dc.creator |
BEJARANO, Edwin Gilberto Medina |
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dc.date.issued |
2023-08-29 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4053 |
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dc.description.abstract |
This work presents the development of a project for the prediction of microstructural
properties and phase transformations in the hardenability process of ASM 1045 Steel. The
developed procedure mixes numerical simulation, advanced through a computational routine
carried out in free code and an experimental analysis, to verify the results. The mathematical
model applies concepts of numerical methods, heat transfer, phase transformation and TTT
diagrams, to simulate the Hardenability phenomenon as a function of the cooling rate, including
the addition of heat due to the phase change. For the experimental stage, the design and
construction of an automated and instrumented Jominy test machine was developed, which aims
to be a contribution tool to reinforce the study of alloy steels, in addition to obtaining cooling
curves through tests with bodies standardized SAE 1045 steel test samples; The equipment was
built to perform tempering tests on samples governed by ASTM A255 2002; where its function
is to characterize the hardenability of steels. First, the equipment structure was built using a
structural angle and ASTM A-36 steel sheet, which created a rigid structure to support other
elements of the equipment. The equipment has a fast clamping and transport device between
the oven and the cooling system, which has a sample fixation and centralization element that
guarantees correct vertical positioning in the water outlet hole, so that cooling occurs
exclusively in the lower sample base; It was essential to find the most appropriate way to adapt
the oven, the transport device and the refrigeration device, also facilitating their operation.
Aiming to obtain different cooling rates throughout the specimen, instrumentation with specific
characteristics was designed to meet temperature monitoring. After cooling, the specimen was
subjected to hardness, microhardness and metallography tests to characterize the
microstructures obtained and the variation in mechanical properties for different cooling rates;
in this way, it is possible to obtain analysis and hardenability results to compare with numerical
simulation data. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Restrito |
pt_BR |
dc.subject |
Ensaio Jominy |
pt_BR |
dc.subject |
Automatização |
pt_BR |
dc.subject |
Instrumentação |
pt_BR |
dc.subject |
Taxa de resfriamento |
pt_BR |
dc.subject |
Forno industrial |
pt_BR |
dc.subject |
SAE 1045 |
pt_BR |
dc.subject |
Caracterização microestrutural |
pt_BR |
dc.subject |
Modelo numérico |
pt_BR |
dc.title |
Previsão das propriedades micro estruturais e transformações de fases em o processo da temperabilidade do aço SAE 1045 através da simulação numérica computacional e verificação mediante o teste do Jominy |
pt_BR |
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.date.available |
2024-04-24 |
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dc.date.available |
2024-04-24T12:33:11Z |
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dc.date.accessioned |
2024-04-24T12:33:11Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7949543557089290 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
MELO, Mírian de Lourdes Noronha Motta |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7222063849735570 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
PENHA, Renata Neves |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6682967370980694 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto para a previsão das
propriedades microestruturais e transformações de fases no processo da temperabilidade do Aço
ASM 1045. O procedimento desenvolvido mistura simulação numérica, adiantada por meio de
uma rutina computacional realizada em código livre e uma análise experimental, para
verificação dos resultados. O modelo matemático utilizou conceitos de métodos numéricos,
transferência de calor, transformação de fase e diagramas TTT, para simular o fenômeno da
Temperabilidade em função da taxa de resfriamento, incluindo o acréscimo de calor pela
mudança da fase. Para a etapa experimental, desenvolveu-se o desenho e a construção de uma
máquina de teste Jominy automatizada e instrumentada, que visa ser uma ferramenta de
contribuição para reforçar o estudo de liga de aços, além da obtenção das curvas de resfriamento
através ensaios com corpos de prova padronizados do aço SAE 1045; O equipamento foi
construído para realizar testes de têmpera em amostras regidas pela ASTM A255 2002; onde
sua função é caracterizar a temperabilidade dos aços. Primeiro, a estrutura do equipamento foi
construída em ângulo estrutural e chapa de aço ASTM A-36 e com os quais é obtida uma
estrutura rígida para suportar outros elementos do equipamento. O equipamento possui um
dispositivo de aperto e transporte rápido entre o forno e o sistema de refrigeração, que possui
um elemento de fixação e centralização da amostra que garante o correto posicionamento
vertical no orifício de saída da água, de forma que o resfriamento ocorre exclusivamente na
base inferior da amostra; foi imprescindível encontrar a forma mais adequada de adaptar o
forno, o dispositivo de transporte fixação com o dispositivo de refrigeração facilitando também
a operação dos mesmos. Visando obter diferentes taxas de resfriamento ao longo do corpo de
prova, foi projetada uma instrumentação com características específicas para atender o
monitoramento de temperatura. Após o resfriamento, o corpo de prova foi submetido a ensaios
de dureza, microdureza e metalografia para caracterização das microestruturas obtidas e da
variação das propriedades mecânicas para diversas taxas de resfriamento; dessa forma, é
possível obter resultados de análise e temperabilidade para comparar com dados da simulação
numérica. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.initials |
UNIFEI |
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dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
BEJARANO, Edwin Gilberto Medina. Previsão das propriedades micro estruturais e transformações de fases em o processo da temperabilidade do aço SAE 1045 através da simulação numérica computacional e verificação mediante o teste do Jominy. 2024. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2024. |
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