Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/27045 |
Resumo: | Amostras de um aço IF (Interstitial Free) estabilizado ao titânio, com secções transversais quadradas foram deformadas via prensagem em canais equiangulares (Equal Channel Angular Pressing – ECAP). O material, constituído por uma fase ferrítica dúctil, possuía inicialmente tamanho de grão médio da ordem de 55,0 ± 6,0 μm, textura fraca e aleatória e uma fração de contornos de baixo ângulo de 5%. O ensaio ocorreu a temperatura ambiente e sob taxa de deformação constante (~102 /s) em 2 passes, utilizando as rotas A e C. A matriz adotada possuía ângulo de intersecção entre os canais (Φ) de 90º e raio de adoçamento externo de 5 mm. Logo após a deformação, o material foi recozido a 800ºC durante 1, 5, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 50, 60, 90 e 120 min. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio das técnicas de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Para a caracterização da textura cristalográfica foi utilizada a técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD). A técnica de difração de raios X e medidas de dureza Vickers foram empregadas para a determinação da energia armazenada após a deformação e o posterior recozimento. Após o primeiro passe de deformação foi verificado um aumento significativo no valor da fração de contornos de baixo ângulo, passando de 5% para 89%, bem como uma elevação da energia armazenada medida por difração de raios X, alcançando valores de 10,3 J/mol para o plano (110) e 7,9 J/mol para o plano (211). A microestrutura apresentou componentes ideais típicas em ECAP pertencentes às fibras <111>θ e {110}θ, entretanto os grãos ainda apresentavam uma característica grosseira. Após o segundo passe de deformação a energia armazenada atingiu uma saturação, apresentando valores praticamente idênticos aos valores alcançados no primeiro passe. A microestrutura resultante da aplicação da rota A era formada por grãos alongados e com uma inclinação de aproximadamente 20º em relação à direção de prensagem. Já a microestrutura obtida pela rota C se caracterizou pela presença de grãos parcialmente equiaxiais que continham em seu interior uma subestrutura ainda constituída de subgrãos alongados, a qual se deve a estabilidade dos subcontornos gerados durante a deformação. Após 1 min de recozimento, a microestrutura sofreu alterações apenas no nível de rearranjo de discordâncias, caracterizando um processo de recuperação. As mudanças mais significativas se deram após 5 min de recozimento, ao verificarse a ocorrência de 95% de recristalização da microestrutura sem a detecção de um período de incubação anterior e nesta etapa também foram identificados vestígios das componentes de textura pertencentes às fibras <111>θ e {110}θ. Por esta razão, não foi possível estabelecer o tipo de nucleação que ocorreu no material. Os resultados permitem afirmar que o aço IF estabilizado ao titânio deformado via ECAP e posteriormente recozido sofreu um processo de recristalização contínua, com os tamanhos de grão alcançando um estado quase estacionário no intervalo de tempo entre 5 e 120 min independente da rota de deformação adotada. |
id |
UFF-2_7d248e40516502bc55023ec1423230ea |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:app.uff.br:1/27045 |
network_acronym_str |
UFF-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
repository_id_str |
2120 |
spelling |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozidoAço IFTexturaRecristalizaçãoEnergia armazenadaECAPDeformação a frioPrensagem em canais equiangularesRecozimento (Metalurgia)Engenharia MetalúrgicaProdução intelectualIF SteelTextureRecrystallizationStored energyECAPAmostras de um aço IF (Interstitial Free) estabilizado ao titânio, com secções transversais quadradas foram deformadas via prensagem em canais equiangulares (Equal Channel Angular Pressing – ECAP). O material, constituído por uma fase ferrítica dúctil, possuía inicialmente tamanho de grão médio da ordem de 55,0 ± 6,0 μm, textura fraca e aleatória e uma fração de contornos de baixo ângulo de 5%. O ensaio ocorreu a temperatura ambiente e sob taxa de deformação constante (~102 /s) em 2 passes, utilizando as rotas A e C. A matriz adotada possuía ângulo de intersecção entre os canais (Φ) de 90º e raio de adoçamento externo de 5 mm. Logo após a deformação, o material foi recozido a 800ºC durante 1, 5, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 50, 60, 90 e 120 min. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio das técnicas de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Para a caracterização da textura cristalográfica foi utilizada a técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD). A técnica de difração de raios X e medidas de dureza Vickers foram empregadas para a determinação da energia armazenada após a deformação e o posterior recozimento. Após o primeiro passe de deformação foi verificado um aumento significativo no valor da fração de contornos de baixo ângulo, passando de 5% para 89%, bem como uma elevação da energia armazenada medida por difração de raios X, alcançando valores de 10,3 J/mol para o plano (110) e 7,9 J/mol para o plano (211). A microestrutura apresentou componentes ideais típicas em ECAP pertencentes às fibras <111>θ e {110}θ, entretanto os grãos ainda apresentavam uma característica grosseira. Após o segundo passe de deformação a energia armazenada atingiu uma saturação, apresentando valores praticamente idênticos aos valores alcançados no primeiro passe. A microestrutura resultante da aplicação da