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USO DA EQUAÇÃO DE HALL-PETCH PARA PREVER AS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE PONTOS DA ZONA TERMICAMENTE AFETADA PELA SOLDAGEM DO AÇO API 5L X80, ATRAVÉS DE AMOSTRAS PRODUZIDAS NO SIMULADOR TERMOMECÂNICO

USE OF EQUATION OF THE HALL-PETCH FOR VALIDATION OF SAMPLES PRODUCED IN THERMOMECHANICAL SIMULATOR, TO PREDICT MECHANICAL PROPERTIES OF POINTS OF THE HEAT AFFECTED ZONE IN A WELDED JOINT

Alécio, Roberto de Araújo; Gama, Jorge Luís Lauriano; Antonino, Tiago de Sousa; Guimarães, Pablo Batista; Barbosa, José Maria Andrade; Yadava, Yogendra Prasad; Ferreira, Ricardo Artur Sanguinetti;

Artigo Completo:

A Zona termicamente Afetada (ZTA) de um aço submetido a soldagem (pequena região que situa-se na viziança da zona de fusão (ZF) onde há um grande aquecimento sem fundir) é sub-dividida em função do ciclo térmico ( pico de temperatura) que lhe é atingido. O tamanho de grão é um parâmetro microestrutural básico para se obter as propriedades mecânicas que, associando o ciclo térmico ao diagrama de transformação de fase, observa-se na ZTA uma microestrutura de grãos grosseiros logo após a zona de ligação, a seguir uma região de grão finos, depois uma região intercrítica e por fim uma região Subcrítica que recebe aquecimento menor que 973K. A equação empírica de Hall-Petch relaciona a tensão de escoamento de um metal com o diametro médio de grão, com base em medições experimentais, conhecendo as constantes relacionadas ao material de interesse. É comum a perda de propriedades na ZTA em virtude de transformação microestrutural indesejável (fragilização, precipitação, etc.) devido os ciclos termicos. Uma metodologia teórico-experimental que possibilita a produção de microestruturas, está sendo desenvolvida neste trabalho, a partir de resfriamento induzido num simulador termomecânico, reproduzindo as condições termodinâmicas de sub-regiões das ZTAs assegurando a homogeneidade microestrutural em corpos de provas com dimensões normalizadas. São analisados os dados experimentais segundo a equação empírica de Hall- Petch, de modo que as variáveis de tensão de atrito e coeficiente particular do material são obtidas por regressão linear, com a curva definida a partir dos valores de resistência e tamanho de grãos do corpo de prova (CP) produzido no simulador termomecânico. Baseados na caracterização microestrutural foi realizada uma junta soldada e identificados pontos da ZTA equivalentes microestruturalmente aos corpos de provas produzidos no simulador termomecânico. Considerando-se a relação de Hall-Petch foram comparadas as tensões simuladas pelo modelo matemático comparando-as às tensões dos pontos da ZTA da junta soldada. A metodologia foi conclusiva satisfatória, pois, mostrou que, das observações micrográficas e os valores de tensão obtidas confirmam o que define a literatura sobre o aço em estudo.

Artigo Completo:

The heat affected zone (HAZ) of a steel subjected to welding (short region which lies in viziança of the fusion zone where there is a large heating without melting) is sub-divided according to the thermal cycle (peak temperature ) that is received. The grain size is a basic microstructural parameters to obtain the mechanical properties, associating the phase transformation diagram with thermal cycle, is observed in the HAZ microstructure with coarse grains after the border region, then a region of fine grain, then a intercritical region and finally a subcritical region that receives less heat than 973K. The Hall-Petch empirical equation relates the yield stress of a metal with an grain average diameter based on experimental measurements, knowing the constants related to the material of interest. It is the common loss of properties in the HAZ due to undesirable microstructure transformation (embrittlement, precipitation, etc.). based the thermal cycles. A theoretical-experimental methodology that enables the production of microstructures, is being developed in this work, from a cooling induced in thermomechanical simulator, reproducing the thermodynamic conditions of subregions of HAZ ensuring samples with microstructural homogeneity of standard dimensions. The Experimental data are analyzed according to the Hall-Petch empirical equation, so that the variables of yield stress and the friction coefficient of the material are obtained by linear regression with the curve determined from the resistance values and the grain size of body proof produced in the thermomechanical simulator. Based on the microstructural characterization, a welded joint was produced and identified points of the HAZ that are equivalent to bodies of evidence produced in the thermomechanical simulator. Considering the Hall-Petch relationship were compared the simulated stress by the mathematical model with the stresses of the points of the HAZ of the welded joint. The method was satisfactory conclusive therefore showed that the micrographic observation and stress values obtained confirm that defines the literature on the steel studied.

Palavras-chave: Hall-Petch, Propriedades Mecânicas, Simulador Termomecânico, ZTA., Hall-Petch, Mechanical properties, thermomechanical simulator, HAZ.,

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0133

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Como citar:

Alécio, Roberto de Araújo; Gama, Jorge Luís Lauriano; Antonino, Tiago de Sousa; Guimarães, Pablo Batista; Barbosa, José Maria Andrade; Yadava, Yogendra Prasad; Ferreira, Ricardo Artur Sanguinetti; "USO DA EQUAÇÃO DE HALL-PETCH PARA PREVER AS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE PONTOS DA ZONA TERMICAMENTE AFETADA PELA SOLDAGEM DO AÇO API 5L X80, ATRAVÉS DE AMOSTRAS PRODUZIDAS NO SIMULADOR TERMOMECÂNICO", p. 741-746 . In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN em b-reve, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0133

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