eau modifie donc le niveau de contraintes résiduelles dans la couche d’oxyde. La dégradation de la couche d’oxyde est observée après une courte durée d’oxydation à 900°C et deux mécanismes possibles sont proposés pour expliquer ce phénomène à partir de nos résultats d’étudeWhen an alloy is placed in an atmosphere containing oxygen at high temperature, the formation of oxide scale may take place. The oxidation resistance of the alloy is a very important criterion for selecting alloys to be used at high temperature. And it has been found that the oxidation behavior of alloys in atmosphere containing water vapor is different from that in dry air or oxygen. Moreover, in the oxide scale systematically accompanied the development of growth stresses during isothermal oxidation and of thermal stresses during cooling, which also limit the durability of oxide scale and the lifetime of the alloy. The purpose of this work is to investigate the influence of water vapor on oxidation behavior of AISI 430 stainless steel at high temperature, which is expected to be used as interconnectors in the planar solid oxide fuel cells (SOFCs). The oxidation experiments have been performed in air with different absolute humidity (2%-10%) at 700°C, 800°C and 900°C by thermal gravimetric analysis (TGA) system. The oxide surface morphology, cross-section microstructure and the chemical composition of the oxide scale were studied after oxidation by FEG-SEM and EDX. The residual stresses distributions in the oxide scale were determined at room temperature by XRD method after oxidation, and the growth stresses were measured by in-situ deflection method during oxidation. It has been found that the oxidation kinetic, surface morphology and diffusion mechanism of AISI 430 stainless steel in dry air are changed with the introduction of water vapor. The water vapor can also influence the residual stresses levels in the oxide scale. In the presence of water vapor, breakaway oxidation was observed at 900°C, and two possible mechanisms were given to explain this
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Nascimento, Alexandre Romão Costa. "Efeito da adição de boro na microestrutura e na resistência ao desgaste do aço inoxidável AISI 430 conformado por spray." Universidade Federal de São Carlos, 2014. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/925.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2014-08-04Universidade Federal de Sao Carlos
The contact between drill pipes during oil well exploitations induces a severe wear process that might cause well bore pipe wall rupture, fluids leakage, environmental impacts, and possibly fatal accidents. The problem is known by the oil and gas industries since the 1930 s and several solutions have been proposed by researchers and engineers in order to mitigate its deleterious effects. A method that grows popular in the industrial media is the execution of large-scale tests that consists in forcing a cylinder against the inner wall of a pipe. During this test, in order to reproduce operations conditions, the use of drilling mud as a lubricant and a wear resistant coating over the cylinder are both possible. The purpose of this work was to evaluate the effect of boron addition on the microstructure of spray-formed AISI 430 stainless steel as well as in its wear resistance in a condition comparable to the one observed during drill pipes contact. It was then necessary to develop a wear tester capable of reproducing the changes in the contact areathat occurs during the aforementioned contact. The results showed that unlike the conventional API 5L X80 steel, the spray-formed material s wear rates were constant as predicted by Archard s wear law. Despite the different wear rate behaviors, the generated wear debris showed a similar morphology in all tested materials. The tribossystem conditions induced a plastic ratchetting wear mechanism. In the light of Greenwood and Williamson s theoretical model, it was concluded that the observed changes in the wear rate on conventional steels was due to slow changes in the plasticity index which happens much more quickly in the sprayformed steels due to the presence of intermetallic borides. Moreover, considering the established test parameters, the increase in the boron content also increases the AISI 430 steel s wear resistance, since the increase in the area fraction of intermetallics decreases the rate at which metallic asperities contact each other during the test.
O contato entre os tubos utilizados para a perfuração de poços de petróleo provoca um severo processo de desgaste capaz de causar a ruptura das paredes dos tubos, vazamento de fluidos, impactos ambientais e até mesmo acidentes fatais. O problema é conhecido pela indústria de óleo e gás desde a década de 30 e diversas soluções tem sido propostas por engenheiros e pesquisadores com o intuito de mitigar seus efeitos. Um método que tem se mostrado popular no meio industrial é a realização de ensaios de grande escala que consistem no contato forçado de um cilindro contra a parede interna de um tubo, podendo-se fazer uso de revestimentos resistentes ou lamas de perfuração como lubrificantes, a fim de melhor reproduzir as condições durante a perfuração dos poços. O propósito desta dissertação foi avaliar o efeito da adição de boro na microestrutura do aço inoxidável AISI 430 conformado por spray bem como em sua resistência ao desgaste em um sistema similar ao observado nos equipamentos da coluna de perfuração. Para tanto, foi necessário desenvolver um equipamento de ensaios de escala laboratorial capaz de reproduzir as condições de progressivas mudanças da área de contato entre os tubos de perfuração e as paredes dos tubos dos poços.Observou-se que, diferentemente de aços convencionalmente usados nas tubulações de poços como o API 5L X80, as taxas de desgaste dos aços conformados por spray mostraram-se constantes, conforme previsto pela Lei de Archard. Mesmo assim, os detritos formados durante o ensaio de todos os materiais apresentaram morfologias semelhantes. Recorrendo-se ao clássico modelo de contato entre superfícies desenvolvido por Grenwood e Williamson, concluiu-se que as taxas de desgaste decrescentes observadas nos aços convencionais se devem a uma lenta mudança do índice de plasticidade que, no caso dos aços contendo boretos, se dá de maneira muito mais rápida. Assim, o aumento da porcentagem de boro melhorou, nas condições de ensaio estabelecidas, a resistência ao desgaste do aço inoxidável já que, por aumentar a fração da área de contato que corresponde aos intermetálicos do tipo M2B, diminuiu-se a frequência com que ocorre o contato plástico entre as asperezas metálicas.