rota A era formada por grãos alongados e com uma inclinação de aproximadamente 20º em relação à direção de prensagem. Já a microestrutura obtida pela rota C se caracterizou pela presença de grãos parcialmente equiaxiais que continham em seu interior uma subestrutura ainda constituída de subgrãos alongados, a qual se deve a estabilidade dos subcontornos gerados durante a deformação. Após 1 min de recozimento, a microestrutura sofreu alterações apenas no nível de rearranjo de discordâncias, caracterizando um processo de recuperação. As mudanças mais significativas se deram após 5 min de recozimento, ao verificarse a ocorrência de 95% de recristalização da microestrutura sem a detecção de um período de incubação anterior e nesta etapa também foram identificados vestígios das componentes de textura pertencentes às fibras <111>θ e {110}θ. Por esta razão, não foi possível estabelecer o tipo de nucleação que ocorreu no material. Os resultados permitem afirmar que o aço IF estabilizado ao titânio deformado via ECAP e posteriormente recozido sofreu um processo de recristalização contínua, com os tamanhos de grão alcançando um estado quase estacionário no intervalo de tempo entre 5 e 120 min independente da rota de deformação adotada.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTitaniumstabilized interstitialfree (IF) steel samples were deformed via equal channel angular pressing (ECAP). The microstructure prior to deformation showed a mean grain size of 55,0 ± 6,0 μm, a weak and random texture and a fraction of low angle grain boundaries of about 5%. The experiments were carried out at room temperature and under a constant deformation rate (~102 /s) up to 2 passes following routes A and C in a die with a channel intersecting angle of 90º and an outer fillet radius of 5 mm. Annealing was performed after the deformation at 800 ºC for up to 1, 5, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 50, 60, 90 e 120 min. All the samples were subjected to microstructural characterization by light optical microscopy (LOM) and scanning electron microscopy (SEM) as well as textural characterization by electron backscatter diffraction (EBSD). The stored energy after deformation and subsequent annealing was determined by Xray diffraction and hardness tests. After the first pass was verified a distinguished increase in the fraction of low angle grain boundaries, from 5% to 89%, and an increase in stored energy, that reached values of 10,3 J/mol and 7,9 J/mol for the planes (110) and (211), respectively. The microstructure after deformation showed typical ideal ECAP components belonging to <111>θ and {110}θ fibers, however grains with a coarse characteristic were still present. After the second pass, the stored energy reached the saturation, with values almost identical to those obtained in the first pass. The resulting microstructure from route A consisted of elongated grains with an inclination of approximately 20º to the pressing direction. The microstructure obtained by route C showed the presence of a substructure comprising elongated subgrains within partially equiaxed grains, these substructures are due to stable subboundaries arising during deformation. After 1 min annealing the microstructure undergone changes caused by rearranging of dislocations by means of a recovery process. The main changes took place after 5 min annealing, when was verified the occurrence of an amount of 95% of recrystallization without the detection of a preceding incubation period. At this stage, was also identified traces of deformation texture components belonging to the fibers <111 >θ and {110}θ. Therefore, it was not possible to predict which type of nucleation has occurred in the material. The results indicate that the titaniumstabilized IF steel deformed via ECAP and subsequently annealed has undergone a process of continuous recrystallization and the grain sizes reached a quasistationary state in the time interval between 5 and 120 min regardless the deformation route adopted.141 p.Lins, Jefferson Fabrício Cardosohttp://lattes.cnpq.br/7528952471956006Campos, Marcos Flávio dehttp://lattes.cnpq.br/5526383460332378Nogueira, Tania Maria Cavalcantihttp://lattes.cnpq.br/1309300835320812Silva, Gilberthttp://lattes.cnpq.br/1912171391296662Hein, Luis Rogerio de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/0778348300548797http://lattes.cnpq.br/1166347988791004Silva, Fabiane Roberta Freitas da2022-11-22T15:45:13Z2022-11-22T15:45:13Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSILVA, Fabiane Roberta Freitas da. Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido. 2013. 141 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2013.http://app.uff.br/riuff/handle/1/27045pt_BRporCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-11-22T15:45:18Zoai:app.uff.br:1/27045Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:05:31.693596Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
title |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
spellingShingle |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido Silva, Fabiane Roberta Freitas da Aço IF Textura Recristalização Energia armazenada ECAP Deformação a frio Prensagem em canais equiangulares Recozimento (Metalurgia) Engenharia Metalúrgica Produção intelectual IF Steel Texture Recrystallization Stored energy ECAP |
title_short |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
title_full |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
title_fullStr |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
