Dissertations / Theses on the topic 'Maraging 350'

nÃo hÃ<br>Os aÃos maraging sÃo materiais de ultra-alta resistÃncia que tem grande importÃncia tecnolÃgica devida sua aplicaÃÃo nos setores nuclear e bÃlico. Devido suas aplicaÃÃes de responsabilidade, à necessÃrio compreender como se comportam as propriedades plÃsticas desses materiais, pois a literatura carece de informaÃÃes sobre o comportamento mecÃnico dos aÃos Mar350 e de liga desenvolvida Mar350*. Esse trabalho investigou como a diferentes nÃveis de deformaÃÃo à frio influenciam as propriedades de anisotropia plÃstica de ambos materiais. Foram realizadas deformaÃÃes a frio nos nÃveis de 50, 70 e 80% por laminaÃÃo e apÃs foram realizados recozimentos a 900ÂC por 1h variando-se a taxa de resfriamento, resfriado-se as amostras em Ãgua, ao ar e ao forno atà a temperatura ambiente. Os resultados das anÃlises metalogrÃficas mostraram que os materiais nÃo sofrem alteraÃÃes morfolÃgicas nos grÃos com a variaÃÃo de taxa de resfriamento, mas sofrem um coalescimento nas deformaÃÃes de 50 e 70%. As amostras do aÃo Mar350 laminadas a frio em 80% mostraram um ultra-refino de grÃo e a precipitaÃÃo de uma fase intermetÃlica enquanto as amostras do aÃo Mar350* mostraram um refino grÃo quando comparado Ãs demais condiÃÃes para o mesmo aÃo, mas sem sofre um endurecimento significativo. As mediÃÃes de textura mostraram com o evoluir da deformaÃÃo à frio hà uma tendÃncia de âlimpezaâ da textura apresentado mais intensa a fibra &#947;. As mediÃÃes de microtextura mostram que algumas para a maioria das condiÃÃes estudadas a presenÃa da componente cubo girado menos intensa &#947;, componentes estas que poderiam ser a justificativa para o afastamento de &#916;R de zero e os menores valores de Rm.<br>The maraging steels are ultra - high strength materials that has great technological importance due its application in military and nuclear sectors . Because its applications, it is necessary to understand how the plastic properties of these materials behave, because the literature lacks information on the mechanical behavior of steel the Mar350 and alloy redeveloped Mar300 . This study investigated how different levels of cold deformation influence the properties of plastic anisotropy of both materials . Cold deformation were carried out on levels of 50, 70 and 80% by rolling and after was made annealing were the materials carried out at 900  C for 1h varying the rate of cooling, the samples were cooled in water , air and the furnace until the room temperature. The results of metallographic analysis showed that the materials do not undergo morphological changes in the grains by varying the cooling rate, but some coarsening undergo a deformation in 50 and 70%. The samples of cold rolled steel Mar350 80% showed an ultra- grain refinement and precipitation of an intermetallic phase while the samples of steel Mar350* showed grain refining compared to the other conditions for the same steel, but without undergoes a significant hardening. The texture measurements showed the evolution of the cold deformation there is a tendency to cleanup texture appears more intense &#947; fiber . The measurements show that some microtexture for most conditions studied the presence of other components less intense outside the fiber &#947; , these components that could be the reason for the displacement of &#916;R zero.

SILVA, J. J. M. da. Análise de textura e propriedades magnéticas em aços maraging 300 e 350 em várias condições de tratamento. 2005. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005.<br>Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T16:28:05Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_jjmsilva.pdf: 2010910 bytes, checksum: dbaf4dcfba279a6de565c232a4d62145 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T16:28:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_jjmsilva.pdf: 2010910 bytes, checksum: dbaf4dcfba279a6de565c232a4d62145 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2012-08-28T16:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_jjmsilva.pdf: 2010910 bytes, checksum: dbaf4dcfba279a6de565c232a4d62145 (MD5) Previous issue date: 2005-08<br>Maraging steels are Ni-Co-Mo-Ti ultra-high resistant steels used in special applications from military and nuclear applications to aircraft components, pressure vessels and sport equipment. Nowadays some investigations have being made in the application of these steels as high resistance magnetic materials. Maraging steels present some advantages when compared to other kinds of steels and alloys. They present extremely high mechanical strength, great conformability in the solution treated state and good capacity of strengthening by aging. The use in histeresys motors is one of the applications why magnetic properties of these steels are being investigated. For this purpose, the material must have, beyond high mechanical strength, typical characteristics of soft or semi-hard magnetic materials. The magnetic properties are presented and discussed with the aim of establishing the best mechanical and heat treatments for magnetic application. Texture analysis were performed and discussed with the aim of presenting the material texture that fits the easiest magnetization direction. The phase quantifications for all different conditions of termomechanical treatment were performed by X-ray diffraction. The results were used to determine the influence of austenite in texture, mechanical strength and magnetic properties of the material. Mechanical properties of the material were estimated by hardening tests. The analysis of the results showed that almost all samples have the same texture components and the <100> easy axes of magnetization are located in the sheet’s plane at an angle of 45º to the rolling direction. The magnetic properties showed that all samples have minimum requisites for using in histeresys motors, being the intermediate solution annealed samples the worst condition and the nitrogen cooled samples the best indicated for this kind of application.<br>Aços maraging são ligas Ni-Co-Mo-Ti de ultra-alta resistência e vasta aplicação que vai desde a industria bélica e nuclear até componentes aeronáuticos, vasos de pressão e a industria esportiva. Atualmente estes aços vêm sendo estudados para utilização em rotores de alta velocidade de motores de histerese. Os aços maraging apresentam algumas vantagens em comparação a outros tipos de aços e ligas, pois apresentam níveis de resistência mecânica extremamente elevados, excelente conformabilidade no estado solubilizado e grande capacidade de endurecer por envelhecimento. A utilização destes aços em motores de histerese é o motivo pelo qual se estudam suas propriedades magnéticas. Para este fim, o material deve apresentar, além de elevada resistência mecânica, características típicas de materiais magneticamente macios. As propriedades magnéticas do material são mostradas e discutidas com o objetivo de determinar os melhores tipos de tratamento para utilização do aço nas condições requeridas. Análises de textura foram realizadas e discutidas com o objetivo de determinar a textura existente no material bem como sua direção de fácil magnetização. As quantificações das fases para as diferentes condições de tratamento termomecânico foram realizadas por difração de raios-X, através do método de comparação direta com o objetivo de analisar a influência da austenita na textura, resistência mecânica e propriedades magnéticas do material. Ensaios de dureza foram realizados com o objetivo de analisar as propriedades mecânicas do material. As análises revelaram que praticamente todas as amostras possuem as mesmas componentes de textura e as direções de fácil magnetização <100> apresenta-se no plano da chapa rotacionada de 45º em relação à direção de laminação. As propriedades magnéticas medidas mostram que todas as amostras possuem os requisitos mínimos para utilização em motores de histerese, sendo as amostras com solubilização intermediária as menos indicadas e as amostras resfriadas em nitrogênio as mais indicadas para este tipo de aplicação.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior<br>AÃos maraging sÃo ligas Ni-Co-Mo-Ti de ultra-alta resistÃncia e vasta aplicaÃÃo que vai desde a indÃstria bÃlica e nuclear atà componentes aeronÃuticos, vasos de pressÃo e a indÃstria esportiva. Atualmente estes aÃos vÃm sendo estudados para utilizaÃÃo em rotores de alta velocidade de motores de histerese. Os aÃos maraging apresentam algumas vantagens em comparaÃÃo a outros tipos de aÃos e ligas, pois apresentam nÃveis de resistÃncia mecÃnica extremamente elevados, excelente conformabilidade no estado solubilizado e grande capacidade de endurecer por envelhecimento. A utilizaÃÃo destes aÃos em motores de histerese à o motivo pelo qual se estudam suas propriedades magnÃticas. Para este fim, o material deve apresentar, alÃm de elevada resistÃncia mecÃnica, caracterÃsticas tÃpicas de materiais magneticamente macios. As propriedades magnÃticas do material sÃo mostradas e discutidas com o objetivo de determinar os melhores tipos de tratamento para utilizaÃÃo do aÃo nas condiÃÃes requeridas. AnÃlises de textura foram realizadas e discutidas com o objetivo de determinar a textura existente no material, bem como sua direÃÃo de fÃcil magnetizaÃÃo. As quantificaÃÃes das fases para as diferentes condiÃÃes de tratamento termomecÃnico foram realizadas por difraÃÃo de raios-X, atravÃs do mÃtodo de comparaÃÃo direta com o objetivo de analisar a influÃncia da austenita na textura, resistÃncia mecÃnica e propriedades magnÃticas do material. Ensaios de dureza foram realizados com o objetivo de analisar as propriedades mecÃnicas do material. As anÃlises revelaram que praticamente todas as amostras possuem os mesmos componentes de textura e a direÃÃo de fÃcil magnetizaÃÃo <100> apresenta-se no plano da chapa rotacionada de 45 em relaÃÃo à direÃÃo de laminaÃÃo. As propriedades magnÃticas medidas mostram que todas as amostras possuem os requisitos mÃnimos para utilizaÃÃo em motores de histerese, sendo as amostras com solubilizaÃÃo intermediÃria as menos indicadas a as amostras resfriadas em nitrogÃnio as mais indicadas para este tipo de aplicaÃÃo.<br>AÃos maraging sÃo ligas Ni-Co-Mo-Ti de ultra-alta resistÃncia e vasta aplicaÃÃo que vai desde a indÃstria bÃlica e nuclear atà componentes aeronÃuticos, vasos de pressÃo e a indÃstria esportiva. Atualmente estes aÃos vÃm sendo estudados para utilizaÃÃo em rotores de alta velocidade de motores de histerese. Os aÃos maraging apresentam algumas vantagens em comparaÃÃo a outros tipos de aÃos e ligas, pois apresentam nÃveis de resistÃncia mecÃnica extremamente elevados, excelente conformabilidade no estado solubilizado e grande capacidade de endurecer por envelhecimento. A utilizaÃÃo destes aÃos em motores de histerese à o motivo pelo qual se estudam suas propriedades magnÃticas. Para este fim, o material deve apresentar, alÃm de elevada resistÃncia mecÃnica, caracterÃsticas tÃpicas de materiais magneticamente macios. As propriedades magnÃticas do material sÃo mostradas e discutidas com o objetivo de determinar os melhores tipos de tratamento para utilizaÃÃo do aÃo nas condiÃÃes requeridas. AnÃlises de textura foram realizadas e discutidas com o objetivo de determinar a textura existente no material, bem como sua direÃÃo de fÃcil magnetizaÃÃo. As quantificaÃÃes das fases para as diferentes condiÃÃes de tratamento termomecÃnico foram realizadas por difraÃÃo de raios-X, atravÃs do mÃtodo de comparaÃÃo direta com o objetivo de analisar a influÃncia da austenita na textura, resistÃncia mecÃnica e propriedades magnÃticas do material. Ensaios de dureza foram realizados com o objetivo de analisar as propriedades mecÃnicas do material. As anÃlises revelaram que praticamente todas as amostras possuem os mesmos componentes de textura e a direÃÃo de fÃcil magnetizaÃÃo <100> apresenta-se no plano da chapa rotacionada de 45 em relaÃÃo à direÃÃo de laminaÃÃo. As propriedades magnÃticas medidas mostram que todas as amostras possuem os requisitos mÃnimos para utilizaÃÃo em motores de histerese, sendo as amostras com solubilizaÃÃo intermediÃria as menos indicadas a as amostras resfriadas em nitrogÃnio as mais indicadas para este tipo de aplicaÃÃo.<br>Maraging steels are alloys of Ni-Co-Ti-Mo ultra-high resistance and wide application ranging from the defense industry and nuclear power to aircraft components, pressure vessels and the sports industry. Currently these steels have been studied for use in high speed rotors hysteresis motors. The maraging steel have some advantages compared to other types of steels and alloys, as have levels of extremely high mechanical strength, excellent conformability in the solubilized state and great ability to harden by aging. The use of these steels in hysteresis motors is why we study their magnetic properties. To this end, the material must have, and high mechanical strength characteristics typical of magnetically soft material. The magnetic properties of the material are shown and discussed in order to determine the best types of treatment for use in the steel requirements. Textural analyzes were performed and discussed in order to determine the existing texture in the material, as well as its direction of easy magnetization. The quantification of phases for different conditions of thermomechanical treatment was performed by X-ray diffraction, using the method of direct comparison with the objective of analyzing the influence of austenite texture, mechanical and magnetic properties of the material. Hardness tests were performed to analyze the mechanical properties of the material. The analysis revealed that virtually all samples have the same texture components and the direction of easy magnetization <100> is presented in the plane of the plate rotated 45  relative to the direction of lamination. The magnetic properties measurements show that all samples have the minimum requirements for use in motor hysteresis, and the samples with the least intermediate solubilization indicated the samples cooled in nitrogen the most suitable for this type of application.<br>Maraging steels are alloys of Ni-Co-Ti-Mo ultra-high resistance and wide application ranging from the defense industry and nuclear power to aircraft components, pressure vessels and the sports industry. Currently these steels have been studied for use in high speed rotors hysteresis motors. The maraging steel have some advantages compared to other types of steels and alloys, as have levels of extremely high mechanical strength, excellent conformability in the solubilized state and great ability to harden by aging. The use of these steels in hysteresis motors is why we study their magnetic properties. To this end, the material must have, and high mechanical strength characteristics typical of magnetically soft material. The magnetic properties of the material are shown and discussed in order to determine the best types of treatment for use in the steel requirements. Textural analyzes were performed and discussed in order to determine the existing texture in the material, as well as its direction of easy magnetization. The quantification of phases for different conditions of thermomechanical treatment was performed by X-ray diffraction, using the method of direct comparison with the objective of analyzing the influence of austenite texture, mechanical and magnetic properties of the material. Hardness tests were performed to analyze the mechanical properties of the material. The analysis revealed that virtually all samples have the same texture components and the direction of easy magnetization <100> is presented in the plane of the plate rotated 45  relative to the direction of lamination. The magnetic properties measurements show that all samples have the minimum requirements for use in motor hysteresis, and the samples with the least intermediate solubilization indicated the samples cooled in nitrogen the most suitable for this type of application.