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Garcia, Eric Masalha. "Aço AISI 430 recoberto com cobalto de pilhas de celular: uso como interconector para pilhas a combustível de óxido sólido." Universidade Federal de Minas Gerais, 2012. http://hdl.handle.net/1843/SFSA-954PWR.
Full textAbstract:
In a world stage increasingly turned to cleaner sources of energy, Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) are a great option. Besides having a high conversion efficiency of chemical energy into electrical energy (close to 80% considering the co-generation) the SOFC are very environmentally friendly because, considering hydrogen as fuel, the waste of the process is water vapor. Despite many advantages exhibited by the SOFC a
big limiting factor in its manufacturing is still the cost of its components. Due to the high operating temperature of SOFC (between 600 and 1000 oC), its components must be carefully selected so as to withstand mainly the corrosion caused by the highly oxidizing atmosphere on the cathode side. The components that have higher criteria to be observed are the electrical interconnects. It is estimated that these materials satisfy
more than 60% of the total cost of SOFC. In order to reduce the production cost of the electrical interconnects for SOFCs, in this study we used the AISI 430 stainless steel coated with a cobalt layer. The AISI 430 stainless steel was chosen because of its low cost compared to commercial alloys used as Crofer and Inconel. The coverage of cobalt was obtained from electrodeposition technique due to its versatility, low cost and easy
adaptation to industrial scale. In addition to significantly improve corrosion resistance and conductivity, the electrodeposition of cobalt enabled the recycling of batteries depleted Li-ion cell phones. This was possible because the cobalt solution used for the electrodeposition was obtained by dissolving the cathode of the battery which is a
mixed oxide of cobalt and lithium (LiCoO2). Recycling of exhausted batteries of mobile phones is a topic of great environmental and economic. Thus, this paper presents a highly viable alternative to significantly reduce the production costs of SOFC while giving a simple solution to an extremely complex problem that is battery disposal.Em um cenário mundial cada vez mais voltado para fontes mais limpas de energia, as Pilhas a Combústivel de Óxido Sólido (PaCOS) são uma ótima opção. Além de terem uma alta eficiência de conversão entre energia química em energia elétrica (próximo a 80% considerando a co-geração) as PaCOS são ambientalmente muito favoráveis pois, considerando o hidrogênio como combustível, o rejeito do processo é o vapor de água. Apesar de muitas vantagens exibidas pelas PaCOS um grande fator limitante na sua fabricação ainda é o custo de seus componentes. Devido a alta temperatura de operação das PaCOS (entre 600 e 1000 ºC), seus componentes devem ser criteriosamente escolhidos de forma a resistirem, principalmente, à corrosão provocada pela atmosfera altamente oxidante no lado do catodo. Os componentes que possuem maiores critérios a serem observados são os interconectores elétricos. Estimase que estes materiais correspondam a mais de 60% do custo total das PaCOS. No sentido de diminuir o custo de produção dos interconectores elétricos para as PaCOS, neste trabalho foi utilizado o aço inoxidável AISI 430 recoberto com uma camada de cobalto. O aço AISI 430 foi escolhido devido a seu baixo custo em relação às ligas comerciais utilizadas como o Crofer e Inconel. A cobertura de cobalto foi obtida a partir da técnica de eletrodeposição devida a sua versatilidade, baixo custo e fácil adaptação para escala industrial. Além de melhorar de maneira significativa a resistência à corrosão e a condutividade, a eletrodeposição de cobalto possibilitou a reciclagem das pilhas de íon-Li exauridas de telefones celulares. Isto foi possível, pois, a solução de cobalto utilizada para a eletrodeposição, foi obtida pela dissolução do catodo destas pilhas que corresponde a um óxido misto de cobalto e lítio (LiCoO2). A reciclagem das pilhas exauridas de telefones celulares é um tema de grande importância ambiental e econômica. Assim, este trabalho apresenta uma alternativa altamente viável para diminuir significativamente os custos de produção das PaCOS e ao mesmo tempo dar uma solução simples para um problema extremamente complexo que é o descarte de pilhas.
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Souza, José Adailson de. "Avaliação da fragilização a 400 e 475°c do aço inoxidável Ferrítico AISI 444 utilizado em torres de destilação de Petróleo." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2004. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2537.
Full textAbstract:
SOUZA, J. A. Avaliação da fragilização a 400 e 475°c do aço inoxidável Ferrítico AISI 444 utilizado em torres de destilação de Petróleo. 2004. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do
Ceará, Fortaleza, 2004.Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:31:40Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5)
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Made available in DSpace on 2012-04-25T17:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) Previous issue date: 2004-07
The effects of aging at 400oC and 475oC on the corrosion resistance and magnetic properties of the ferritic stainless steel AISI 444 were investigated. Age hardening was measured in both temperatures and is found to be more intense at 475oC. The localized corrosion susceptibility increased with aging time and was also more important at 475oC than 400°C. A dissolution treatment at 570°C and 675°C were employed to recorver hardness values and corrosion resistence of the steel. Unlike the duplex stainless steels, the AISI 444 did not present any variation of coercive force or Curie temperature with the aging time. The effects on the Mössbauer spectra were analysed.
Os efeitos do envelhecimento a 400oC e 475oC na resistência a corrosão, nas propriedades mecânica e magnética do aço inoxidável ferrítico AISI 444 foram investigados. O endurecimento causado pelo envelhecimento em ambas temperaturas foi medido, tendo sido observado que é mais intenso a 475°C. A susceptibilidade de corrosão localizada aumentou com o tempo de envelhecimento nas duas temperaturas, sendo também mais significativa a 475°C do que a 400°C. Com o tratamento de dissolução a 570°C e 675°C ocorre a recuperação dos valores de dureza e da resistência à corrosão do aço. Diferente do aço inoxidável duplex, o aço AISI 444 não apresentou variação na força coercitiva e na temperatura de Curie com o aumento do tempo de envelhecimento. Os efeitos nos espectros de Mössbauer também foram analisados.