title_full_unstemmed |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
title_sort |
Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido |
author |
Silva, Fabiane Roberta Freitas da |
author_facet |
Silva, Fabiane Roberta Freitas da |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Lins, Jefferson Fabrício Cardoso http://lattes.cnpq.br/7528952471956006 Campos, Marcos Flávio de http://lattes.cnpq.br/5526383460332378 Nogueira, Tania Maria Cavalcanti http://lattes.cnpq.br/1309300835320812 Silva, Gilbert http://lattes.cnpq.br/1912171391296662 Hein, Luis Rogerio de Oliveira http://lattes.cnpq.br/0778348300548797 http://lattes.cnpq.br/1166347988791004 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Silva, Fabiane Roberta Freitas da |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Aço IF Textura Recristalização Energia armazenada ECAP Deformação a frio Prensagem em canais equiangulares Recozimento (Metalurgia) Engenharia Metalúrgica Produção intelectual IF Steel Texture Recrystallization Stored energy ECAP |
topic |
Aço IF Textura Recristalização Energia armazenada ECAP Deformação a frio Prensagem em canais equiangulares Recozimento (Metalurgia) Engenharia Metalúrgica Produção intelectual IF Steel Texture Recrystallization Stored energy ECAP |
description |
Amostras de um aço IF (Interstitial Free) estabilizado ao titânio, com secções transversais quadradas foram deformadas via prensagem em canais equiangulares (Equal Channel Angular Pressing – ECAP). O material, constituído por uma fase ferrítica dúctil, possuía inicialmente tamanho de grão médio da ordem de 55,0 ± 6,0 μm, textura fraca e aleatória e uma fração de contornos de baixo ângulo de 5%. O ensaio ocorreu a temperatura ambiente e sob taxa de deformação constante (~102 /s) em 2 passes, utilizando as rotas A e C. A matriz adotada possuía ângulo de intersecção entre os canais (Φ) de 90º e raio de adoçamento externo de 5 mm. Logo após a deformação, o material foi recozido a 800ºC durante 1, 5, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 50, 60, 90 e 120 min. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio das técnicas de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Para a caracterização da textura cristalográfica foi utilizada a técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD). A técnica de difração de raios X e medidas de dureza Vickers foram empregadas para a determinação da energia armazenada após a deformação e o posterior recozimento. Após o primeiro passe de deformação foi verificado um aumento significativo no valor da fração de contornos de baixo ângulo, passando de 5% para 89%, bem como uma elevação da energia armazenada medida por difração de raios X, alcançando valores de 10,3 J/mol para o plano (110) e 7,9 J/mol para o plano (211). A microestrutura apresentou componentes ideais típicas em ECAP pertencentes às fibras <111>θ e {110}θ, entretanto os grãos ainda apresentavam uma característica grosseira. Após o segundo passe de deformação a energia armazenada atingiu uma saturação, apresentando valores praticamente idênticos aos valores alcançados no primeiro passe. A microestrutura resultante da aplicação da rota A era formada por grãos alongados e com uma inclinação de aproximadamente 20º em relação à direção de prensagem. Já a microestrutura obtida pela rota C se caracterizou pela presença de grãos parcialmente equiaxiais que continham em seu interior uma subestrutura ainda constituída de subgrãos alongados, a qual se deve a estabilidade dos subcontornos gerados durante a deformação. Após 1 min de recozimento, a microestrutura sofreu alterações apenas no nível de rearranjo de discordâncias, caracterizando um processo de recuperação. As mudanças mais significativas se deram após 5 min de recozimento, ao verificarse a ocorrência de 95% de recristalização da microestrutura sem a detecção de um período de incubação anterior e nesta etapa também foram identificados vestígios das componentes de textura pertencentes às fibras <111>θ e {110}θ. Por esta razão, não foi possível estabelecer o tipo de nucleação que ocorreu no material. Os resultados permitem afirmar que o aço IF estabilizado ao titânio deformado via ECAP e posteriormente recozido sofreu um processo de recristalização contínua, com os tamanhos de grão alcançando um estado quase estacionário no intervalo de tempo entre 5 e 120 min independente da rota de deformação adotada. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-11-22T15:45:13Z 2022-11-22T15:45:13Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
SILVA, Fabiane Roberta Freitas da. Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido. 2013. 141 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2013. http://app.uff.br/riuff/handle/1/27045 |
identifier_str_mv |
SILVA, Fabiane Roberta Freitas da. Evolução microestrutural de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares e posteriormente recozido. 2013. 141 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2013. |
url |
http://app.uff.br/riuff/handle/1/27045 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
pt_BR por |
language_invalid_str_mv |
pt_BR |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
CC-BY-SA info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
CC-BY-SA |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) instname:Universidade Federal Fluminense (UFF) instacron:UFF |
instname_str |
Universidade Federal Fluminense (UFF) |
instacron_str |
UFF |
institution |
UFF |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF) |
repository.mail.fl_str_mv |
riuff@id.uff.br |
_version_ |
1811823657095266304 |