O objetivo dessa tese é contribuir para o entendimento da precipitação de compostos intermetálicos e da reversão da martensita por meio de modelos cinéticos, tanto em experimentos isotérmicos no aço maraging 350 (350B) como em estudos não-isotérmicos nos aços maraging 300 (300A), maraging 350 (350C). Além da cinética das transformações de fase, foram estudadas também as mudanças da microestrutura e dos mecanismos de endurecimento decorrentes de tratamentos térmicos de envelhecimento para o aço maraging 350B. Para estas finalidades, foram usadas diversas técnicas complementares de caracterização microestrutural, como microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (EDS), microdureza Vickers, difração de raios X (DRX) e ferritoscopia. Já a calorimetria exploratória diferencial (DSC) foi usada para estudar a precipitação de compostos intermetálicos e reversão da martensita em experimentos não-isotérmicos. Os resultados dos experimentos não-isotérmicos de DSC com os aços maraging 300 e 350 evidenciaram que a precipitação ocorre em duas etapas. A primeira relacionada à difusão de soluto no volume com energia de ativação próxima da difusão do níquel e molibdênio na ferrita, enquanto a segunda acontece por meio da difusão de soluto ao longo das discordâncias com energia de ativação menor que a difusão do níquel e do molibdênio na ferrita. Observou-se também que a reversão da martensita pode ocorrer em duas etapas. A primeira etapa foi associada à difusão de soluto, enquanto a segunda foi relacionada ao mecanismo de cisalhamento. Já as observações microestruturais, por meio de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura, evidenciaram que a austenita revertida formou-se nas regiões de interface, como os contornos de grão, contornos de pacote e contornos de ripas da estrutura martensítica para temperaturas a partir de 520 °C, enquanto a austenita revertida encontrada no interior das ripas da martensita formou-se a partir de 560 °C. O estudo da cinética de precipitação e do comportamento da curva de envelhecimento em um aço maraging 350 (350B), para tratamentos isotérmicos entre 440 e 600 °C, mostrou que as medidas de microdureza podem ser muito úteis para estudos dessa natureza nesses aços. A análise cinética da precipitação, realizada por meio do ajuste dos dados experimentais aos modelos JMAK e Austin-Rickett, mostrou que eles se ajustam bem a esses modelos com coeficiente de correlação próximo de 1. Entretanto, a interpretação dos valores de n, obtidos pela equação Austin-Rickett, mostrou que eles têm maior concordância com as mudanças microestruturais observadas nos aços maraging, em estudos anteriores, se comparados com aqueles estimados por meio da equação JMAK. A interpretação das constantes n, usando a equação Austin-Rickett, permitiu estabelecer diversas etapas para a precipitação. Na primeira ocorre a precipitação nas discordâncias para 440 °C, seguida pelo crescimento de cilindros longos e finitos em comparação com a distância de separação deles para 480 °C e, por fim, o crescimento de precipitados partindo de dimensões pequenas com taxa de nucleação zero para 520 e 560 °C. Já o estudo do comportamento da curva de envelhecimento para diversos tempos entre 440 e 600 °C em aço maraging 350 (350B) mostrou que esse aço apresenta uma etapa de endurecimento e outra de amolecimento. Essa etapa de endurecimento, comumente atribuída à formação de fases intermetálicas coerentes e semicoerentes, pode subdividir-se em dois estágios para as temperaturas de envelhecimento de 440 e 480 ºC ou apresentar um único estágio para 520 e 560 ºC. Já a etapa de amolecimento é associada não somente ao mecanismo clássico de superenvelhecimento em que a queda na resistência mecânica ocorre em virtude da perda de coerência e do engrossamento de precipitados, mas também como consequência da formação de austenita revertida a partir da martensita, especialmente, para temperaturas entre 520 e 600 ºC.<br>The purpose of this thesis is to contribute to the understanding of precipitation of intermetallic compounds and reversion of martensite through kinetic models, as in isothermal experiments in maraging 350 steel (350B) as in non-isothermal studies in maraging steels 300 (300A) maraging 350 (350C). In addition to kinetics of phase transformation, they were also investigated both the changes of the microstructure and the mechanisms of hardening due to aging heat treatments for the maraging steel 350B. For these purposes, we used several complementary techniques for microstructural characterization, such as optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Vickers hardness, X-ray diffraction (XRD) and feritscope, while differential scanning calorimetry (DSC) was used to study the precipitation of intermetallic compounds and reversion of martensite in non-isothermal experiments. The results of the non-isothermal DSC experiments with the maraging steel 300 and 350 showed that precipitation occurs in two steps. First stage related to the diffusion of solute in bulk with activation energy next to nickel diffusion and molybdenum in the ferrite, while second stage occurs through the solute diffusion along dislocations with lower activation energy than the diffusion of nickel and molybdenum in ferrite. It was also observed that the reversion of the martensite can occur in two steps. First stage was associated with the solute diffusion, while the second stage is related to the shear mechanism. Microstructural observations by optical microscopy and scanning electron microscopy showed that austenite reverted was formed in the interface regions, such as grain boundaries, packet boundaries and lath boundaries of martensitic structure for temperatures from the 520 °C, while the reverted austenite found within the martensite laths formed from 560 °C. Study of the kinetics of precipitation and aging hardening behavior in a 350 maraging steel (350B), by isothermal treatments between 440 and 600 °C, showed that the microhardness measurements can be very useful for such studies in these steels. Kinetics of precipitation analysis was carried out by adjusting the experimental data to JMAK and Austin-Rickett models. It showed that they fit well to these models with a correlation coefficient close to 1. However, the interpretation of the n values, obtained by Austin-Rickett equation, they have showed higher agreement with the observed microstructural changes in the maraging steel, in previous studies, when compared with those estimated by JMAK equation. The interpretation of the constants, using the Austin-Rickett equation, revealed several steps to precipitation. In the first precipitates on dislocations for 440 °C followed by growth of long and finite cylinders in comparison with the distance their separation for 480 °C and, finally, the growth of precipitates starting from small dimensions with nucleation rate zero for 520 and 560 °C. Study of aging hardening behavior curve for various times between 440 and 600 °C in maraging steel 350 (350B) showed that the steel has a hardening step and another softening. This step of hardening, commonly attributed to the formation of intermetallic phases coherent and semicoerentes, it can be divided into two stages to the aging temperatures of 440 and 480 °C or present a single stage 520 and 560 °C. Since the softening stage is associated not only to classic overaging mechanism in which a drop in mechanical strength occurs due to loss of coherence and precipitate coarsening, but also as a consequence of austenite formation reverted from the martensite especially to temperatures between 520 and 600 °C.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior<br>Neste trabalho, um estudo da influencia da seleÃÃo de variantes sobre a cristalografia apÃs a transformaÃÃo martensÃtica no Maraging foi feito. O estudo cobriu a transformaÃÃo sob deformaÃÃo elÃstica e tambÃm sob deformaÃÃo plÃstica. No aÃo Maraging, austenita se transforma em martensita eu uma temperatura em torno de 200ÂC, nÃo importando a velocidade de resfriamento. Para simular a transformaÃÃo durante a deformaÃÃo elÃstica, ensaios de traÃÃo foram feitos em um forno acoplado a uma mÃquina de ensaios universais com uma tensÃo aplicada abaixo do limite de escoamento do material. A amostra foi aquecida atà 850ÂC, o forno foi aberto e a amostra resfriada ao ar sob tensÃo constante. Para estudar a influencia da deformaÃÃo plÃstica antes da deformaÃÃo, amostras foram deformadas plasticamente na temperatura acima da Ms (temperatura de inÃcio da martensita), a forÃa externa atuando sobre a amostra foi removida e o material sofreu a transformaÃÃo martensÃtica por resfriamento ao ar. Figuras de pÃlos foram medidas por EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) em ambas as condiÃÃes e comparadas com as figuras de pÃlos calculadas assumindo os modelos de Patel-Cohen e Taylor-Bishop-Hill. A orientaÃÃo da austenita mÃe foi obtida por envelhecimento na temperatura de 650ÂC e pelo uso de grÃos austenÃticos reconstruÃdos matematicamente. Os resultados mostraram que o modelo de Patel-Cohen foi mais adequado para a deformaÃÃo elÃstica enquanto que Taylor-Bishop-Hill foi melhor para a deformaÃÃo plÃstica.<br>In this work a study of the influence of variant selection on the crystallography after martensitic transformation in Maraging was studied. The study covered both the transformation under elastic deformation and also during plastic deformation. In Maraging steel, austenite becomes martensite at a temperature around 200oC regardless of the cooling speed. To simulate the transformation during elastic deformation, a tensile test was performed in a furnace attached to a universal testing machine with an applied stress below the yield strength of the material. The specimen was heated to 850o C, the furnace was opened and the sample cooled in air under a constant stress. To study the influence of plastic deformation before transformation, samples were plastically deformed in a temperature above Ms (martensite start temperature), the external force acting on the sample was removed and the material was allowed to transform into martensite by cooling in air. Pole figures were measured by EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) in both conditions and compared with calculated pole figures assuming Patel-Cohen model and Taylor-Bishop-Hill model. The orientation of the parent austenite was obtained either by reversing the austenite by heating at 650  C and by using the mathematically reconstructed austenite grains. Results showed that Patel-Cohen model were more suitable to elastic deformation while Taylor-Bishop-Hill model was more appropriated to plastic deformation.