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Steudel, Giovanne. "ESTUDO DA CINÉTICA DE “FRAGILIZAÇÃO DE 475°C” E SEUS EFEITOS NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS INOXIDÁVEIS AISI 430 E SAF 2507." Universidade Estadual de Ponta Grossa, 2018. http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2715.
Full textAbstract:
Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-12-21T10:53:57Z
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos na cinética de transformação e nas propriedades mecânicas dos aços inoxidáveis ferrítico AISI 430 (16-18% Cr) e superdúplex SAF 2507 (24-26% Cr), quando submetidos a tratamentos térmicos de envelhecimento em 475°C, assim fragilizados pela formação da fase alfa linha. Este fenômeno é conhecido por “fragilização de 475°C” e ocorre na ferrita de aços inoxidáveis ferríticos e dúplex, e nos aços martensíticos envelhecidos entre 300°C e 550°C. O acompanhamento e análise da cinética de formação de α’ nos dois aços inoxidáveis, o ferrítico AISI 430 e superdúplex SAF 2507, foram feitas com base em ajustes matemáticos por regressão não-linear via sete modelos sigmoidais de aplicação geral, os quais serão comparados ao modelo JMAK de transformação de fases difusivas elaborada por Johnson, Mehl, Avrami e Kolmogorov. Amostras do aço ferrítico foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização em forno tubular em 1050 °C e 30 minutos, e em 1150°C durante 30 minutos para o aço dúplex. Tratamentos de envelhecimento posteriores em 475°C por diversos períodos foram realizados. Verificou-se a evolução da “fragilização de 475°C” e, indiretamente, a formação de α’, por ensaios de dureza Vickers, de tração e de impacto instrumentado Charpy. Análises microestruturais e fractográficas foram feitas em microscopias óptica e eletrônica de varredura (MEV-FEG); análises cristalográficas por difração de elétrons retroespalhados (EBSD); e as análises químicas por espectroscopia por dispersão de energia (EDS). O aço superdúplex, com aproximadamente 25,2% Cr, apresentou cinética de fragilização mais rápida do que o ferrítico, com cerca de 16,6% Cr. O modelo sigmoidal que mais se adequou aos dados de dureza de ambos os aços foi o de Boltzmann; o qual também apresentou maior versatilidade de informações e melhor ajuste e capacidade preditiva do que o modelo JMAK. As tendências para tempos de envelhecimento crescentes do aço AISI 430 foram o aumento dos limites de escoamento e de resistência à tração, com dados de tensão na ruptura oscilando em função do tempo de envelhecimento, porém a literatura aponta aumento também da tensão de ruptura. A mudança de comportamento de dúctil para frágil (clivagem) do aço AISI 430, em função do prosseguimento da “fragilização de 475°C”, foi mais acentuada nos corpos de prova de impacto, em relação aos de tração.
The goal of this work is to evaluate the effects in the transformation kinetics and in the mechanical properties of the AISI 430 (16-18% Cr) ferritic and the SAF 2507 (24-26% Cr) superduplex stainless steels, when they undergo aging heat treatments at 475°C, thus embrittled by the formation of the alpha prime phase. This phenomenon is known as “475°C embrittlement” and it occurs in the ferrite of ferritic and duplex stainless steels, and in martensitic stainless steels aged between 300°C and 550°C. The monitoring and analysis of the kinetics of α’ formation in the AISI 430 and SAF 2507 steels was done based on mathematical fitting by means of nonlinear regression of seven sigmoidal models of general application, whose were compared to the JMAK model of diffusive phase transformations elaborated by Johnson, Mehl, Avrami and Kolmogorov. Ferritic steel samples were submitted to solubilization heat tratments in a tubular furnace at 1050°C for 30 minutes, and at 1150°C during 30 minutes for the duplex steel. Posterior aging treatments will hold at 475°C by various periods. The evolution of the “475°C embrittlement” and, indirectly, the formation of α’, were verified by the way of Vickers hardness, tensile and Charpy instrumented impact tests. Microstructural and fractographic analyses were done by optical and scanning electron microscopies (FEG-SEM); crystallographic analyses by electron backscattered diffraction (EBSD); and chemical analyses by energy dispersive spectroscopy (EDS). The superduplex steel, containing approximately 25,2% Cr, showed a faster embrittlement kinetics than the ferritic steel, with about 16,6% Cr. The sigmoidal model that better fitted to the hardness data of both steels was the Boltzmann one; which also showed greater versatility of information and a better fit and predictive ability than the JMAK model. The trends for rising aging times of the AISI 430 steel were the increase in the yield and ultimate tensile stresses, having oscillation in the breaking stress in function of the aging time, yet the literature claims that there is also a increase in the breaking stress. The change in the mechanical behavior from ductile to brittle (cleavage) of the AISI 430 steel, in function of the following of the “475°C embrittlement”, was more severe in the impact test specimens, compared to the tensile specimens.
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Rodrigues, Daniella Gomes. "Influência da taxa de aquecimento do tratamento térmico final da microestrutura e textura do aço inoxidável ferrítico AISI 430 estabilizado ao nióbio." Universidade Federal de Minas Gerais, 2013. http://hdl.handle.net/1843/BUOS-96MGLL.
