Estudo das transformações de fases das ligas Fe18Mn e Fe18Mn3Al laminadas a frio
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Estadual de Ponta Grossa
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
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| Departamento: |
Departamento de Engenharia de Materiais
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/4503 |
Resumo: | Com a atual necessidade de otimização no consumo e processamento dos aços, principalmente em questões de redução de custos o presente trabalho estudou duas ligas que possuem características que podem vir a substituir os aços maraging e teve como premissa investigar a influência do alumínio, em uma liga lean de Fe18Mn, com o propósito de reduzir a fração de martensita ε. Foi analisado o comportamento microestrutural de duas ligas de alto manganês durante a laminação a frio, as ligas estudadas possuíam 18% em peso de manganês e em uma delas, foi adicionado 3% em peso de alumínio. As amostras foram processadas por laminação a frio cujos limites de redução de espessura foram de 40% para a Fe18Mn e 60% para a liga Fe18Mn3Al. Os resultados obtidos para a liga sem alumínio apresentaram martensita – α’ e ε – desde o material como recebido e com o aumento da redução de espessura pela laminação a fração de martensita α’ aumenta, apresentando elevadas durezas em todas as etapas da deformação. A martensita ε é encontrada durante toda a deformação do material até a sua falha, com isso, o efeito TRIP atuante, embora seja dominante, não é o único mecanismo presente, uma vez que o efeito TWIP também pôde ser encontrado. Para a liga com adição de alumínio, diferente do encontrado no Fe18Mn, praticamente suprimiu a transformação martensítica, tanto ε como α’, mesmo que foram encontradas em pequenas regiões, principalmente, nos contornos de grão. Além disso, em deformações mais altas, em torno de 50%, a transformação martensítica apresentou influência na dureza do material, consequentemente, o efeito TRIP teve seu início. O mecanismo inicial de deformação plástica na liga Fe18Mn3Al está diretamente associado entre o deslizamento de discordâncias e o efeito TWIP, justificando durezas menores do que as encontradas pela liga de Fe18Mn. |
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Hupalo, Marcio Ferreiralattes.cnpq.brKubaski, Evaldo Toniololattes.cnpq.brAguiar, Denilson José Marcolino delattes.cnpq.brUniversidade Estadual de Ponta GrossaUniversidade Tecnológica Federal do Paranálattes.cnpq.brRibas, Aleksander Welter2025-04-05T23:35:03Z2025-04-052025-04-05T23:35:03Z2024-12-17RIBAS, Aleksander Welter. Estudo das transformações de fases das ligas Fe18Mn e Fe18Mn3Al laminadas a frio. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual em Ponta Grossa, Ponta Grossa 2024.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/4503Com a atual necessidade de otimização no consumo e processamento dos aços, principalmente em questões de redução de custos o presente trabalho estudou duas ligas que possuem características que podem vir a substituir os aços maraging e teve como premissa investigar a influência do alumínio, em uma liga lean de Fe18Mn, com o propósito de reduzir a fração de martensita ε. Foi analisado o comportamento microestrutural de duas ligas de alto manganês durante a laminação a frio, as ligas estudadas possuíam 18% em peso de manganês e em uma delas, foi adicionado 3% em peso de alumínio. As amostras foram processadas por laminação a frio cujos limites de redução de espessura foram de 40% para a Fe18Mn e 60% para a liga Fe18Mn3Al. Os resultados obtidos para a liga sem alumínio apresentaram martensita – α’ e ε – desde o material como recebido e com o aumento da redução de espessura pela laminação a fração de martensita α’ aumenta, apresentando elevadas durezas em todas as etapas da deformação. A martensita ε é encontrada durante toda a deformação do material até a sua falha, com isso, o efeito TRIP atuante, embora seja dominante, não é o único mecanismo presente, uma vez que o efeito TWIP também pôde ser encontrado. Para a liga com adição de alumínio, diferente do encontrado no Fe18Mn, praticamente suprimiu a transformação martensítica, tanto ε como α’, mesmo que foram encontradas em pequenas regiões, principalmente, nos contornos de grão. Além disso, em deformações mais altas, em torno de 50%, a transformação martensítica apresentou influência na dureza do material, consequentemente, o efeito TRIP teve seu início. O mecanismo inicial de deformação plástica na liga Fe18Mn3Al está diretamente associado entre o deslizamento de discordâncias e o efeito TWIP, justificando durezas menores do que as encontradas pela liga de Fe18Mn.With the current need for optimization in steel consumption and processing, especially concerning cost reduction, this study investigated two alloys that have characteristics which could potentially replace maraging steels. The primary objective was to examine the influence of aluminum in a lean Fe18Mn alloy, aiming to reduce the fraction of ε martensite. Thereunto the microstructural behavior of two high-manganese alloys was investigated during cold rolling, the studied alloys content 18% in weight of manganese, and in one of them, 3% in weight of aluminum was added. The samples were processed by cold rolling, with reduction limits of 40% for Fe18Mn and 60% for the Fe18Mn3Al alloy. The results for the alloy without aluminum showed α’ and ε martensite in the as-received material, and as the thickness reduction increased during rolling, the fraction of α’ martensite also increased, exhibiting high hardness at all deformation stages. ε-martensite was present throughout the material's deformation until failure, and although the TRIP effect was dominant, it was not the only mechanism involved, as the TWIP effect was also observed. For the aluminum-added alloy, unlike Fe18Mn, the martensitic transformation was almost completely suppressed or at least slowed down, both ε and α’, although small regions of martensite were found, primarily at grain boundaries. Additionally, at higher strains, around 50%, the martensitic transformation influenced the material's hardness, and consequently, the TRIP effect began. The initial plastic deformation mechanism in the Fe18Mn3Al alloy was directly associated with dislocation slip and the TWIP effect, explaining the lower hardness compared to the Fe18Mn alloy.Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2025-04-05T23:35:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Aleksander Welter Ribas.pdf: 7993543 bytes, checksum: a9fc5fa04c32e3ad48c05a6218d9c392 (MD5)Made available in DSpace on 2025-04-05T23:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Aleksander Welter Ribas.pdf: 7993543 bytes, checksum: a9fc5fa04c32e3ad48c05a6218d9c392 (MD5) Previous issue date: 2024-12-17Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Estadual de Ponta GrossaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de MateriaisUEPGBrasilDepartamento de Engenharia de MateriaisAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia de Materiaisaço manganêsaço maragingtransformação martensíticaefeito TRIPefeito TWIPmanganese steelsmaraging steelsmartensitic transformationTRIP effectTWIP effectEstudo das transformações de fases das ligas Fe18Mn e Fe18Mn3Al laminadas a frioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/4503/3/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/4503/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALAleksander Welter Ribas.pdfAleksander Welter Ribas.pdfDissertação completa em pdfapplication/pdf7993543http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/4503/1/Aleksander%20Welter%20Ribas.pdfa9fc5fa04c32e3ad48c05a6218d9c392MD51prefix/45032025-04-05 20:35:03.653oai:tede2.uepg.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2025-04-05T23:35:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false |
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