Investigation of the mechanical behaviour and microstructure evolution of titanium alloys under superplastic and hot forming conditions (2017)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, MARCIO WAGNER BATISTA DOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: CONFORMAÇÃO MECÂNICA; TITÂNIO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Esta tese desenvolvida dentro do acordo de cooperação internacional celebrado entre a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) e a École des Mines d'Albi-Carmaux tem como tema principal a análise da influência da evolução microestrutural sobre o comportamento mecânico de chapa de liga de titânio - Ti-6Al- 4V sob condições superplásticas e trabalho a quente. O objetivo desta pesquisa é contribuir para o desenvolvimento de processos de conformação não convencional de chapas de ligas a base de titânio utilizadas na manufatura de componentes metálicos. Como objetivo específico, estabelecer uma correlação entre comportamento mecânico e a mudança microestrutural a partir de três tipos de ligas com diferentes tamanhos de grão iniciais (0.5, 3.0 e 4.9 ?m). Os testes foram realizados na faixa de temperatura de 700 a 950 °C combinados às taxas de deformação na faixa de 10-1 s-1 - 10-4 s-1. Para a metodologia, estabeleceu-se uma estratégia de ensaios mecânicos capaz de testar as hipóteses sobre o comportamento do material formuladas no início desta pesquisa. Em seguida, os ensaios mecânicos foram divididos em três partes. Na primeira, utilizou-se um simulador termomecânico modelo Gleeble 3800 para os ensaios a quente variando-se a taxa de deformação (??) entre 10-1 s-1 a 10-3 s-1 e temperaturas da ordem de 700 °C a 850 °C. Na segunda parte dos testes, priorizouse taxas de deformação mais lentas (10-2 s-1 - 10-4 s-1) e temperaturas mais elevadas (800 °C - 950 °C) objetivando atingir as deformações superplásticas do material, nesta etapa utilizou-se como equipamento uma máquina de tração modelo MTS 50kN com câmara de aquecimento acoplada. A terceira parte dos ensaios experimentais envolveu a conformação na condição superplástica por pressão hidrostática (Bulge test) realizadas no LEL-IPT de São José dos Campos. A partir da análise dos dadosexperimentais levantou-se os parâmetros introduzidos no modelo numérico de comportamento mecânico baseado na evolução da microestrutura da chapa testada permitindo a calibração do modelo numérico a partir das equações constituintes e finalmente introduzido no software de elementos finitos (ABAQUS 6.12) e construído a simulação numérica da conformação superplástica por pressão hidrostática. Os principais resultados indicaram uma forte correlação entre microestrutura inicial da conformação superplástica e a quente de onde se pode observar que tanto menor a microestrutura inicial maior será a quantidade do crescimento de grão. Os resultados da conformação superplástica de expansão multiaxial do domo hemisférico foram, então, comparados à simulação numérica permitindo confrontar os dados do modelo numérico do comportamento mecânico com a lei de comportamento estudada, o que possibilitou um melhor entendimento dos mecanismos da conformação plástica em condições de superplasticidade e também de trabalho a aquente do material.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.10.2017
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ABNT
SANTOS, Marcio Wagner Batista dos. Investigation of the mechanical behaviour and microstructure evolution of titanium alloys under superplastic and hot forming conditions. 2017. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-05032018-112239/. Acesso em: 05 nov. 2024. -
APA
Santos, M. W. B. dos. (2017). Investigation of the mechanical behaviour and microstructure evolution of titanium alloys under superplastic and hot forming conditions (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-05032018-112239/ -
NLM
Santos MWB dos. Investigation of the mechanical behaviour and microstructure evolution of titanium alloys under superplastic and hot forming conditions [Internet]. 2017 ;[citado 2024 nov. 05 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-05032018-112239/ -
Vancouver
Santos MWB dos. Investigation of the mechanical behaviour and microstructure evolution of titanium alloys under superplastic and hot forming conditions [Internet]. 2017 ;[citado 2024 nov. 05 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-05032018-112239/
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