Full textAbstract:
The influence of the heating rate of final annealing on the microstructure, texture and mechanical properties were studied for a niobium ferritic stainless steel. The material was manufactured industrially and was cold rolled to an 85% reduction in thickness. The cold rolled specimens were annealed at 880°C, applying 0.10, 6.8, 23.5, and 41.5ºC/s heating rates and a soaking time of 24s. The annealing was interrupted at 780, 830, and 880 ºC to monitor the progress of the microstructure and texture. The increase in the heating rate reduced the size of the recrystallized grain, increased the onset recrystallization
temperature besides this, increased the yield strength and the tensile strength. By contrast, it reduced the volume fraction of the -fiber and increased the volume fraction of the Goss component and random orientation. For the sheet annealed at a heating rate of the 0.10°C/s, the average value was notably higher, =1.99. The ratio between the {111}
and {001} volume fractions of planes parallels to the surface, {111}/{001}, decreased with increasing heating rates, presenting a maximum value of 5.17 for 0.10°C/s. The roping level didnt show a significant difference with the change in heating rate.A influência da taxa de aquecimento do recozimento final na microestrutura, textura e propriedades mecânicas foi estuda para um aço inoxidável ferrítico estabilizado ao nióbio. O aço em questão foi processado industrialmente até a etapa de laminação a frio, com redução de 85% na espessura. O recozimento final foi realizado em laboratório com taxas de aquecimento de 0,10, 6,8 23,5 e 41,5°C/s. No ciclo de recozimento a temperatura nominal de recozimento foi de 880°C e o tempo de encharque de 24s. Durante o ciclo de recozimento interrompeu-se o ciclo nas temperaturas de 780, 830, 880°C para acompanhar a evolução da microestrutura e textura. O aumento da taxa de aquecimento acarretou em uma redução na intensidade da fibra , aumentou a fração de grãos com orientação aleatória e aumentou levemente a intensidade da componente Goss. O efeito da taxa de aquecimento na microestrutura foi caracterizado por redução do tamanho de grão recristalizado e aumento da temperatura de inicio da recristalização com o aumento da taxa de aquecimento. Para as propriedades mecânicas, ocorreu o aumentou o limite de escoamento e de resistência com o aumento da taxa de aquecimento. Consequentemente, o coeficiente de anisotropia normal médio também variou com a taxa de aquecimento, sendo o valor máximo de 1,99 para o recozimento realizado com taxa de aquecimento de 0,10°C/s. A razão entre a fibra e a fibra Teta decresceu com o aumento da taxa de aquecimento, apresentado um valor máximo de 5,17 para a taxa de aquecimento de 0,10°C/s. Já o nível de estriamento não apresentou uma diferença significante com a variação da taxa de aquecimento.
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Peltz, Jefferson da Silva. "Efeito do processo de Shot Peening na morfologia da superfície, resistência à corrosão e resistência à oxidação do aço inoxidável ferrítico AISI 430." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2013. http://hdl.handle.net/10183/96469.
Full textAbstract:
Aços inoxidáveis são materiais usados em aplicações específicas onde uma boa resistência à corrosão, boa resistência à oxidação e boa resistência mecânica são requeridas. O processo de shot peening tem sido utilizado para melhorar as propriedades mecânicas de superfícies metálicas. Além disso, o processo de shot peening pode ter influência no comportamento eletroquímico do material, dependendo dos parâmetros de processos utilizados na aplicação do mesmo. Shot peening é um processo aplicado para acrescentar tensões residuais compressivas em superfícies metálicas com o objetivo de melhorar a resistência à fadiga, a resistência à corrosão sob tensão, e desgaste abrasivo. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito do processo de shot peening na morfologia da superfície, na resistência à corrosão e na resistência à oxidação do aço inoxidável ferrítico AISI 430. Na realização deste estudo foi definida a utilização de três condições de amostras, sendo a primeira amostra com a superfície no estado como recebido, a segunda amostra com superfície lixada e a terceira a amostra tratada com o processo de shot peening. Para avaliar influência do processo de shot peening na morfologia da superfície das amostras, foram realizados os ensaios de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaio de perfilometria e avaliação da molhabilidade. Para avaliar a influência do shot peening no comportamento eletroquímico da superfície das amostras foram realizados, avaliação do potencial de circuito aberto (OCP), polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Ensaio de oxidação por ganho de massa em alta temperatura foi realizado para analisar a influência do shot peening na resistência a oxidação e a análise de difração de raio-X foi realizada para avaliar as fases presentes. Os resultados obtidos demonstraram que as amostras de aço inox AISI430 tratadas com shot peening apresentaram um comportamento mais hidrofílico comparado com as amostras na condição como recebido e lixada. Além disso, o processo de shot peening, com os parâmetros de processo de aplicação usados neste estudo, alterou significativamente a morfologia da superfície reduzindo à resistência a oxidação e a resistência à corrosão das amostras de aço inoxidável AISI 430.Stainless steels are used in specific applications where corrosion resistance, oxidation resistance and a high mechanical resistance are required. The shot peening process has been used in order to improve the metallic surfaces mechanical properties. Thus, the shot peening process might have influence in the electrochemical behavior of the material, depending of the defined process parameters. Shot peening is a process applied in order to add residual compression stresses in metallic surfaces with the intent of improving the fatigue life, stress corrosion cracking, and galling. The proposal of this study is to evaluate the effect of the shot peening process in the morphology of the surface, corrosion resistance and oxidation resistance of a ferritic stainless steel AISI430. In order to perform this study it was established the use of three samples conditions, being the first one with the surface in the original state condition (as received), the second one with the sanded surface and the third one treated through shot peening. In order to evaluate the influence of the shot peening in the morphology of surface of samples, there were submitted to optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), profilometry test and wettability test. In order to evaluate the effect of the shot peening process in the electrochemical behavior of the surface of samples, the tests such as open circuit potential monitoring (OCP), potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy were carried out. Oxidation test was carried out to analyze the influence of the shot peening in the oxidation resistance and the X-ray diffraction (XRD) was performed to evaluate the presented phases. The obtained results showed that the samples of stainless steel AISI 430 treated with shot peening had a more hydrophilic behavior compared with the samples in the original state condition and sanded surface. Beyond that, the shot peening process with the used process parameters of application in this study changed significantly the morphology of the surface reducing the oxidation resistance and corrosion resistance of the samples of stainless steel AISI430.