VIANA, N. F. Efeito da deformação prévia na seleção de variantes na transformação martensítica no aço maraging 350. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.<br>Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T12:35:05Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_nfviana.pdf: 30282854 bytes, checksum: 25a36935596643ab84162c0e12b3a965 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T14:30:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_nfviana.pdf: 30282854 bytes, checksum: 25a36935596643ab84162c0e12b3a965 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2015-02-24T14:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_nfviana.pdf: 30282854 bytes, checksum: 25a36935596643ab84162c0e12b3a965 (MD5) Previous issue date: 2014-12-09<br>In this work a study of the influence of variant selection on the crystallography after martensitic transformation in Maraging was studied. The study covered both the transformation under elastic deformation and also during plastic deformation. In Maraging steel, austenite becomes martensite at a temperature around 200oC regardless of the cooling speed. To simulate the transformation during elastic deformation, a tensile test was performed in a furnace attached to a universal testing machine with an applied stress below the yield strength of the material. The specimen was heated to 850o C, the furnace was opened and the sample cooled in air under a constant stress. To study the influence of plastic deformation before transformation, samples were plastically deformed in a temperature above Ms (martensite start temperature), the external force acting on the sample was removed and the material was allowed to transform into martensite by cooling in air. Pole figures were measured by EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) in both conditions and compared with calculated pole figures assuming Patel-Cohen model and Taylor-Bishop-Hill model. The orientation of the parent austenite was obtained either by reversing the austenite by heating at 650 ° C and by using the mathematically reconstructed austenite grains. Results showed that Patel-Cohen model were more suitable to elastic deformation while Taylor-Bishop-Hill model was more appropriated to plastic deformation.<br>Neste trabalho, um estudo da influencia da seleção de variantes sobre a cristalografia após a transformação martensítica no Maraging foi feito. O estudo cobriu a transformação sob deformação elástica e também sob deformação plástica. No aço Maraging, austenita se transforma em martensita eu uma temperatura em torno de 200ºC, não importando a velocidade de resfriamento. Para simular a transformação durante a deformação elástica, ensaios de tração foram feitos em um forno acoplado a uma máquina de ensaios universais com uma tensão aplicada abaixo do limite de escoamento do material. A amostra foi aquecida até 850ºC, o forno foi aberto e a amostra resfriada ao ar sob tensão constante. Para estudar a influencia da deformação plástica antes da deformação, amostras foram deformadas plasticamente na temperatura acima da Ms (temperatura de início da martensita), a força externa atuando sobre a amostra foi removida e o material sofreu a transformação martensítica por resfriamento ao ar. Figuras de pólos foram medidas por EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) em ambas as condições e comparadas com as figuras de pólos calculadas assumindo os modelos de Patel-Cohen e Taylor-Bishop-Hill. A orientação da austenita mãe foi obtida por envelhecimento na temperatura de 650ºC e pelo uso de grãos austeníticos reconstruídos matematicamente. Os resultados mostraram que o modelo de Patel-Cohen foi mais adequado para a deformação elástica enquanto que Taylor-Bishop-Hill foi melhor para a deformação plástica.

NUNES, C. S. Aços Maraging classe 350 e 250 como metal de solda nas juntas dissimilares usadas na indústria do petróleo. 2015. 136 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.<br>Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-08-08T12:47:08Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_csnunes.pdf: 9577381 bytes, checksum: 191472bf6214cf0f9c76578ce702a88f (MD5)<br>Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-08-10T17:33:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_csnunes.pdf: 9577381 bytes, checksum: 191472bf6214cf0f9c76578ce702a88f (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-08-10T17:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_csnunes.pdf: 9577381 bytes, checksum: 191472bf6214cf0f9c76578ce702a88f (MD5) Previous issue date: 2015-04-30<br>The welding of dissimilar joints is very common in systems used in oil exploration and production in deep waters. Commonly involves welding low carbon steel pipes with other pipes, valves, pumps, all made of alloy steel. It has been used in these welding Inconel electrodes, however, is made a buttering process with carbon steel electrode in low alloy steel side. An alternative technique to reduce the residual stresses and thereby eliminate the post-welding heat treatment is the use of a welding filler metal that during the cooling process undergo a martensitic transformation to a relatively low temperature, so that the resulting deformation processing offset the contraction that occurs as a result of the cooling process. The aim of this study was to evaluate the application of Maraging steels 250 and 350 in typical dissimilates joints of the oil industry. The tests were performed on joints of ASTM steels A516 grade 70, ASTM A36, AISI 4130 and AISI 8630M welded with and without buttering with steel filler materials maraging 250 and 350, nickel alloy Inconel 625 (AWS ERNiCrMo-3) and low carbon steel (AWS ER80S-D2 electrode) without heat treatment after welding (PWHT). For the joints were evaluated residual stress profiles, hardness, microstructure, tensile strength and impact energy absorbed. The welded joint with maraging 250 showed higher intensity of compressive residual stresses compared to the joint buttery with low carbon steel electrode (ER80S-D2 AWS). The use of maraging 350 as buttering material positively influenced the base metal interface (AISI 8630M) / welding metal when compared to similar configuration, buttery with the electrode ER80S-D2 AWS (carbon steel), with lower levels of residual stresses. It was not noticed the effect of the joint with the deposit of 0.6 mm buttering maraging 350 on the residual stresses. In the the joints 250 and 350 maraging, the bonding zone, ZL, between the base metal and the weld metal, presented a composition gradient creating regions with different mechanical properties called partially dilute zone (ZPD). The higher the impact toughness of the dissimilar joint studied was in the interface region between the base metal and weld metal of the welded joint of 250 maraging presenting 46,1J compared to 21,6J the joint interface buttering maraging 350 steel. The result microhardness showed that the results were superior to the standards recommended by NACE MR0175 DNV RO and B401, however the materials were provided without PWHT. The sample with buttery maraging 350 presented microhardness values consistent with the expected value for the material. Tensile tests performed on specimens taken from the joints with maraging 250 and 350 met the acceptance criteria described by the ASME IV. The SEM of the fractured surface at the Charpy impact test images revelarm cleavage indications at the interface between the base metal and the weld metal in the welded joint of 350 maraging.<br>A soldagem de uniões dissimilares é muito comum em sistemas usados na exploração e produção de petróleo em águas profundas. Comumente, envolve soldagem de tubos de aço baixo carbono com outros tubos, válvulas e bombas feitos de aços ligados. Têm sido usado nestas soldagens eletrodos de Inconel, no entanto, é feito um processo de amanteigamento com eletrodo de aço carbono no lado do aço baixa liga. Uma técnica alternativa para reduzir as tensões residuais e consequentemente eliminar o tratamento térmico pós-soldagem é a utilização de um material de adição de solda que durante o processo de resfriamento passe por uma transformação martensítica numa temperatura relativamente baixa, de modo que a deformação resultante da transformação compense a contração que ocorre como resultado do processo de resfriamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de aços Maraging 250 e 350 na soldagem de juntas dissimilates típicas da indústria do petróleo. Os ensaios foram realizados em juntas dos aços ASTM A516 Grau 70, ASTM A36, AISI 4130 e AISI 8630M soldadas com e sem amanteigamento com os materiais de adição de aço Maraging 250 e 350, liga de níquel de Inconel 625 (AWS ERNiCrMo-3) e aço baixo carbono (eletrodo AWS ER80S-D2) sem tratamento térmico de pós-soldagem (TTPS). Para as juntas foram avaliados os perfis de tensões residuais, microdureza, microestrutura, resistência à tração e a energia absorvida ao impacto. A junta soldada com Maraging 250 apresentou maiores intensidades de tensões residuais compressivas comparada com a junta amanteigada com o eletrodo de aço baixo carbono (AWS ER80S-D2). A utilização do Maraging 350 como material de amanteigamento influenciou de forma positiva na interface metal base (AISI 8630M) / metal de solda quando comparado a junta de configuração similar, amanteigada com o eletrodo AWS ER80S-D2 (aço carbono), apresentando níveis de tensões residuais menores. Não foi percebido o efeito do amanteigamento na junta com 0,6 mm de depósito de Maraging 350 sobre as tensões residuais. Nas juntas com Maraging 250 e 350, na zona de ligação, ZL, entre o metal base e o metal de solda, apresentaram gradiente de composição criando regiões com diferente propriedades mecânica denominadas de zonas parcialmente diluídas (ZPD). A maior tenacidade ao impacto das juntas dissimilares estudadas foi na região de interface entre o metal base e metal de solda da junta soldada com Maraging 250, apresentando 46,1J comparado aos 21,6J da interface da junta com amanteigamento de aço Maraging 350. Os resultados de microdureza mostraram que os resultados obtidos foram superiores aos recomendados pelas normas NACE MR0175 e DNV RO B401, contudo os materiais se apresentavam na condição sem TTPS. A amostra amanteigada com Maraging 350 apresentou valores de microdureza coerentes com o valor esperado para o material. Os ensaios de tração realizados nos corpos de prova extraídos das juntas com Maraging 250 e 350 atenderam aos critérios de aceitação descrito pela ASME IV. As imagens de MEV das superfícies fraturadas pelo ensaio de impacto Charpy revelarm indícios de clivagem na interface entre o metal base e o metal de solda na junta soldada com Maraging 350.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do CearÃ<br>Os aÃos maraging sÃo materiais de ultra-alta resistÃncia sendo composto principalmente por uma base quaternÃria Ni-Co-Mo-Ti que possuem excelente tenacidade aliada com alta resistÃncia mecÃnica sendo utilizadas na indÃstria bÃlica, nuclear, componentes aeronÃuticos, vasos de pressÃo atà indÃstria esportiva. Uma de suas importantes aplicaÃÃes à na utilizaÃÃo nos motores de histerese os quais necessitam de materiais com caracterÃsticas de materiais magneticamente macios e elevada resistÃncia mecÃnica. Foram realizados ensaios de microdueza para determinar propriedades mecÃnicas nas diversas condiÃÃes de tratamento de envelhecimento e meios de resfriamento. Com o objetivo de descobrir as fases presentes no material nas diversas condiÃÃes de tratamento foram realizadas ensaios por difraÃÃo de raios-X bem como analisar a macrotextura atravÃs de FDOC`s. A microtextura foi analisada atravÃs da tÃcnica de EBSD (Electron Backscatterig Diffraction) com o intuito de estudar a influÃncia da textura da austenita na martensita nas determinadas condiÃÃes de envelhecimento e meios de resfriamento. Esta dissertaÃÃo à de grande relevÃncia para o desenvolvimento de novos produtos utilizando aÃos maraging, pois determina as condiÃÃes que oferecem as propriedades mecÃnicas, bem como as fases e textura presentes no material nas condiÃÃes de tratamento requeridas.<br>Maraging steels are materials of ultra high strength mainly composed of a base quaternary Ni-Co-Mo-Ti which have excellent toughness combined with high mechanical strength being used in war industry, nuclear, aircraft components, pressure vessels up to the sports industry . One of its important applications is in use in hysteresis motors which require materials with characteristics of magnetically soft materials and high mechanical strength. Microdueza tests were performed to determine mechanical properties in different treatment conditions of aging and cooling media. In order to discover the phases present in the material conditions in the various treatment trials were performed by X-ray diffraction as well as analyze the macrotexture through FDOC `s. The microtexture was examined using the technique of EBSD (Electron Diffraction Backscatterig) in order to study the influence of the texture of the austenite in the martensite aging in certain conditions and means of cooling. This thesis is of great importance for the development of new products using maraging steel, because it determines the conditions that provide the mechanical properties as well as the phases and texture present in the material conditions of treatment required.

