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dc.contributor.authorOtani, Lucas Barcelos
dc.date.accessioned2021-05-27T11:26:30Z
dc.date.available2021-05-27T11:26:30Z
dc.date.issued2021-05-20
dc.identifier.citationOTANI, 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.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14317
dc.description.abstractLow-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.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectAços de baixa densidadepor
dc.subjectEfeito TWIPpor
dc.subjectEnergia de falha de empilhamentopor
dc.subjectComportamento mecânicopor
dc.subjectLow-density steelseng
dc.subjectTwip effecteng
dc.subjectStacking fault energyeng
dc.subjectMechanical behavioreng
dc.titleEfeito da adição de Al e C na evolução microestrutural e no comportamento mecânico de aços austeníticos de baixa densidade com alto teor de Mnpor
dc.title.alternativeThe effect of Al and C additions on the microstructure and mechanical behavior of austenitic high-Mn low density steelseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Bolfarini, Claudemiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9231627080617037por
dc.contributor.advisor-co1Zepon, Guilherme
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7924187202036614por
dc.description.resumoAços 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.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAOpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICApor
dc.description.sponsorshipIdCNPq: 141053/2017-8por
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2017/14805-1por
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2018/12638-3por
dc.description.sponsorshipIdCAPES: financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2519980413159984por


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