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Rodrigues, Henrique de Castro. "Simulação em laminador piloto da influência da lubrificação durante o processo de deformação a quente na microestrutura e textura do aço inoxidável ferrítico AISI 430." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-88LQSY.
Full textAbstract:
This work deals simulation and characterization of the influence lubrication during hot deformation in AISI 430 ferritic stainless steel in a Steckel mill process. A characterization of industrial process AISI 430 thermo mechanical cycle simulation from slab reheating until finish annealed coil has been presented. A microstructure and texture characterization has been provided for pilot hot strip rolled and microstructure, texture, mechanical and hoping tests for pilot cold strip rolled after finish annealed process. The quantification of presents phases (recrystallised and non-recrystallised ferritic fraction and martensite) isnt appropriated for Tz concept (modify temperature by
Zenner-Hollomon equation), that used temperatures near the Fe-C-Cr diagram biphasic region range, where thin carbides was indexed which martensite in EBSD analysis. Lubrication during hot deformation process has large influence in reduced shearing textures and fiber homogeneity through hot band samples thickness, showing lesses mechanical efforts in the hot and cold rolling process: decreasing in hot and cold rolling loads, with possibility to reduce one cold rolling pass and to improve productivity gain, and a better ridging level, but, present a bad point: poor drawability caused for reduced in the fibers e relation in the cold rolling samples.Este trabalho trata da simulação e caracterização da influência do uso de lubrificação durante o processo de deformação a quente no aço inoxidável ferrítico AISI 430 em laminador reversível tipo Steckel. Foi realizada uma simulação do ciclo termomecânico do processamento industrial do aço AISI 430 desde o reaquecimento da placa até o tratamento térmico final em recozimento contínuo. Foi realizada também uma caracterização da microestrutura e textura da tira após laminação a quente piloto e da microestrutura, textura, ensaios mecânicos e estriamento da tira laminada a frio piloto após recozimento final. A quantificação das fases presentes (fração de ferrita recristalizada e não recristalizada e martensita) não se mostrou apropriada quando da utilização do conceito de Tz (temperatura modificada pela equação de Zenner-Hollomon), que ocasionou o uso de temperaturas muito próximas a faixa inferior da região bifásica do diagrama de equilíbrio Fe-C-Cr, levando à formação de carbonetos finamente dispersos que foram indexados como martensita na analise com uso de EBSD. O uso de lubrificação durante o processo de deformação a quente exerce uma forte influência na redução das texturas de cisalhamento e na homogeneidade das fibras a ao longo da espessura nas amostras de BQ, indicando acarretar menores esforços mecânicos nos processos de laminação a quente e a frio, o que é um ganho considerável: menores cargas de laminação tanto a quente quanto a frio, inclusive com possibilidade de redução de um passe na laminação a frio e conseqüente ganho em produtividade nesse processo e um nível de estriamento um pouco melhor, porém, apresenta um ponto negativo: o decréscimo da estampabilidade, que está ligado a redução da relação entre fibras g e q nas amostras laminadas a frio, piorando a anisotropia do material.
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Junior, Willy Schuwarten. "Caracterização e modelagem matemática da fração recristalizada de ferrita no aço inoxidável ferrítico AISI 430 durante o processo de deformação a quente em laminador Steckel." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCN73.
Full textAbstract:
This work deals with the characterization and mathematical modeling of the ferritic recrystallised fraction in AISI 430 ferritic stainless steel during the hot deformation in a Steckel mill process. A characterization of the thermo mechanical cycle of AISI 430 industrial process from reheating of the plate to annealed coil in box has been presented.A mathematic model was developed in spreadsheet to predict the ferritic recrystallised
fraction during the steel processing. At the same time, is shown the results of a physical simulation by hot torsion.The results obtained by both, mathematical model and physical simulation by hot torsion test, lead to a trend with the industrial process, if compared the levels of average flow tension and the recrystallised fraction of ferrite. The mathematical model and the physical model that were developed can be used for industrial hot rolling process optimization of the AISI 430 steel.
The quantification of the ferritic recrystallised fraction in samples, obtained from industrial process, for the model adjustment, was performed with EBSD. Analysis of Microstructure by conventional optical microscopy and also with the use of color attack and polarized light were not satisfactory to separation of fractions of ferrite recrystallised and not recrystallised. Differences in microstructure of the head, body and tail of the AISI 430 strip steel were observed. The mathematic model developed is able to provide trends in the same direction of observed on rolling industrial line. The use of EBSD became possible and reliable the quantification of the ferritic recrystallised fraction. The curves of average
flow tension by hot torsion have the same format of curves derived from the industrial rolling. The microstructures of the hot torsion testes follow the same trends of the microstructures presented by samples got from industrial rolling.Este trabalho trata da caracterização e da modelagem matemática da fração recristalizada de ferrita no aço inoxidável ferrítico AISI 430 durante o processo de deformação a quente em laminador reversível tipo Steckel. Foi realizada uma caracterização do ciclo termomecânico do processamento industrial do aço AISI 430 desde o reaquecimento da placa até o tratamento térmico de recozimento em caixa. Foi realizada também uma caracterização da microestrutura do esboço da tira após laminação de desbaste, da bobina após laminação de acabamento e da bobina após recozimento em caixa. Foi desenvolvido um modelo em planilha eletrônica para prever a fração recristalizada de ferrita durante o processamento do aço. Ao mesmo tempo fezse uma simulação física via ensaio de torção a quente. Os resultados obtidos indicam que tanto o modelo matemático quanto a simulação física representam o processo industrial, quando comparados os níveis de tensão média de escoamento e a fração recristalizada de ferrita. O modelo matemático e o modelo físico que foram desenvolvidos podem ser utilizados na otimização do processo industrial de laminação a quente deste aço. A quantificação da fração de ferrita recristalizada nas amostras obtidas no processo industrial para o ajuste do modelo foi realizada com o uso de EBSD. As análises de microestrutura por microscopia ótica convencional e também com o uso de ataque colorante e luz polarizada não se mostraram satisfatórias para a separação das frações de ferrita recristalizada e não recristalizada. Observou-se uma diferença na microestrutura da cabeça, corpo e cauda da tira de aço AISI 430. O modelo desenvolvido prevê tendências na mesma direção das observadas na linha de laminação industrial. O uso do EBSD torna a quantificação da fração de ferrita recristalizada possível e de maior confiança nos resultados. As curvas de TME dos ensaios de torção têm o mesmo formato das obtidas a partir da laminação industrial. As microestruturas dos ensaios de torção a quente seguem as mesmas tendências das apresentadas pelas amostras obtidas na laminação industrial.
