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Modelamento numérico-computacional das transformações de fase nos tratamentos térmicos de aços (2010)

  • Authors:
  • Autor USP: BORTOLETO, ELEIR MUNDIM - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: TRATAMENTO TÉRMICO; MUDANÇA DE FASE; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; TENSÃO RESIDUAL
  • Language: Português
  • Abstract: Neste trabalho, propõe-se um modelo numérico-computacional representativo dos processos de tratamento térmico, que seja uma ferramenta eficiente e forneça meios para um entendimento efetivo do mecanismo de geração de tensões residuais durante a têmpera de aços. Foram investigados os fenômenos térmicos, mecânicos e de transformação de fase observados na têmpera, bem como o acoplamento entre esses três fenômenos. O modelo utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) e o programa ABAQUS®, além de rotinas numéricas em FORTRAN responsáveis pela resolução do problema termo-mecânico-microestrutural acoplado. A utilização de sub-rotinas, que implementam uma alteração na formulação (matemática e numérica) do programa de Elementos Finitos, permite incluir no modelo as informações presentes em uma curva CRC (curva de resfriamento contínuo) do aço SAE 4140, implementando o cálculo de deformações da peça simulada de modo incremental e cumulativo. Os resultados mostram que a utilização das sub-rotinas desenvolvidas neste trabalho permitiu implementar, conjuntamente com o programa ABAQUS®, o cálculo das frações volumétricas, durezas, distorções e tensões que surgem em um tratamento térmico de têmpera, simulando as transformações martensítica, perlítica, bainítica e ferrítica. Os resultados dos modelos foram equivalentes aos relatados pela literatura, principalmente no que se refere às durezas e tensões associadas a cada transformação de fase. Em particular, os resultados indicam que a transformação martensítica está sempre associada à formação de tensões compressivas. Ensaios experimentais foram realizados a fim de validar os modelos computacionais propostos, utilizando-se um teste Jominy adaptado e instrumentado, de modo a permitir a amostragem da variação de temperaturas no material.Ensaios metalográficos permitiram correlacionar as frações volumétricas transformadas durante a têmpera do corpo de prova Jominy aos valores calculados pelo modelo numérico acoplado.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.07.2010
  • Acesso à fonte
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    • ABNT

      BORTOLETO, Eleir Mundim; SOUZA, Roberto Martins de. Modelamento numérico-computacional das transformações de fase nos tratamentos térmicos de aços. 2010.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-20102010-154444/?&lang=pt-br >.
    • APA

      Bortoleto, E. M., & Souza, R. M. de. (2010). Modelamento numérico-computacional das transformações de fase nos tratamentos térmicos de aços. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-20102010-154444/?&lang=pt-br
    • NLM

      Bortoleto EM, Souza RM de. Modelamento numérico-computacional das transformações de fase nos tratamentos térmicos de aços [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-20102010-154444/?&lang=pt-br
    • Vancouver

      Bortoleto EM, Souza RM de. Modelamento numérico-computacional das transformações de fase nos tratamentos térmicos de aços [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-20102010-154444/?&lang=pt-br


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