Caracterização das propriedades mecânicas e microestruturais do ferro pudlado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Iara Gripp
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22616
http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.12340555701
Resumo: No século XVIII, durante a revolução industrial, novas exigências foram requeridas em termos de qualidade e produtividade, gerando a necessidade de materiais que as atendessem. Nesse contexto, Henry Cort, em 1784, desenvolveu um novo processo de fabricação de materiais ferrosos, nomeado como Puddling Process. Devido às limitações tecnológicas da época, o ferro pudlado, produto deste novo processo de fabricação, consiste essencialmente de uma microestrutura heterogênea composta basicamente de ferrita e inclusões grosseiras não metálicas. Contudo, ao redor do mundo, muitas estruturas foram construídas com este material. O principal objetivo deste trabalho é avaliar as características microestruturais por microscopias óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), fazendo uso de espectroscopia por dispersão de energia (EDS), assim como por microtomografia computadorizada, buscando correlacionar os resultados das técnicas de caracterização efetuadas com as propriedades mecânicas. Adicionalmente, foi realizada uma simulação termodinâmica computacional, verificando a influência de determinados elementos nas propriedades supracitadas. Os resultados também indicam uma forte interação da anisotropia do material com as propriedades mecânicas de dureza, tração e impacto, aqui abordadas. Muitas estruturas fabricadas com este material ainda se encontram em operação e sob carregamentos cíclicos, como pontes e ferrovias, portanto sugere-se um controle exaustivo microestrutural destes componentes estruturais, considerando o seu longo período de uso, em virtude de potenciais alterações nas propriedades mecânicas locais
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spelling Caracterização das propriedades mecânicas e microestruturais do ferro pudladoFerro PudladoAnálise microestruturalPropriedades mecânicasMicrotomografia computadorizadaPropriedade mecânicaEngenharia mecânicaFerroPuddling IronMicrostructural analysisMechanical propertiesComputerized microtomographyNo século XVIII, durante a revolução industrial, novas exigências foram requeridas em termos de qualidade e produtividade, gerando a necessidade de materiais que as atendessem. Nesse contexto, Henry Cort, em 1784, desenvolveu um novo processo de fabricação de materiais ferrosos, nomeado como Puddling Process. Devido às limitações tecnológicas da época, o ferro pudlado, produto deste novo processo de fabricação, consiste essencialmente de uma microestrutura heterogênea composta basicamente de ferrita e inclusões grosseiras não metálicas. Contudo, ao redor do mundo, muitas estruturas foram construídas com este material. O principal objetivo deste trabalho é avaliar as características microestruturais por microscopias óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), fazendo uso de espectroscopia por dispersão de energia (EDS), assim como por microtomografia computadorizada, buscando correlacionar os resultados das técnicas de caracterização efetuadas com as propriedades mecânicas. Adicionalmente, foi realizada uma simulação termodinâmica computacional, verificando a influência de determinados elementos nas propriedades supracitadas. Os resultados também indicam uma forte interação da anisotropia do material com as propriedades mecânicas de dureza, tração e impacto, aqui abordadas. Muitas estruturas fabricadas com este material ainda se encontram em operação e sob carregamentos cíclicos, como pontes e ferrovias, portanto sugere-se um controle exaustivo microestrutural destes componentes estruturais, considerando o seu longo período de uso, em virtude de potenciais alterações nas propriedades mecânicas locaisCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.In the 18th century, during the industrial revolution, the need for materials that met the new requirements in terms of quality and productivity was greater. In this context, Henry Cort, in 1784, developed a new process for the manufacture of ferrous materials. This new method was called Puddling and, due to the technological limitations of the time, the puddled iron was composed mainly of a heterogeneous microstructure formed basically of ferrite and coarse nonmetallic inclusions. However, many structures were made with this type of material around the world. The main objective of this work is to evaluate the microstructural characteristics by light optical microscopy (LOM) and scanning electron microscopy (SEM), as well as energy dispersive spectroscopy (EDS) and computerized microtomography, allowing a correlation between the results of the characterization techniques with the mechanical properties. Additionally, a computational thermodynamic simulation was carried out, verifying the influence of certain elements on the material’s properties. The results also indicate a strong interaction of the material's anisotropy with the mechanical properties of hardness, tensile and impact, here discussed. Many structures manufactured with this material are still in operation and under cyclical loads, such as bridges ans railroads, therefore, it is suggested an exhaustive microstructural control of these structural components, considering their long period of use, due to potential changes they might have suffered in local mechanical properties119 f.NiteróiPardal, Juan ManuelFonseca, Maria da Penha CindraTavares, Sergio Souto MaiorAraújo, Leonardo SalesCorreia, José António Fonseca de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/9953407569752139http://lattes.cnpq.br/3583921436364162http://lattes.cnpq.br/3704231514428206http://lattes.cnpq.br/4320367144812616http://lattes.cnpq.br/4190669198357329http://lattes.cnpq.br/6459697158139559Oliveira, Iara Gripp2021-07-15T12:26:27Z2021-07-15T12:26:27Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Iara Gripp. Caracterização das propriedades mecânicas e microestruturais do ferro pudlado. 2021. 119 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.https://app.uff.br/riuff/handle/1/22616Aluno de Mestradohttp://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.12340555701CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-10-14T12:41:59Zoai:app.uff.br:1/22616Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:08:22.798210Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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