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Ferreira, Jose Sergio. "Efeito da fração volumétrica de Martensita, formada no resfriamento após recozimento intercrítico no grau estriamento, propriedades mecânicas e estampabilidade de um aço tipo AISI 430." Universidade Federal de Minas Gerais, 2005. http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DMEH4.
Full textAbstract:
The subject of this work was to develop an AISI 430 steel with a modified chemical composition, processed on intercritical annealing followed by a fast cooling, with the same mechanical properties and drawability of the standard AISI 430 steel, and also, with a ridging level below 0.7. The steel was industrially cast and hot rolled to 4.00 mm. In a lab, different cooling rate were used, after intercritical annealing, in order to get different martensite volumetric fractions and to determine the influence of this parameter on steel properties after cold rolling and annealing operations. The results related to ridging level showed that an increase of martensite volumetric fraction decreased a lot the ridging tendency after cold rolling. By visual analysis, the ridging level was zero for 34% and 43% martensite volumetric fraction, 0.7 and 1 for 21% and 0% martensite volumetric fraction, respectively. The mechanical properties were according to the specification range for standard AISI430 steel grade. The yield strength and tensile strength increased and elongation decreased as the martensite volumetric fraction was increasing. These results were explained in terms of the reduction of grain size and chromium carbide particles with the increase of martensite amount. The decrease on the ridging level for fractions of martensite in the 21 to 43% range was related to the reduction or elimination of grains colonies having the same crystallographic orientation. The lower values observed for the average strain ratio compared to standard AISI 430 steel grade was attributed to the martensite wich reduces of g fibre intensityO objetivo deste trabalho foi desenvolver um aço AISI 430 com composição química modificada e submetido a um recozimento intercrítico seguido de resfriamento rápido, com as mesmas propriedades mecânicas e estampabilidade do aço AISI 430 e comgrau de estriamento inferior a 0,7. O aço estudado, produzido industrialmente na espessura de 4,00mm, foi processado em laboratório após laminação a quente. Variou-se a taxa de resfriamento, após recozimento intercrítico, para se obter diferentes frações volumétricas de martensita e determinar a influência deste parâmetro nas propriedades do aço após laminação a frio e recozimento. Os resultados relativos ao grau de estriamento mostraram que um aumento na fração volumétrica de martensita, durante a laminação a frio diminuiu acentuadamente a tendência ao ridging , obtendo-se na análise visual, nível 0 para frações volumétricas de martensita presentes na laminação a frio iguais a 34 e 43% e níveis 0,7 e 1 para frações volumétricas de 21 e 0% de martensita, respectivamente. Os valores do limite de escoamento, limite de resistência, alongamento uniforme e alongamento total mostraram-se dentro da especificação para o aço AISI 430 padrão. Observou-se um aumento do limite de escoamento e limite de resistência e um decréscimo do alongamento com o aumento da fração volumétrica de martensita. Estes resultados foram explicados em termos da diminuição do tamanho do grão e do tamanho das partículas de carboneto de cromo com o aumento da quantidade de martensita presente na laminação a frio. A redução observada no grau de estriamento para as frações de martensita entre 21 e 43%, está relacionada ao decréscimo ou eliminação de colônias de grãos de mesma orientação cristalográfica. A diminuição no coeficiente de anisotropia normal médio em relação ao valor deste parâmetro para o aço AISI 430 deve-se à presença de martensita que reduz a intensidade de fibra gama
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Bastidas, Freddy Galileo Santacruz. "Estudo comparativo do desgaste erosivo do tipo lama, do aço inox martensitíco AISI 410 com os revestimentos carbeto de tungstênio 86WC-10Co4Cr, obtido por HVOF e o elastômero PUR comercial." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2018. http://hdl.handle.net/10183/184870.