MENEZES, H. T. F. Influência do resfriamento sub-zero após o envelhecimento na formação de austenita revertida em um aço maraging 350. 2008. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008.<br>Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T17:44:30Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_htfmenezes.pdf: 17349037 bytes, checksum: 6097683587ee8edf0114489ef79135d2 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-08T15:50:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_htfmenezes.pdf: 17349037 bytes, checksum: 6097683587ee8edf0114489ef79135d2 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2016-04-08T15:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_htfmenezes.pdf: 17349037 bytes, checksum: 6097683587ee8edf0114489ef79135d2 (MD5) Previous issue date: 2008-09-29<br>Maraging steels are materials of ultra high strength mainly composed of a base quaternary Ni-Co-Mo-Ti which have excellent toughness combined with high mechanical strength being used in war industry, nuclear, aircraft components, pressure vessels up to the sports industry . One of its important applications is in use in hysteresis motors which require materials with characteristics of magnetically soft materials and high mechanical strength. Microdueza tests were performed to determine mechanical properties in different treatment conditions of aging and cooling media. In order to discover the phases present in the material conditions in the various treatment trials were performed by X-ray diffraction as well as analyze the macrotexture through FDOC `s. The microtexture was examined using the technique of EBSD (Electron Diffraction Backscatterig) in order to study the influence of the texture of the austenite in the martensite aging in certain conditions and means of cooling. This thesis is of great importance for the development of new products using maraging steel, because it determines the conditions that provide the mechanical properties as well as the phases and texture present in the material conditions of treatment required.<br>Os aços maraging são materiais de ultra-alta resistência sendo composto principalmente por uma base quaternária Ni-Co-Mo-Ti que possuem excelente tenacidade aliada com alta resistência mecânica sendo utilizadas na indústria bélica, nuclear, componentes aeronáuticos, vasos de pressão até indústria esportiva. Uma de suas importantes aplicações é na utilização nos motores de histerese os quais necessitam de materiais com características de materiais magneticamente macios e elevada resistência mecânica. Foram realizados ensaios de microdueza para determinar propriedades mecânicas nas diversas condições de tratamento de envelhecimento e meios de resfriamento. Com o objetivo de descobrir as fases presentes no material nas diversas condições de tratamento foram realizadas ensaios por difração de raios-X bem como analisar a macrotextura através de FDOC`s. A microtextura foi analisada através da técnica de EBSD (Electron Backscatterig Diffraction) com o intuito de estudar a influência da textura da austenita na martensita nas determinadas condições de envelhecimento e meios de resfriamento. Esta dissertação é de grande relevância para o desenvolvimento de novos produtos utilizando aços maraging, pois determina as condições que oferecem as propriedades mecânicas, bem como as fases e textura presentes no material nas condições de tratamento requeridas.

Neste trabalho estudou-se as propriedades obtidas em juntas soldadas pelo processo de soldagem a laser do tipo estado sólido de onda contínua guiado por fibra, e os resultados foram comparados com juntas soldadas pelo processo feixe de elétrons. O material utilizado foi o aço maraging 350 - ASTM A 538 Grade C. As soldas realizadas com o processo feixe de elétrons possuem um procedimento de soldagem aprovado. A junta selecionada para a elaboração do trabalho foi do tipo sobreposta com material de base de espessuras diferentes, respectivamente iguais a 1,00 e 0,78 mm. As juntas soldadas foram avaliadas por: ensaio de cisalhamento, dureza Vickers e caracterização microestrutural das diversas regiões das juntas soldadas. Foram realizadas análises por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura usando espectrometria de energia dispersiva (MEV/EDS). Foi realizado o teste de hipótese como técnica para a análise dos dados provenientes dos ensaios experimentais. Nas juntas soldadas com ambos processos não foi verificada a presença de descontinuidades, poros e depressões na superfície do cordão. Os resultados indicam que as condições usadas em ambos os processos de soldagem foram satisfatórias e possibilitaram a soldagem do aço maraging 350 atendendo aos requisitos necessários.<br>In this work, the welds made by a continuous wave diode pumped solid state laser guided by fiber were studied and the results were compared with welded joints of electron beam welding. The material used was maraging 350 steel ASTM A 538 Grade C. The welding process performed with electron beam welding has a approved welding procedure. The joint chosen for the preparation of the work was the lap joint type with different thicknesses base material respectively equal to 1,00 and 0,78 mm. The welded joints were evaluated by mechanical tests like shear test, Vickers hardness and microstructural characterization of the various regions of the welded joints. Analyzes were performed by optical microscopy and scanning electron microscopy using energy dispersive spectrometry (SEM/EDS). The hypothesis test technique was done for the analysis of data from experimental tests. For both welding process was not detected in the welded joints the presence of discontinuities, pores and depressions on the weld fillet surface. The results indicate that the conditions used for both welding process were satisfactory and allowed the welding of maraging 350 steel meeting necessary requirements.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior<br>Os aÃos maraging sÃo ligas de ultra-alta resistÃncia com vasta aplicaÃÃo na engenharia, desde vasos de alta pressÃo de operaÃÃo em processos crÃticos, componentes aeronÃuticos, aplicaÃÃes militares atà equipamentos esportivos. O presente trabalho buscou avaliar os efeitos da fragilizaÃÃo por hidrogÃnio no aÃo maraging 18% Ni da classe 300, nas condiÃÃes solubilizada e envelhecida. As amostras foram solubilizadas a 1093 Â10K por 3,6 ks, seguido de um resfriamento ao ar e envelhecidas a 753 e 843 Â10K por 10,8 ks, respectivamente e resfriadas ao ar. Foi realizada uma caracterizaÃÃo microestrutural por difraÃÃo de raios-X, correntes parasitas, medidas de dureza Rockwell e microscopia eletrÃnica e Ãptica. Para avaliar os efeitos do ingresso de hidrogÃnio nas propriedades mecÃnicas do aÃo maraging 18% Ni da classe 300 foram realizados ensaios de traÃÃo com baixa taxa de deformaÃÃo (BTD). A taxa de deformaÃÃo aplicada foi 1,0 x 10-6 s-1. Os ensaios foram realizados ao ar (meio inerte) e em soluÃÃo de 3,5% NaCl sob o potencial catÃdico de -1,2 VECS. Foi observada uma reduÃÃo de 11,06 para 3,89% no alongamento e de 61,28 para 10% na reduÃÃo de Ãrea para as amostras solubilizadas. As amostras envelhecidas a 753 Â10K por 10.8 ks apresentaram maior reduÃÃo nessas propriedades. Nesta condiÃÃo a reduÃÃo observada foi de 1929,26 MPa para amostras ensaiadas ao ar para 447,64 MPa para amostras ensaiadas em soluÃÃo de 3,5% NaCl sob potencial catÃdico no limite de resistÃncia e de 7,30 para 1,62 % no alongamento. As amostras envelhecidas a 843 Â10K, as quais apresentaram de cerca de 10% de austenita sofreram fragilizaÃÃo similar as amostras envelhecidas a 753 Â10K. Trincas secundÃrias perpendiculares a carga aplicada foram observadas nas amostras solubilizadas e ensaiadas em soluÃÃo de 3,5% NaCl sob potencial catÃdico. Os resultados indicam que a presenÃa de precipitados e de austenita revertida impedem a propagaÃÃo de trincas secundÃrias na seÃÃo longitudinal nas condiÃÃes envelhecidas. A anÃlise da superfÃcie de fratura revelou caracterÃstica de uma fratura dÃctil nas amostras ensaiadas ao ar com dimples de diferentes tamanhos e profundidades, enquanto que nas amostras ensaiadas em soluÃÃo de 3,5% NaCl sob potencial catÃdico foram observadas trincas induzidas pelo hidrogÃnio e microcavidades e regiÃes de quase-clivagem para todas as condiÃÃes estudadas.<br>Maraging steels are ultra high strength alloys widely used in engineering applications from high pressure vessels operating in critical processes, aircraft components, military applications to sports equipment. This work assessed the effects of hydrogen embrittlement in 18% Ni maraging grade 300 steel in the solution annealed and aged conditions. Samples were solution annealed at 1093 Â10K for 3.6 ks, followed by air cooling and aging at 753 and 843 Â10K for 10.8 ks, respectively, and cooled by air. The microstructure was characterized by X-ray diffraction, eddy current, hardness measurement and optical and electron microscopy. To assess the effects of hydrogen ingress on the mechanical properties of 18% Ni maraging grade 300 steel, slow strain rate tests (SSRT) were performed. A strain rate of 1.0x10-6 s-1 was applied. The tests were carried out in air (middle inert) and the samples immersed in the electrolyte at a simultaneous potential of -1.2 VSEC. The results showed the reduction elongation from 11.06 to 3.89% and from 61,28 to 10% in reduction of area for samples in the solution annealed condition. The greatest reductions were observed in the samples aged at 753 Â10K for 10.8 ks. In this condition the reduction from 1929.26 MPa in air tests to 447.64 MPa in ultimate tensile strength and from 7.30 to 1.62% in elongation under cathodic polarization in the 3,5% NaCl solution was observed. The samples aged at 843 Â10K for 10.8 ks, where about 10% of reverted austenite was identified, showed evidence of hydrogen embrittlement as seen in the samples treated at different conditions. Secondary cracks, perpendicular to the loading direction at the longitudinal surface of the solution annealed fractured samples immersed in 3,5% NaCl solution under cathodic potential were seen. The results evidence that the precipitates and reverted austenite difficult secondary crack propagation in longitudinal section on aged samples. Scanning electron examination showed a change in fractografic features from ductile dimples to quasi-cleavage and microvoid modes when comparing samples without (air tested) and with hydrogen ingress.

