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dc.contributor.authorCampanelli, Leonardo Contri
dc.date.accessioned2017-04-18T20:16:18Z
dc.date.available2017-04-18T20:16:18Z
dc.date.issued2016-10-14
dc.identifier.citationCAMPANELLI, Leonardo Contri. Comportamento mecânico em fadiga da liga de titânio beta metaestável Ti-5553. 2016. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8627.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8627
dc.description.abstractThe microstructure of metastable beta Ti alloys is a decisive factor that governs their properties and, therefore, the assessment of the relation between the microstructure and the fatigue response means an advance in the still incipient knowledge on these alloys. The purpose of this work was to study the fatigue behavior of Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti-5553) alloy recently developed for landing gear applications, which was kindly supplied by Boeing for this work. The material was subjected to different heat treatments (BASCA and double aging) aiming at to comprehend the influence of the alpha phase precipitation over the beta matrix, as well as to understand the effect of hydrogen even in commercially acceptable contents. BASCA microstructure comprised large laths and fine needles of primary and secondary alpha phase respectively, with a film of approximately 2 μm of thickness at grain boundaries. A refined and aligned structure of alpha phase resulted from the double aging treatment, reducing to 0.2 μm the thickness of the grain boundary alpha film. The fatigue limit at 5x106 cycles raised by the standardized staircase method initially showed an improved result for the harder microstructure, which resulted from the double aging, for 100 ppm of hydrogen. The fatigue crack nucleation, whether at the surface or subsurface, was attributed to the thickness of the grain boundary alpha film. In spite of this film brittleness, crack propagation predominantly occurred through the grains and exhibited quasi-cleavage facets and dimples. For the structure arising from the BASCA treatment, the decrease of the hydrogen content for 25 ppm led to a significant increase of the fatigue resistance as a consequence of the absence of hydrides and the higher toughness, overcoming the effect of the coarse alpha phase particles in the beta phase matrix.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)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.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectLigas de titâniopor
dc.subjectPropriedades mecânicaspor
dc.subjectFadigapor
dc.subjectFraturapor
dc.titleComportamento mecânico em fadiga da liga de titânio beta metaestável Ti-5553por
dc.title.alternativeFatigue mechanical behavior of the Ti-5553 metastable beta titanium alloyeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Bolfarini, Claudemiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9231627080617037por
dc.contributor.advisor-co1Silva, Paulo Sergio Carvalho Pereira da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4783514460488161por
dc.description.resumoA microestrutura das ligas de Ti do tipo beta metaestável é fator determinante para as suas propriedades e, portanto, o estudo da relação entre a microestrutura e a resposta em fadiga representa um avanço do conhecimento, que ainda é incipiente acerca destas ligas. O presente trabalho teve como propósito estudar o comportamento em fadiga da liga Ti-5Al-5Mo- 5V-3Cr (Ti-5553) recém-desenvolvida para aplicação em trens de pouso, a qual foi gentilmente fornecida pela Boeing para este estudo. O material foi submetido a diferentes tratamentos térmicos (BASCA e duplo envelhecimento) com o intuito de compreender a influência da precipitação da fase alfa sobre a matriz beta, além de um entendimento sobre o efeito do hidrogênio mesmo em teores comercialmente admissíveis. A microestrutura BASCA constituiu-se de grandes lamelas e finas agulhas de fase alfa primária e secundária respectivamente, com um filme de aproximadamente 2 μm de espessura nos contornos de grão. Uma estrutura refinada e alinhada de fase alfa resultou do tratamento de duplo envelhecimento, reduzindo para 0,2 μm a espessura do filme nos contornos. O limite de fadiga para 5x106 ciclos determinado pelo método normatizado conhecido como staircase mostrou um resultado superior para a microestrutura com a matriz de maior resistência, no caso a obtida pelo duplo envelhecimento, para o teor de 100 ppm de hidrogênio. A nucleação da trinca de fadiga, seja superficial ou subsuperficial, foi atribuída à espessura do filme de fase alfa nos contornos de grão. Apesar da fragilidade deste filme, a propagação da trinca ocorreu predominantemente de modo transgranular e exibiu facetas de quasi-clivagem e alvéolos. Para a estrutura obtida pelo tratamento BASCA, a redução do teor de hidrogênio para 25 ppm promoveu um acréscimo significativo da resistência à fadiga como consequência da ausência de hidretos e da maior tenacidade, superando o efeito decorrente da presença de partículas grosseiras de fase alfa na matriz de fase beta.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2013/04423-3por
dc.description.sponsorshipIdCNPq: 140520/2013-9por
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/8983259236829248por


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