Full textAbstract:
Na indústria hidrometalúrgica, diversos materiais são utilizados para a construção dos equipamentos, a fim de satisfazer as necessidades dos processos que estão sujeitos, tendo em conta a importância deles em condições complexas, tais como erosão e a corrosão. Neste trabalho é avaliado o comportamento de um aço inoxidável martensítico AISI 410 tratado termicamente com têmpera e revenimento, frente aos revestimentos Carbeto de Tungstênio (86WC-10Co4Cr) obtido por aspersão térmica (High Velocity Oxygen Fuel-HVOF), e um elastômero PUR comercial MetaLine 785 em condições de desgaste do tipo lama, analisando a perda de volume, a determinação da área e profundidade erodida das amostras, para os ângulos de incidência de 30∘ e 90∘ entre o eixo de simetria do fluxo do fluido e a superfície das amostras. Os ensaios foram realizados para os diferentes tipos de materiais em um equipamento para ensaios simulados de lama, desenvolvido como parte da pesquisa no LACER (Laboratório de Materiais Cerâmicos) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), sob controle de parâmetros como ângulo de impacto e sua velocidade, temperatura de ensaio e concentração de partículas erosivas na suspensão, neste caso foi usada alumina eletrofundida ALO marrom da companhia Treibacher. Realizou-se a caracterização dos materiais, na sua microestrutura Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Óptica (M.O), espessura, rugosidade, porosidade, microdureza e estruturalmente na identificação de fases Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), o analise térmico Perda ao Fogo (LOI) para o caso do elastômero PUR, e a distribuição de tamanho de partícula (LG) e morfologia para o erodente. Com a pesquisa conseguiu-se estabelecer as relações entre o desgaste erosivo por lama e as propriedades físicas relacionadas aos materiais avaliados, nas condições estabelecidas no ensaio de erosão do equipamento, e concluiu-se que o revestimento de 86WC-10Co4Cr carbeto de Tungstênio apresentou uma melhor resistência ao desgaste erosivo tipo lama, em comparação com o aço inoxidável martensítico AISI 410 e o elastômero PUR comercial MetaLine 785.In the hydrometallurgical industry, many materials are used in the construction of the equipment in order to satisfy the needs of the processes to which they are subjected, taking into account their importance in complex conditions such as erosion and corrosion. In this work, the behavior of a quenched and tempered AISI 410 martensitic stainless steel is compared to tungsten carbide (86WC-10Co4Cr) obtained by thermal spray (High Velocity Oxygen Fuel - HVOF) and to a commercial elastomer PUR MetaLine 785 under slurry erosion conditions. Volume loss, area determination and eroded depth of the samples were analyzed at angles of incidence of 30∘ and 90∘ between the axis of symmetry of the fluid flow and the surface of the samples. The tests were carried out for the different types of materials in a slurry erosion simulation device, developed as part of the research in LACER (Laboratory of Ceramic Materials) of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), via the control of parameters such as angle and speed of impact, test temperature and concentration of erosive particles in the suspension. In this case, electrofused brown ALO alumina (Treibacher) was used. The materials were characterized with regard to their microstructure (SEM), thickness, roughness, porosity, microhardness, structure in the phase identification (DRX) (EDS), thermal analysis (LOI) in the case of the PUR elastomer and the particle size distribution (LG) and morphology for the erodent. The research was able to establish the relationships between the slurry erosive wear and the physical properties related to the evaluated materials, under the conditions established in the erosion test of the equipment. It was concluded that the coating 86WC-10Co4Cr tungsten carbide presented better resistance to the slurry erosion wear when compared to AISI 410 martensitic stainless steel and the PUR commercial elastomer MetaLine 785.
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Gacitúa, Hernández Camilo Nicolás. "Determinación de los valores de fluencia y rotura esperados para perfiles de acero que se utilizan en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/130662.
Full textAbstract:
Ingeniero CivilEl presente trabajo de título busca encontrar los valores de las razones de fluencia, Ry, y rotura, Rt, de la norma ANSI/AISC 341-10 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings para perfiles de acero que se utilizan en Chile. Para el análisis se hace una investigación y recopilación de información de distintas fuentes chilenas que estén dispuestas a facilitar datos y que tengan relación con el ensaye de elementos de acero en sus distintos grados (por ejemplo: IDIEM, DICTUC, CESMEC, ICHA), o en su defecto con empresas que tengan relación con el rubro del acero estructural y que tengan dentro de sus políticas el tener el respaldo de los ensayos de las planchas y/o perfiles con que trabajan (por ejemplo: ARRIGONI, EDYCE, CAP). Con ello se hizo un análisis estadístico que, acorde con la metodología de cálculo de los coeficientes de la Norma AISC, tendrá como objetivo encontrar el valor de resistencia esperada tanto de fluencia como de rotura de los tipos de acero en cuestión. Así posteriormente, se planteó el valor nominal de Rt y Ry que corresponde a cada grado de acero utilizado en Chile. Lo medular se concentra en un análisis comparativo entre los valores para el acero norteamericano y el utilizado en Chile, con el motivo de discernir si es necesario el que los nuevos valores encontrados se apliquen en el medio nacional o si los estadounidenses son adecuados para las condiciones de nuestro país. Esto se hace teniendo en consideración distintos factores que pudieran afectar la calidad del acero, como el país de origen de las planchas y/o perfiles de acero y año en que fue introducido al mercado (desde 2006 a la fecha), además del total de los datos recopilados. Los resultados obtenidos indican una concordancia, en magnitud, entre las tensiones de fluencia y rotura esperadas observadas en el mercado local con los que se pueden obtener de la norma ANSI/AISC 341-10. Para el caso de planchas de acero ASTM A36 el Ry obtenido supera en un 3% al recomendado y el Rt está 1,6% bajo el normado. Por otro lado para las planchas de acero A572 Gr50 el valor de Ry supera en un 12,7% el valor propuesto por la AISC, mientras que el de Rt está por sobre el de la norma en un 7%. Los valores obtenidos para los perfiles de acero laminados en caliente de calidad A270ES son Ry=1,25 y Rt=1,15. Para perfiles laminados de calidad A345ES los coeficientes son Ry=1,26 y Rt=1,14. Estos valores son únicos y no tienen comparación con la Norma ANSI/AISC 341-10 dado que son de fabricación y nomenclatura nacional.
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Sanjuan, Luis Armando Espitia. "Comportamento em desgaste por erosão cavitação, erosão - corrosão e em ensaios de microesclerometria linear instrumentada de um aço inoxidável martensítico AISI 410 nitretado a plasma em baixa temperatura, utilizando a tecnologia de tela ativa." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-29062016-154350/.