SANTOS, L. P. M. Avaliação da fragilização por hidrogênio no aço maraging 300. 2014. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.<br>Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T18:05:25Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lpmsantos.pdf: 6712971 bytes, checksum: 2c46f085d51e52cd40c690e55fbafd8a (MD5)<br>Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T17:01:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lpmsantos.pdf: 6712971 bytes, checksum: 2c46f085d51e52cd40c690e55fbafd8a (MD5)<br>Made available in DSpace on 2015-02-24T17:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lpmsantos.pdf: 6712971 bytes, checksum: 2c46f085d51e52cd40c690e55fbafd8a (MD5) Previous issue date: 2014-05-23<br>Maraging steels are ultra high strength alloys widely used in engineering applications from high pressure vessels operating in critical processes, aircraft components, military applications to sports equipment. This work assessed the effects of hydrogen embrittlement in 18% Ni maraging grade 300 steel in the solution annealed and aged conditions. Samples were solution annealed at 1093 ±10K for 3.6 ks, followed by air cooling and aging at 753 and 843 ±10K for 10.8 ks, respectively, and cooled by air. The microstructure was characterized by X-ray diffraction, eddy current, hardness measurement and optical and electron microscopy. To assess the effects of hydrogen ingress on the mechanical properties of 18% Ni maraging grade 300 steel, slow strain rate tests (SSRT) were performed. A strain rate of 1.0x10-6 s-1 was applied. The tests were carried out in air (middle inert) and the samples immersed in the electrolyte at a simultaneous potential of -1.2 VSEC. The results showed the reduction elongation from 11.06 to 3.89% and from 61,28 to 10% in reduction of area for samples in the solution annealed condition. The greatest reductions were observed in the samples aged at 753 ±10K for 10.8 ks. In this condition the reduction from 1929.26 MPa in air tests to 447.64 MPa in ultimate tensile strength and from 7.30 to 1.62% in elongation under cathodic polarization in the 3,5% NaCl solution was observed. The samples aged at 843 ±10K for 10.8 ks, where about 10% of reverted austenite was identified, showed evidence of hydrogen embrittlement as seen in the samples treated at different conditions. Secondary cracks, perpendicular to the loading direction at the longitudinal surface of the solution annealed fractured samples immersed in 3,5% NaCl solution under cathodic potential were seen. The results evidence that the precipitates and reverted austenite difficult secondary crack propagation in longitudinal section on aged samples. Scanning electron examination showed a change in fractografic features from ductile dimples to quasi-cleavage and microvoid modes when comparing samples without (air tested) and with hydrogen ingress.<br>Os aços maraging são ligas de ultra-alta resistência com vasta aplicação na engenharia, desde vasos de alta pressão de operação em processos críticos, componentes aeronáuticos, aplicações militares até equipamentos esportivos. O presente trabalho buscou avaliar os efeitos da fragilização por hidrogênio no aço maraging 18% Ni da classe 300, nas condições solubilizada e envelhecida. As amostras foram solubilizadas a 1093 ±10K por 3,6 ks, seguido de um resfriamento ao ar e envelhecidas a 753 e 843 ±10K por 10,8 ks, respectivamente e resfriadas ao ar. Foi realizada uma caracterização microestrutural por difração de raios-X, correntes parasitas, medidas de dureza Rockwell e microscopia eletrônica e óptica. Para avaliar os efeitos do ingresso de hidrogênio nas propriedades mecânicas do aço maraging 18% Ni da classe 300 foram realizados ensaios de tração com baixa taxa de deformação (BTD). A taxa de deformação aplicada foi 1,0 x 10-6 s-1. Os ensaios foram realizados ao ar (meio inerte) e em solução de 3,5% NaCl sob o potencial catódico de -1,2 VECS. Foi observada uma redução de 11,06 para 3,89% no alongamento e de 61,28 para 10% na redução de área para as amostras solubilizadas. As amostras envelhecidas a 753 ±10K por 10.8 ks apresentaram maior redução nessas propriedades. Nesta condição a redução observada foi de 1929,26 MPa para amostras ensaiadas ao ar para 447,64 MPa para amostras ensaiadas em solução de 3,5% NaCl sob potencial catódico no limite de resistência e de 7,30 para 1,62 % no alongamento. As amostras envelhecidas a 843 ±10K, as quais apresentaram de cerca de 10% de austenita sofreram fragilização similar as amostras envelhecidas a 753 ±10K. Trincas secundárias perpendiculares a carga aplicada foram observadas nas amostras solubilizadas e ensaiadas em solução de 3,5% NaCl sob potencial catódico. Os resultados indicam que a presença de precipitados e de austenita revertida impedem a propagação de trincas secundárias na seção longitudinal nas condições envelhecidas. A análise da superfície de fratura revelou característica de uma fratura dúctil nas amostras ensaiadas ao ar com dimples de diferentes tamanhos e profundidades, enquanto que nas amostras ensaiadas em solução de 3,5% NaCl sob potencial catódico foram observadas trincas induzidas pelo hidrogênio e microcavidades e regiões de quase-clivagem para todas as condições estudadas.

Os aços maraging pertencem a uma classe de aços de ultra-alta-resistência que diferem da maioria dos aços pelo mecanismo de endurecimento. Enquanto nos aços convencionais o endurecimento é obtido por transformação martensítica, nos aços maraging o aumento das propriedades mecânicas é obtido pela precipitação de compostos intermetálicos em uma matriz martensítica de baixo teor de carbono, em temperaturas da ordem de 480°C. Para o presente trabalho, empregou-se um aço maraging 300 na forma de barras cilíndricas com diâmetro de 8mm e comprimento de 120mm, cedido na condição solubilizada pelo Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA). Os corpos-de-prova foram soldados em cheio empregando-se um laser a fibra de 2kW e um dispositivo especialmente desenvolvido para solda orbital. As condições de envelhecimento foram inicialmente estudadas e a melhor combinação de resistência mecânica e ductilidade foi obtidas na condição de para 460°C por 3 horas, que foi então adotada para a caracterização do comportamento em fadiga. Os ensaios de fadiga foram realizados em uma máquina de flexão rotativa (R = -1), em níveis de tensão correspondentes à faixa de vida de 104 a 107 ciclos. Os corpos-de-prova soldados a laser foram submetidos a três condições de tratamento pós-soldagem: a) envelhecimento, b) solubilização + envelhecimento e c) homogeneização + solubilização + envelhecimento. Os resultados permitiram avaliar e comparar o efeito da solda a laser, seguida por tratamentos térmicos pós-soldagem, no comportamento em fadiga do aço maraging 300. Os tratamentos pós-soldagem não resultaram em diferença significativa na vida em fadiga do aço maraging 300, o fator determinante para a duração da vida em fadiga foi a quantidade de poros presente na superfície de fratura.<br>The maraging steels belong to a class of ultra-high-resistance steels that differ from most of steel for the hardening mechanism. While the conventional steel is obtained by hardening for martensitic transformation in maraging steel the increase of mechanical properties is obtained by the precipitation of intermetallic phases in a martensitic matrix of low carbon, at temperatures about 480°C. For the present study, we used a maraging 300 steel in form of cylindrical bars with a diameter of 8mm and length of 120mm, received as solution treated by the Department of Aerospace Science and Technology (DCTA). The test specimens were welded using a 2 kW fibre laser coupled to a special lathe in order to obtain an orbital weld line. The ageing contitions of the steel were initially investigated using base material samples. The best combination of hardness, tensile strength and ductility were achieved for 460°C for 3 hours , which was then chosen for the fatigue characterization..The fatigue tests were conducted in a rotating bending machine (R = -1). The stress levels were found for fatigue lives in the range of 104 to 107 cycles. The laser welded test pieces underwent three distinct post-weld heat treatments: a) ageing , b) solution + ageing and b) homogenization + solution + ageing .The results allowed assessing and comparing the effect of laser beam welding, followed by post-weld heat treatments, on the fatigue behavior of the maraging 300 steel. The post-weld heat treatments no results in significant difference in fatigue life of maraging 300 steel , the determinant factor for fatigue life was the amount of pores present in the fracture surface.

