dc.contributor.author | Otani, Lucas Barcelos | |
dc.date.accessioned | 2021-05-27T11:26:30Z | |
dc.date.available | 2021-05-27T11:26:30Z | |
dc.date.issued | 2021-05-20 | |
dc.identifier.citation | OTANI, Lucas Barcelos. Efeito da adição de Al e C na evolução microestrutural e no comportamento mecânico de aços austeníticos de baixa densidade com alto teor de Mn. 2021. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14317. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14317 | |
dc.description.abstract | Low-density steels are advanced materials that are being developed mainly for the automotive industry to reduce the structural weight of cars. The most common studied compositions comprise FeMnAlC variations, in which both the chemical composition and processing route influence the final microstructure. Most of the studies involving the austenitic low-density steels is related to the evaluation of the mechanical properties focusing on the induced plasticity mechanisms. The objective of this thesis is to evaluate the effect of Al and C additions on the microstructural evolution and mechanical behavior of high-Mn austenitic low-density steels. Five systems with different C and Al additions were studied: Fe-36%Mn, Fe-36%Mn-2.5%Al, Fe-36%Mn-5%Al, Fe-33%Mn-5%Al-0.3%C e Fe-30%Mn-5%Al-0.6%C (weight%), in which for the alloys varying the C content, the stacking fault energy (SFE) was kept constant. Theoretical models to predict the SFE, the critical resolved shear stress for the TWIP effect, and the yield stress were used. The SFE of one alloy was determined experimentally through the partial dislocations distance. The ingots were produced by spray forming followed by mechanical processing and heat treatment. It was observed that the aluminum is not effective as carbon to increase the yield stress of the alloy. Only the alloys with C additions presented deformation twins, even though they presented the highest SFE values. The alloy without Al and C additions (lowest SFE in this work) did not presented deformation twins when deformed at room temperature, but at -100°C those structures could be observed after the tensile test. It can be pointed out that mechanisms which anchored the dislocations are important to the occurrence of the TWIP effect in high-Mn low-density steels. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Aços de baixa densidade | por |
dc.subject | Efeito TWIP | por |
dc.subject | Energia de falha de empilhamento | por |
dc.subject | Comportamento mecânico | por |
dc.subject | Low-density steels | eng |
dc.subject | Twip effect | eng |
dc.subject | Stacking fault energy | eng |
dc.subject | Mechanical behavior | eng |
dc.title | Efeito da adição de Al e C na evolução microestrutural e no comportamento mecânico de aços austeníticos de baixa densidade com alto teor de Mn | por |
dc.title.alternative | The effect of Al and C additions on the microstructure and mechanical behavior of austenitic high-Mn low density steels | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Bolfarini, Claudemiro | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9231627080617037 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Zepon, Guilherme | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7924187202036614 | por |
dc.description.resumo | Aços de baixa densidade são materiais avançados que estão sendo desenvolvidos com principal foco na indústria automobilística, visando a redução do peso estrutural dos carros. As principais composições estudadas correspondem a variações do sistema FeMnAlC, sendo que os elementos de liga e o processamento interferem na microestrutura final. A maioria dos estudos envolvendo os aços com microestrutura austenítica está relacionada à avaliação das propriedades mecânicas, com foco nos mecanismos de indução de plasticidade. O objetivo desta tese de doutorado é avaliar o efeito da adição do Al e do C em aços de baixa densidade austeníticos com alto teor de manganês a fim de se observar os efeitos que estas adições trarão na evolução microestrutural, bem como no comportamento mecânico. Foram estudados cinco sistemas variando o teor de Al e de C: Fe-36%Mn, Fe-36%Mn-2,5%Al, Fe-36%Mn-5%Al, Fe-33%Mn-5%Al-0,3%C e Fe-30%Mn-5%Al-0,6%C (% em massa), de forma que para os diferentes teores de carbono, manteve-se constante a energia de falha de empilhamento (EFE). Modelos para a previsão da EFE, da tensão de cisalhamento crítica para o efeito TWIP e da tensão de escoamento foram utilizados. Determinou-se experimentalmente a EFE de uma liga através da medida da distância entre as discordâncias parciais. Os tarugos foram produzidos por conformação por spray sendo, posteriormente, conformados mecanicamente e tratados termicamente. Observou-se que o alumínio não é tão eficaz quanto o carbono para aumentar a tensão de escoamento do material. Somente as ligas com a presença de C apresentaram maclas de deformação, mesmo possuindo maiores valores de EFE. A liga sem adição de C e de Al (menor EFE) não apresentou maclas de deformação quando ensaiado em temperatura ambiente, porém à -100°C a presença destas estruturas foram observadas. Destaca-se então que mecanismos de ancoramento das discordâncias são importantes para o surgimento do efeito TWIP em aços de baixa densidade. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 141053/2017-8 | por |
dc.description.sponsorshipId | FAPESP: 2017/14805-1 | por |
dc.description.sponsorshipId | FAPESP: 2018/12638-3 | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: financiamento 001 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/2519980413159984 | por |