Full textAbstract:
Amostras de um aço inoxidável martensítico AISI 410 temperado e revenido foram nitretadas a plasma em baixa temperatura usando o tratamento de nitretação plasma DC e a nitretação a plasma com tela ativa. Ambos os tratamentos foram realizados a 400 °C, utilizando mistura gasosa de 75 % de nitrogênio e 25 % de hidrogênio durante 20 horas e 400 Pa de pressão. As amostras de aço AISI 410 temperado e revenido foram caracterizadas antes e depois dos tratamentos termoquímicos, usando as técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, medidas de microdureza, difração de raios X e medidas de teor de nitrogênio em função da distância à superfície por espectrometria WDSX de raios X. A resistência à erosão por cavitação do aço AISI 410 nitretado DC e com tela ativa foi avaliada segundo a norma ASTM G32 (1998). Os ensaios de erosão, de erosão - corrosão e de esclerometria linear instrumentada segundo norma ASTM C1624 (2005) somente foram realizados no aço AISI 410 nitretado com tela ativa. Ensaios de nanoindentação instrumentada forma utilizados para medir a dureza (H) e o módulo de elasticidade reduzido (E*) e calcular as relações H/E* e H3/E*2 e a recuperação elástica (We), utilizando o método proposto por Oliver e Pharr. Ambos os tratamentos produziram camadas nitretadas de espessura homogênea constituídas por martensita expandida supersaturada em nitrogênio e nitretos de ferro com durezas superiores a 1200 HV, porém, a nitretação DC produziu maior quantidade de nitretos de ferro do que o tratamento de tela ativa. Os resultados de erosão por cavitação do aço nitretado DC mostraram que a precipitação de nitretos de ferro é prejudicial para a resistência à cavitação já que reduziu drasticamente o período de incubação e aumentou a taxa de perda de massa nos estágios iniciais do ensaio; entretanto, depois da remoção desses nitretos de ferro, a camada nitretada formada somente por martensita expandida resistiu bem ao dano por cavitação. Já no caso do aço nitretado com tela ativa, a resistência à erosão por cavitação aumentou 27 vezes quando comparada com o aço AISI 410 sem nitretar, fato atribuído à pequena fração volumétrica e ao menor tamanho dos nitretos de ferro presente na camada nitretada, às maiores relações H/E* e H3/E*2 e à alta recuperação elástica da martensita expandida. A remoção de massa ocorreu, principalmente, pela formação de crateras e de destacamento de material da superfície dos grãos por fratura frágil sem evidente deformação plástica. As perdas de massa acumulada mostradas pelo aço nitretado foram menores do que aquelas do aço AISI 410 nos ensaios de erosão e de erosão corrosão. O aço nitretado apresentou uma diminuição nas taxas de desgaste em ambos os ensaios de aproximadamente 50 % quando comparadas com o aço AISI 410. O mecanismo de remoção de material foi predominantemente dúctil, mesmo com o grande aumento na dureza. Os resultados de esclerometria linear instrumentada mostraram que a formação de martensita expandida possibilitou uma diminuição considerável do coeficiente de atrito em relação ao observado no caso do aço AISI 410 sem nitretar. O valor de carga crítica de falha foi de 14 N. O mecanismo de falha operante no aço nitretado foi trincamento por tensão.Specimens of a quenched and tempered AISI 410 martensitic stainless were low temperature plasma nitrided using DC pulsed plasma treatment and the pulsed plasma active screen technic. Both treatments were carried out at 400 °C in a mixture of 75 % of nitrogen and 25 % of hydrogen during 20 hours and 400 Pa of pressure. Nitrided and non-nitrided AISI 410 specimens were characterized by optical and scanning electron microscopy, micro and nanohardness measurements, X ray diffraction and determination of the nitrogen content as a function of the depth using wavelength dispersive spectroscopy WDSX. Cavitation erosion tests were carried out according to ASTM G32 (1998) standard for both DC nitrided steel and active screen nitrided steel, whereas, the erosion, erosion - corrosion tests and scratch tests according to ASTM C1624 (2005) were conducted only for active screen nitrided steel. Nanoindentation tests were carried out in order to assess the hardness (H), the reduced elastic modulus (E*) the H/E* and H3/E*2 ratios and the elastic recovery (We) of the active screen nitrided steel according to the procedure proposed by Oliver and Pharr. Both nitrided treatments produced thick nitrided cases composed of nitrogen supersaturaded expanded martensite and iron nitrides, however, the DC treatment promoted the precipitation of large quantities of iron nitrides in comparison to the active screen technic. The cavitation erosion results of the DC nitrided steel showed that iron nitrides precipitation is harmful for the cavitation resistance as it drastically reduced the incubation period, despites this, after the removal of those iron nitrides, the nitrided case composed solely of expanded martensite resisted the cavitation damage. On the other hand, the active screen technic increased 27 times the cavitation erosion resistance of the AISI 410 steel. The increase in cavitation erosion resistance was attributed to minor quantities of smaller size iron nitrides, the higher H/E* and H3/E*2 ratios and to the higher elastic response of the expanded martensite. The material removal mainly comes from the formation of craters and from debris detachment from the grain surfaces due to brittle fracture, without plastic deformation. The active screen nitrided steel showed the lower cumulative mass losses in erosion and erosion - corrosion tests. The nitrogen addition decreased around 50 % the erosion rate in both tests. The active screen nitrided steel showed a ductile behavior despite the intense increase in hardness. The scratch tests showed that expanded martensite formation led to a significant decrease of the friction coefficient. The critical load was 14 N and the failure mechanism acting in the nitrided case was tensile cracking.