O presente trabalho tem como objetivo a avaliação do comportamento mecânico do aço maraging 300 após tratamentos de solubilização, envelhecimento e nitretação por plasma. Foram utilizadas técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia de força atômica, raios X, dilatometria e dureza para caracterização do material antes e após a fluência. Os tratamentos resultaram em uma microestrutura martensítica ?';-Fe no substrato com formação de uma camada de ?';-Fe4N e ?-Fe3N na superfície do material nitretado com espessura média de 50 ?m. A dureza média aumentou de 331 HV da liga solubilizada para 604 HV após envelhecimento devido à formação de precipitados de Ni3(Ti,Mo), e atingindo até 1140 HV na superfície após nitretação, devido à formação dos nitretos. O material após tratamentos térmicos e termoquímicos foi submetido a ensaios de fluência nas condições de temperatura de 550, 600 e 650C e tensões de 200, 300 e 500 MPa, em que apresentou um comportamento típico em fluência. Os valores do expoente de tensão, n, variaram entre 6,0 e 7,5 e a energia de ativação, Qc, entre 364 e 450 kJ/mol que, juntamente com o emaranhado e arranjo de células de discordâncias formado permitiram concluir que o mecanismo dominante de fluência se deu por escalagem e escorregamento de discordâncias. A microestrutura pós-fluência apresentou reversão de parte da martensita para austenita e o superenvelhecimento do material, com o coalescimento dos precipitados de Ni3(Ti,Mo) e a formação dos precipitados de Fe2Mo, reduzindo a resistência mecânica da liga. Os resultados de redução de área, alongamento percentual, análises fractográficas e relação de Monkman-Grant indicaram que o mecanismo predominante de fratura foi dúctil, sendo que o material nitretado apresentou uma menor ductilidade em função da camada de nitretos formada. O aço maraging 300 previamente nitretado apresentou menor taxa de fluência no estágio secundário do que o sem nitretação apenas na temperatura de 650 C, provavelmente devido à barreira à oxidação formada que foi mais acentuada nesta temperatura. O aço maraging 300 apresentou uma taxa de fluência no estágio secundário de até 104 vezes menor que o encontrado na literatura para o aço AISI 4340, associado à presença dos precipitados intermetálicos atuando como barreira à movimentação de discordâncias. Conclui-se desta forma que o aço maraging 300 possui potencial para substituição dos aços de ultra-alta resistência atualmente utilizados na indústria aeroespacial em condições severas de temperatura e fluência, sendo o tratamento de nitretação por plasma uma alternativa de melhora em sua resistência nestas condições.

Na indústria aeroespacial, para que um foguete ou míssil cumpra sua missão, faz-se necessário utilizar estruturas de materiais com alta resistência mecânica e, concomitantemente, de baixa densidade. Atualmente as virolas, estruturas calandradas e soldadas, que compõem os envelopes motores de projetos da área de espaço, como, por exemplo, o VLS-1, projeto em desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), são fabricadas em aço 300M. Porém, devido algumas dificuldades enfrentadas, principalmente, durante as etapas de tratamento térmico, foi proposto substituí-lo pelo aço Maraging 300. Esta dissertação faz uma avaliação das vantagens da substituição do aço 300M pelo aço Maraging 300 aplicado na área aeroespacial, bem como do comportamento mecânico e da qualidade da solda a plasma, processo já empregado na fabricação das virolas. Os corpos-de-prova foram produzidos a partir dos aços Maraging e 300M, sendo que todos foram soldados com metal de adição correspondente ao material do corpo de prova, com e sem tratamento térmico. Paralelamente, foram elaborados corpos de prova com os aços dissimilares (Maraging 300 e 300M) soldados com metal de adição de Maraging, também nas condições tratado e não tratado termicamente. A solda de dissimilares envolve alguns desafios, tais como a de decidir qual metal de adição utilizar, ou mesmo não usar (soldagem autógena), e também de definir um ciclo térmico compatível com os dois metais, de forma a alcançar as propriedades desejadas em ambos os aços envolvidos. Para avaliação das propriedades mecânicas foram efetuados os ensaios de dureza, tração e impacto. Foram realizadas também análises por Microscopia Óptica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), permitindo a caracterização da interface das juntas soldadas (Cordão de Solda), da Zona Termicamente Afetada (ZTA) e do Metal Base. Com base nos resultados e nos processos empregados, permite-se afirmar que o aço maraging 300 possui um grande potencial para substituir o aço 300M na fabricação de envelopes motores para a indústria aeroespacial.

AVELINO JÚNIOR, A. F. Estudo da corrosão do aço Maraging grau 300 em meio de cloreto contendo CO2 e CO2 / H2S. 2017. 120 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.<br>Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-06-21T11:47:12Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_afavelinojúnior.pdf: 4212244 bytes, checksum: 7e85af3bb28fd7372c2013e8a430e325 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-21T14:17:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_afavelinojúnior.pdf: 4212244 bytes, checksum: 7e85af3bb28fd7372c2013e8a430e325 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-06-21T14:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_afavelinojúnior.pdf: 4212244 bytes, checksum: 7e85af3bb28fd7372c2013e8a430e325 (MD5) Previous issue date: 2017-01-27<br>Pipelines play an extremely important role in the world as a means of transporting gases and liquids over long distances from their sources to final consumers . However, numerous submarines structures are welded, and have dissimilar joints in conne ction with the flanges present s in submarine equipment s , these are subject to cathodic protection, occurring the release of hydrogen that migrates into the metal, favouring the p ropagation of defects . Pipelines play an extremely important role through the world as a means of tran sporting gases and liquids over long distances from their sources to ultimate consumers . Thus , corrosion in oil fields manifests itself in several media including corrosion by carbon dioxide (CO 2 ) and corrosion by hydrogen sulphide ( H 2 S). One possibility in the use of maraging steels would be the replacement of materials with little mechanical resistance (e.g., mild steel), in submarines applications that also require a good resistance to corrosion . Thus, t he corrosion behavior of the 18 % Ni 300 - grade maraging steel in a 0.6 mol L - 1 NaCl solution just saturated with CO 2 gas and in another medium containing H 2 S 1 mmol L - 1 and saturated with CO 2 , w as investigated by open circuit potential monitoring, linear potentiodynamic polarization a nd electrochemical impedance techniques along with products corrosion characterization techniques . Prior the corrosion tests, the maraging steel was solution - treated at 840 °C for 1 h and aged at 480 °C and 650 °C for 3 hours . The corrosion electrochemical tests proved that the precipitates formed during the aging thermal treatment was detrimental to corrosion resistance of the 18Ni 300 - grade maraging steel and the solution - treated condition presented the higher corrosion resistance than the aged samples an d the 1020 mild steel . X - Ray Photoelectron Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy eletronic technique s allowed to identify FeCO 3 , Fe 2 O 3 , or Fe 3 O 4 , Ni(OH) 2 , NiO, TiO 2 and M oO 3 as the corrosion products in all 18 %Ni 300 grade maraging samples in 0.6 mol L - 1 NaCl medium, saturated with CO 2 gas . While in a 0.6 mol L - 1 NaCl solution medium containing H 2 S 1 mmol L - 1 and saturated with CO 2 , were allowed to detect FeCO 3 , Fe 2 O 3 , Fe (SO 4 ) and Fe(SO 4 ) 3 , NiO , Ni(OH) 2 , NiS, NiSO 4 , MoO 2 , Mo 2 O 3 and MoS 2 in corrosion products.<br>Os oleodutos desempenham um papel extremamente importante no mundo como meio de transporte de gases e líquidos em longas distâncias das suas fontes para os consumidores finais No entanto inúmeras estruturas submarinas são soldadas e possuem juntas dissimilares com os flanges presentes em equipamentos submarinos estes são sujeitos a proteção catódica ocorrendo a liberação de hidrogênio que migra para o interior do metal facilitando a propagação de defeitos Desssa forma a corrosão em campos petrolíferos manifesta-se em vários meios entre os quais a corrosão por dióxido de carbono (CO2) e corrosão por ácido sulfídrico (H2S) Uma possibilidade no uso dos aços maraging seria a substituição de materiais com pouca resistência mecânica (por exemplo o aço carbono) em aplicações submarinas que necessitam também de uma boa resistência a corrosão Assim o comportamento da corrosão de um aço maraging grau 300 em um meio de NaCl 0 6 mol L-1 apenas saturado com CO2 e um outro meio de NaCl 0 6 mol L-1 contendo H2S 1 mmol L-1 e saturado com CO2, foi investigado por técnicas eletroquímicas de monitoramento de potencial de circuito aberto polarização potenciodinâmica linear e impedância eletroquímica juntamente com técnicas de caracterização em suas microestruturas utilizando por difração de raios X e de difração de elétrons retroespalhados e os produtos de corrosão obtidos foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e identificados pela técnica de X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) Antes dos ensaios de corrosão e das técnicas de cacacterização o aço maraging grau 300 foi solubilizado na temperatura de 840 °C por 1 hora e envelhecido nas temperaturas de 480 °C e 650 °C por 3 horas Os ensaios de corrosão provaram que os precipitados formados durante os tratamentos térmicos de envelhecimento foram prejudiciais a resistência à corrosão do aço maraging grau 300 e que a condição solubilizada apresentou maior resistência à corrosão que as envelhecidas e ao aço carbono 1020 A técnica de espectroscopia fotoelétrica de raios X permitiu a identificação dos compostos FeCO3 Fe2O3 ou Fe3O4 Ni(OH)2 NiO TiO2 e MoO3 nos produtos de corrosão no meio de NaCl mol L-1 contendo apenas CO2 e FeCO3 Fe2O3 Fe(SO4) e Fe(SO4)3 NiO Ni(OH)2 NiS NiSO4 MoO2 Mo2O3 e MoS2 nos produtos de corrosão no meio de NaCl mol L-1 contendo H2S 1 mmol L-1 saturado com CO2

