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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo in situ utilizando radiação síncroton do aço inoxidável 316L produzido por manufatura aditiva.
metadata.dc.creator: Starck, Leticia Falcão
metadata.dc.contributor.advisor1: Cintho, Osvaldo Mitsuyuk
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Zilnyk, Kahl Dick
metadata.dc.contributor.referee1: Hupalo, Márcio Ferreia
metadata.dc.contributor.referee2: Craidy, Pedro da Silva
metadata.dc.description.resumo: Corpos de prova do aço inoxidável austenítico AISI 316L foram fabricados pela técnica de manufatura aditiva (MA). O comportamento mecânico e microestrutural foi investigado por meio de ensaios de tração com difração de raios X in situ utilizandose um simulador termomecânico situado na estação XTMS do LNLS, localizado no CNPEM. Foram estudadas três condições: 316L MA como fabricado, 316L MA após tratamento térmico de recozimento e 316L laminado (para comparação). Estudou-se o efeito do hidrogênio e de temperaturas negativas durante ensaio de tração uniaxial. Estas são condições as quais esse material é submetido em diversos setores da indústria. Destaca-se o uso desse aço na indústria de petróleo e gás natural. Uma vez que a microestrutura obtida em peças produzidas por MA é mais refinada e com diferentes morfologias em relação aos processamentos convencionais, o estudo do desempenho de peças produzidas por MA é de grande importância para sua correta implementação na indústria e substituição da manufatura subtrativa. O hidrogênio gera fragilização em componentes fabricados por processos convencionais. Para peças produzidas por MA, pode não haver a fragilização, dependendo dos parâmetros utilizados, devido ao refino microestrutural e transformações de fase. Neste trabalho, foram encontrados resultados em que não houve fragilização nas amostras fabricadas por MA. Observou-se mesmo nível de LRT para a amostra MA como fabricada e aumento de 17,9% no LRT para a condição tratada termicamente. Houve aumento de 40,7% e 55,1% na deformação para as condições MA como fabricada e tratada termicamente, respectivamente. Para as amostras de aço laminado, observou-se pouco efeito da hidrogenação. Em temperaturas criogênicas, ocorre aumento da tenacidade do material devido à ativação de outros mecanismos de deformação, supressão parcial de recuperação dinâmica (devido à baixa temperatura) e a transformações de fase, o que pode ser observado tanto em peças laminadas como fabricadas por MA
Abstract: Test specimens of AISI 316L austenitic stainless steel were fabricated by Additive Manufacturing (AM). Mechanical and microstructural behavior were investigated by tensile tests with in situ X-ray diffraction accomplished in a thermomechanical simulator situated in the XTMS station of LNLS, located in CNPEM. Three conditions were studied: 316L AM as-built, 316L AM after annealing heat treatment, and 316L asrolled (for comparison). The effect of hydrogen and negative temperatures were studied during uniaxial tensile tests. These conditions are applied to this type of material in several industry sectors. The use of this steel in the oil and natural gas industry stands out. Once the microstructure obtained by AM is more refined and has different morphologies when compared to conventional processes, the study of the performance presented by parts made by AM is very important for its correct implementation and substitution of the subtractive manufacturing. Hydrogen leads to the embrittlement of components produced by the conventional process. For parts built by AM, it may not occur, depending on the parameters used, due to the microstructural refinement and phase transformation. In this work, the results showed that there was no hydrogen embrittlement in the AM samples. It was observed similar levels of UTS for the AM as-built condition and an increase of 17.9% of UTS for the heat-treated condition. There was an increase of 40.7% and 55.1% in strain for the AM as-built and AM heat-treated conditions, respectively. For the as-rolled condition, it was observed a low influence of hydrogen in the mechanical behavior. In cryogenic temperatures, an increase of toughness occurs owing to activation of other deformation mechanisms, partial suppression of dynamic recovery (due to low temperature), and phase transformations, which can be observed in rolled specimens as well as in AM parts.
Keywords: Manufatura aditiva
fragilização por hidrogênio
deformação criogênica
transformação de fase
radiação síncrotron
Additive manufacturing
hydrogen embrittlement
cryogenic deformation
phase transformation
synchrotron radiation
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
Citation: STARCK, Leticia Falcão. Estudo in situ utilizando radiação síncroton do aço inoxidável 316L produzido por manufatura aditiva. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2022.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3633
Issue Date: 26-Aug-2021
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