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-25Bitstream added on 2014-12-02T11:21:16Z : No. of bitstreams: 1 000798568.pdf: 2713278 bytes, checksum: 54b323731ba9273bbe179d043c8c0cc5 (MD5)<br>Este trabalho tem como objetivo avaliar e quantificar as possíveis perdas na resistência mecânica da junta soldada de aço MARAGING 300, após a realização de até três reparos no cordão da solda. O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) projeta, desenvolve e fabrica foguetes de sondagem e veículos lançadores de satélites (VLS) utilizando propelente sólido e o envelope metálico é o responsável por suportar a pressão de trabalho durante a queima deste propelente. Atualmente o envelope motor é fabricado em aço 300M-ESR e, devido a uma série de vantagem nas propriedades mecânicas encontradas e no processo de confecção, o IAE estuda a substituição do aço 300M-ESR pelo aço MARAGING 300. O método de soldagem utilizado para a realização do trabalho foi o processo de soldagem a plasma (PLASMA ARC WELDING – PAW) em passe único, utilizando-se a técnica keyhole com metal de adição. Estas juntas soldadas são avaliadas por ensaios não destrutivos, adotando critérios de aceitação de acordo com a norma AWS D17.1. Neste trabalho, a confecção dos reparos foi feita de forma manual, utilizando o método TIG (TUNGSTEN INERT GAS). Foram realizadas as avaliações de resistência mecânica, perfil de dureza Vickers (HV) por microindentações, análises químicas, análises metalográficas e fractográficas da junta soldada nas diversas condições de soldagem. Os resultados mostram que após a solda e reparos, antes do tratamento térmico de envelhecimento, a região fundida e a região adjacente à solda apresentam uma dureza abaixo das outras regiões afetadas termicamente, isto se deve a segregação de solutos na região. Com o envelhecimento há uma elevação nos níveis de dureza de cerca de 200HV, porém a zona fundida e a zona próxima à solda permanece com uma dureza um pouco inferior ao restante do material. As anális... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>This study aims to evaluate and quantify the possible losses of mechanical resistance in the welded join of MARAGING 300 steel submitted within three after repairs in the cords of the welded. The Institute of Aeronautics and Space (IAE) designs, develops and manufactures sounding rockets and satellite launcher vehicles (VLS) using solid propellant and the motor case is responsible for supporting the pressure during the burning of this propellant. Currently, the motor case is made of 300M-ESR steel. Due to a number of advantages found in the mechanical properties and the manufacturing process, IAE is studying the replacement of 300M-ESR steel by MARAGING 300 steel. The welding method used for achievement of the work was the process of plasma arc welding (paw) in a single pass, using the keyhole technique with filler metal. The welded joints are evaluated by adopting non-destructive testing acceptance criteria according to AWS D17.1. In this work, the repairs were done, manually, using the tungsten inert gas method (TIG). Measures of mechanical strength, Vickers hardness (HV), chemical analysis, metallographic analysis and fractography of the welded joint were made at the various welding conditions. The results show that after welding and repair and before the aging heat treatment the adjacent region to the weld fusion zone have hardness lower than other regions affected thermally. It is due to segregation of solute in the region. After aging treatment there is an increase in levels of hardness of about 200HV, but the fusion zone and near the weld zone with hardness remain slightly lower than the rest of the material. The analyzes of the fractured surface showed that the rupture of the specimens occurred in the region of the heat affected zone near the weld , and has a appearance of mixed fractures with formation predominantly of microvoid (dimples) ... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Antonio Jorge Abdalla<br>Coorientador: Marcelo dos Santos Pereira<br>Banca: Tomaz Manabu Hashimoto<br>Banca: Olivério Moreira de Macedo Silva<br>Resumo : Este trabalho tem como objetivo avaliar e quantificar as possíveis perdas na resistência mecânica da junta soldada de aço MARAGING 300, após a realização de até três reparos no cordão da solda. O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) projeta, desenvolve e fabrica foguetes de sondagem e veículos lançadores de satélites (VLS) utilizando propelente sólido e o envelope metálico é o responsável por suportar a pressão de trabalho durante a queima deste propelente. Atualmente o envelope motor é fabricado em aço 300M-ESR e, devido a uma série de vantagem nas propriedades mecânicas encontradas e no processo de confecção, o IAE estuda a substituição do aço 300M-ESR pelo aço MARAGING 300. O método de soldagem utilizado para a realização do trabalho foi o processo de soldagem a plasma (PLASMA ARC WELDING - PAW) em passe único, utilizando-se a técnica keyhole com metal de adição. Estas juntas soldadas são avaliadas por ensaios não destrutivos, adotando critérios de aceitação de acordo com a norma AWS D17.1. Neste trabalho, a confecção dos reparos foi feita de forma manual, utilizando o método TIG (TUNGSTEN INERT GAS). Foram realizadas as avaliações de resistência mecânica, perfil de dureza Vickers (HV) por microindentações, análises químicas, análises metalográficas e fractográficas da junta soldada nas diversas condições de soldagem. Os resultados mostram que após a solda e reparos, antes do tratamento térmico de envelhecimento, a região fundida e a região adjacente à solda apresentam uma dureza abaixo das outras regiões afetadas termicamente, isto se deve a segregação de solutos na região. Com o envelhecimento há uma elevação nos níveis de dureza de cerca de 200HV, porém a zona fundida e a zona próxima à solda permanece com uma dureza um pouco inferior ao restante do material. As anális... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: This study aims to evaluate and quantify the possible losses of mechanical resistance in the welded join of MARAGING 300 steel submitted within three after repairs in the cords of the welded. The Institute of Aeronautics and Space (IAE) designs, develops and manufactures sounding rockets and satellite launcher vehicles (VLS) using solid propellant and the motor case is responsible for supporting the pressure during the burning of this propellant. Currently, the motor case is made of 300M-ESR steel. Due to a number of advantages found in the mechanical properties and the manufacturing process, IAE is studying the replacement of 300M-ESR steel by MARAGING 300 steel. The welding method used for achievement of the work was the process of plasma arc welding (paw) in a single pass, using the keyhole technique with filler metal. The welded joints are evaluated by adopting non-destructive testing acceptance criteria according to AWS D17.1. In this work, the repairs were done, manually, using the tungsten inert gas method (TIG). Measures of mechanical strength, Vickers hardness (HV), chemical analysis, metallographic analysis and fractography of the welded joint were made at the various welding conditions. The results show that after welding and repair and before the aging heat treatment the adjacent region to the weld fusion zone have hardness lower than other regions affected thermally. It is due to segregation of solute in the region. After aging treatment there is an increase in levels of hardness of about 200HV, but the fusion zone and near the weld zone with hardness remain slightly lower than the rest of the material. The analyzes of the fractured surface showed that the rupture of the specimens occurred in the region of the heat affected zone near the weld , and has a appearance of mixed fractures with formation predominantly of microvoid (dimples) ... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre

Submitted by PAULO ROBERTO SAKAI null (prsakai@yahoo.com.br) on 2016-01-15T12:06:37Z No. of bitstreams: 1 CARACTERIZAÇÃO DE JUNTAS SOLDADAS EM PAW E GTAW DE CHAPAS FINAS EM AÇO MARAGING 300 SUBMETIDAS A VÁRIOS REPAROS.pdf: 16627185 bytes, checksum: 4b08baddd60bec8be8acf6956cc8e2ee (MD5)<br>Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-01-15T12:54:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sakai_pr_dr_guara_int.pdf: 16627185 bytes, checksum: 4b08baddd60bec8be8acf6956cc8e2ee (MD5)<br>Made available in DSpace on 2016-01-15T12:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sakai_pr_dr_guara_int.pdf: 16627185 bytes, checksum: 4b08baddd60bec8be8acf6956cc8e2ee (MD5) Previous issue date: 2015-12-18<br>Este trabalho tem como objetivo caracterizar mecanica e metalograficamente, juntas soldadas de chapas finas em aço Maraging 300, submetidas a até três reparos, usadas na fabricação de envelopes motores foguete a propelente sólido desenvolvidos no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) em atendimento às necessidades de sua gama de lançadores. O envelope motor atua como elemento estrutural e também possui a função primária de suportar a pressão de trabalho durante a queima do propelente. Atualmente, o envelope motor é fabricado em aço 300M-ESR e o IAE tomou a decisão de substituí-lo pelo aço Maraging 300. Em função dos processos existentes no Instituto, neste trabalho utilizaram-se os processos de soldagem Plasma Arc Welding - PAW com a técnica keyhole e Gas Tungsten Arc Welding - GTAW, ambos em passe único, com metal de adição. Antes de serem submetidas aos ensaios, as juntas passaram por inspeção não destrutiva de acordo com os critérios da norma AWS D17.1. Os reparos foram feitos de forma manual e processo GTAW. Amostras da junta soldada e reparadas foram submetidas a ensaios de tração, dureza Vickers (HV) por microindentações, análises químicas, análises metalográficas e fractográficas. Corpos de prova dos cordões adjacentes aos reparos também foram avaliados. Os resultados mostram que após a solda e reparos e o tratamento térmico de solubilização e envelhecimento, a zona fundida e a região da linha de fusão da solda apresentam uma dureza abaixo das outras regiões afetadas termicamente. Para as condições da solda sem reparo e reparadas, o processo PAW apresentou um valor menor de dureza em todas estas regiões com relação ao processo GTAW. As análises da superfície dos corpos de prova soldados rompidos indicam o predomínio de um processo de ruptura iniciado próximo à linha de fusão da solda e que se propaga em direção ao interior do cordão. A natureza da fratura mostrou o domínio da formação de alvéolos (dimples). Os corpos de prova soldados GTAW apresentaram uma resistência mecânica mais alta do que os do processo PAW. Igualmente, os corpos de prova soldados PAW obtidos dos cordões das regiões adjacentes aos reparos tiveram valores de resistência inferiores. Embora os valores de resistência mecânica das juntas soldadas submetidas a até três reparos no mesmo ponto tenham apresentado grande variabilidade, não há indicativo de diminuição da resistência com relação a junta sem reparo.<br>This work aims at mechanic and metallographic characterization of Maraging 300 welded joints sheets, submitted to up to three repairs, used for the fabrication of solid propellant rocket motors at the Institute of Aeronautics and Space – IAE as to comply with its range of launchers. The rocket motor is a structural part and also has the primary function of supporting the nominal pressure during the propellant burning. At present, the rocket motor is fabricated in 300M-ESR steel and IAE has decided to replace such a steel for the Maraging 300 one. Due to IAE’s existing processes, Plasma Arc Welding – PAW with the keyhole technique and the Gas Tungsten Arc Welding – GTAW have been used, both single-pass welding with filler. Before they have been submitted to the tests, the joints went through non-destructive inspection according to AWS D17.1 Standard. Manual repairs and GTAW process have been made. Samples of the welded and repaired joints were submitted to tensile testing, Vickers hardness, chemical analysis, fractrographic and metallographic analysis. Body tests of the beads adjacent to the repairs have also been assessed. Results show that after welding, repairs and solubilization and aging heating treatment, the melted zone as well as the weld joins lines zone present hardness below other heat affected zones. As for the conditions of the non-repaired and repaired welds, the PAW process has demonstrated lower hardness values in all zones in what regards the GTAW process. The welded and fractured body tests surfaces analysis indicate the predominance of a fracture process started next to the weld joins lines which goes towards the bead interior. The nature of the fracture has shown the predominance of dimples. The GTAW welded body tests presented higher mechanical strength than that of the PAW process. Similarly, the PAW welded body tests obtained from the beads of the zones adjacent to repairs presented lower strength values. Although the mechanical strength values of the welded joints submitted to up to three repairs in the same point have shown great variability, there is no indication of strength decrease regarding the non-repaired joint.

Orientador: Antonio Jorge Abdalla<br>Coorientador: Marcelo dos Santos Pereira<br>Banca: Tomaz Manabu Hashimoto<br>Banca: Marcelino Pereira do Nascimento<br>Banca: Miguel Justino Ribeiro Barbosa<br>Banca: Dilermando Nagle Travessa<br>Resumo: Este trabalho tem como objetivo caracterizar mecanica e metalograficamente, juntas soldadas de chapas finas em aço Maraging 300, submetidas a até três reparos, usadas na fabricação de envelopes motores foguete a propelente sólido desenvolvidos no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) em atendimento às necessidades de sua gama de lançadores. O envelope motor atua como elemento estrutural e também possui a função primária de suportar a pressão de trabalho durante a queima do propelente. Atualmente, o envelope motor é fabricado em aço 300M-ESR e o IAE tomou a decisão de substituí-lo pelo aço Maraging 300. Em função dos processos existentes no Instituto, neste trabalho utilizaram-se os processos de soldagem Plasma Arc Welding - PAW com a técnica keyhole e Gas Tungsten Arc Welding - GTAW, ambos em passe único, com metal de adição. Antes de serem submetidas aos ensaios, as juntas passaram por inspeção não destrutiva de acordo com os critérios da norma AWS D17.1. Os reparos foram feitos de forma manual e processo GTAW. Amostras da junta soldada e reparadas foram submetidas a ensaios de tração, dureza Vickers (HV) por microindentações, análises químicas, análises metalográficas e fractográficas. Corpos de prova dos cordões adjacentes aos reparos também foram avaliados. Os resultados mostram que após a solda e reparos e o tratamento térmico de solubilização e envelhecimento, a zona fundida e a região da linha de fusão da solda apresentam uma dureza abaixo das outras regiões afetadas termicamente. Para as condições da solda sem reparo e reparadas, o processo PAW apresentou um valor menor de dureza em todas estas regiões com relação ao processo GTAW. As análises da superfície dos corpos de prova soldados rompidos indicam o predomínio de um processo de ruptura iniciado próximo à linha de fusão da solda e que se propaga em direção ao interior do ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: This work aims at mechanic and metallographic characterization of Maraging 300 welded joints sheets, submitted to up to three repairs, used for the fabrication of solid propellant rocket motors at the Institute of Aeronautics and Space - IAE as to comply with its range of launchers. The rocket motor is a structural part and also has the primary function of supporting the nominal pressure during the propellant burning. At present, the rocket motor is fabricated in 300M-ESR steel and IAE has decided to replace such a steel for the Maraging 300 one. Due to IAE's existing processes, Plasma Arc Welding - PAW with the keyhole technique and the Gas Tungsten Arc Welding - GTAW have been used, both single-pass welding with filler. Before they have been submitted to the tests, the joints went through non-destructive inspection according to AWS D17.1 Standard. Manual repairs and GTAW process have been made. Samples of the welded and repaired joints were submitted to tensile testing, Vickers hardness, chemical analysis, fractrographic and metallographic analysis. Body tests of the beads adjacent to the repairs have also been assessed. Results show that after welding, repairs and solubilization and aging heating treatment, the melted zone as well as the weld joins lines zone present hardness below other heat affected zones. As for the conditions of the non-repaired and repaired welds, the PAW process has demonstrated lower hardness values in all zones in what regards the GTAW process. The welded and fractured body tests surfaces analysis indicate the predominance of a fracture process started next to the weld joins lines which goes towards the bead interior. The nature of the fracture has shown the predominance of dimples. The GTAW welded body tests presented higher mechanical strength than that of the PAW process. Similarly, the PAW welded body tests obtained from the beads of the zones ... (Complete abstract click electronic access below)<br>Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015<br>Made available in DSpace on 2016-10-19T12:41:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336651.pdf: 3175601 bytes, checksum: fef815b539f55dd8ad9df8638ef3464f (MD5) Previous issue date: 2015<br>O efeito da deformação mecânica a frio da martensita e do tempo de envelhecimento na dureza e microestrutura de um aço maraging 300 foi estudado. A análise microestrutural foi realizada por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Por magnetômetro de amostra vibrante (VSM) e por Raio-X foram verificadas a porcentagem de austenita reversa e a textura cristalográfica, respectivamente. As deformações foram realizadas em amostras previamente austenitizadas a 820 °C por 30 minutos e resfriadas em água. Foram utilizadas duas reduções de altura das amostras (50 e 85%). Após a redução as amostras foram envelhecidas a 450, 500, 550 ou 600 °C por diversos tempos. Para efeito da comparação um conjunto de amostras sem deformação também foram envelhecidas nas mesmas condições anteriores. Verificou-se a precipitação de intermetálicos Ni3(Ti, Mo), Fe2Mo e que a deformação mecânica ocasionou um aumento máximo de dureza de 114 HV no estado temperado. A deformação mecânica também retardou a formação da austenita reversa e propiciou um refino mais homogêneo da microestrutura. <br><br>Abstract : The effects of cold mechanical work on martensite and aging on the hardness and microstructure of a maraging 300 steel was analyzed. The microstructural analysis was measured by optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The vibrating sample magnetometer (VSM) and X-Ray were used to verify the amount of reverse austenite and the crystallographic texture, respectively. The samples were previously austenitized at 820 °C for 30 minutes and followed by water quenching. Two height reduction of samples were used (50 e 85%). In sequence, the samples were aged at 450, 500, 550 or 600 °C for different periods of time. For comparison purposes a set of non-deformed samples was submitted to the same aging conditions. The precipitation of intermetallic Ni3(Ti, Mo) and Fe2Mo was detected. Also the mechanical deformation caused the growth of hardness to a maximum 114HV for quenched state. The Mechanical deformation also delayed the formation of reverse austenite and provided a more homogeneous refinement of the microstructure.

The diploma thesis deals with finding suitable process parameters for the production of molding segment by SLM technology. It consists of a combination of structures, shells, thin slats and bulk parts. The tested material is maraging steel 300. The research part deals with the problem of choice of suitable process parameters, such as laser power and speed, hatch distance and thickness of the built layer. The achievable mechanical properties of the parts and the choice of the suitable structure were also examined. In the thesis were found suitable process parameters for printing of bulk parts and structures.

Diploma thesis deals with the influence of recycling of powder steel 1.2709 on porosity of parts processed by SLM technology. Theoretical part of this thesis gives an overview of the influence of selected process parameters of this additive technology on the porosity of manufactured parts. The presence of pores in the material is the main cause of worse mechanical properties compared to conventionally manufactured materials. Since the advantage of this technology is the possibility of wasteless production, one of the possible causes of pore formation and degradation of properties of the powder material is due to standard recycling by means of sieving to remove the contaminants generated during the construction. This paper compares the porosity of parts produced by two different machines, analyzes the possible consequences of sieving on powder properties, establishes recommendations for setting the recycling process, and compares the degree of influence of process parameters on porosity.

The first part of the diploma thesis is focused on the analysis and evaluation of the current production of sipes by two SLM devices PXL and M2 Cusing, produced by Phenix Systems and Concept Laser companies. The samples of both machines went through the same manufacturing process and the same process of measurement and evaluation, in order to carry out comparison between individual machines. Geometric accuracy, surface roughness, mechanical properties, and material structure of the samples have been compared. For the sipes it was necessary to create a digital evaluation methodology of geometry. In the second part of the thesis, process parameters are selected on the basis of research and further their influence on surface roughness of manufactured sipes is analyzed.

Selective laser melting (SLM) of metallic powders is an additive manufacturing technique that is widely employed to produce 3D components, and is fast becoming an important method for manufacturing near-net shape and complex metallic parts. In this thesis, a comprehensive investigation on the effect of SLM on the mechanical and corrosion properties of the Al-12Si (AS), 316L stainless steel (SS), and 18(Ni)-300 grade managing steel (MS) is investigated, with particular emphasis on the developing (micro- as well as mesa-)structure -property correlations. Detailed microstructural characterization combined with quasi-static tensile, fracture toughness, fatigue crack growth, and unmatched fatigue tests were conducted. The effect of post-SLM heat treatment as well as the scanning strategy (linear vs. checker board hatch style) was examined and the results are compared with those of conventionally manufactured (CM) counterparts. The SLM alloys exhibit a mesostructured, in addition to the fine cellular structure along the boundaries. In a case of SLM-AS, the fine cellular structure imparts higher strength at the cost of ductility, while the mesostructured, which arises due to the laser track hatching, causes the crack path to be tortuous, and in turn leads to substantial increase in fracture toughness. This imparts significant anisotropy to the toughness while tensile properties are nearly-isotropic. The experimental results of SLM-SS also show that higher tensile strengths properties with a marked reduction ductility. In spite of these, the fracture toughness, which ranges between 63 and 87 MPa.m0.5, of the SLM-SS is good, which is a result of the mesostructured induced crack tortuousity.Both tensile and toughness properties of SLM-SS were found to be anisotropic in nature. Upon aging SLM-MS, nanoscale precipitation of intermetallic compounds occurs within the cells that, in turn, lead in marked improvements in tensile strengths properties, but substantial reductions in ductility and fracture toughness. Overall, the mechanical performance, except ductility, of the SLM-MS after aging is found to be similar to that of CM-MS. Importantly, the lack of ductility does not lead to a reduction in toughness. Although the SLM-MS alloy possesses a mesostructured, no significant anisotropy in the mechanical behaviour is observed. The unnoticed studies on SLM-AS, -SS, and -MS reveal that the tensile residual stresses, gas-pores, and unmelted powder particles, can degrade the unmatched highest fatigue properties considerably and hence need be eliminated for high fatigue strength. Room temperature, electrochemical corrosion resistances (CRs) of SLM-AS, -SS and -MS in 0.1M NaCl solution were also evaluated and compared with those CM counterparts. While SLM improves CRs of AS and SS, it degrades that of MS. The results are discussed in terms of microstructural refinement and porosity that are common in SLM alloys.