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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35014| Título: | Tratamento térmico dos pinos de aço inoxidável PH 13-8 Mo utilizados na conexão da asa com o pilone em aeronaves |
| Título(s) alternativo(s): | Heat treatment of pins of PH 13-8 Mo stainless steel used in wing-pylon connection on aircrafts |
| Autor(es): | Costa, Milena Gouvea da |
| Orientador(es): | Mendes, Marcio Andreato Batista |
| Palavras-chave: | Aço inoxidável Materiais — Mecanismos de fortalecimento Aço - Tratamento térmico Precipitação (Química) Steel, Stainless Materials—Strengthening mechanisms Steel - Heat treatment Precipitation (Chemistry) |
| Data do documento: | 27-Jun-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | COSTA, Milena Gouvea da. Tratamento térmico dos pinos de aço inoxidável PH 13-8 Mo utilizados na conexão da asa com o pilone em aeronaves. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2024. |
| Resumo: | Os aços inoxidáveis endurecidos por precipitação são amplamente aplicados em partes estruturais de aeronaves, como nos pinos do pilone, componente responsável pela sustentação do motor na asa. Os pinos do pilone operam sob rigorosos requisitos de segurança, que restringem as propriedades mecânicas obtidas após o tratamento térmico de precipitação. Em casos em que a propriedade desejada não é alcançada, pode ser realizado um retrabalho, que consiste em repetir o tratamento térmico de precipitação. Com o intuito de entender o comportamento do material dos pinos quando passam por retrabalho, foram feitas cinco repetições de tratamento térmico de precipitação em uma liga martensítica de aço inoxidável endurecido por precipitação, denominada PH 13-8 Mo. As mudanças foram avaliadas por meio de ensaios mecânicos de dureza Rockwell C e tração, e análise microestrutural com microscópio óptico (MO) e microscópio eletrônico de varredura (MEV). Análises de composição química e da temperatura do forno durante o tratamento térmico foram executadas para garantir a conformidade do processo. A composição da liga no estado solubilizado estava conforme a norma, assim como a temperatura lida pelos termopares na região do forno em que as peças foram inseridas. As propriedades mecânicas, obtidas por testes de dureza e tração, apresentaram uma redução com a maior quantidade de repetições de tratamento térmico de precipitação, sendo que a quarta e a quinta condição ficaram abaixo do valor mínimo de limite de resistência à tração estabelecido por norma. Com a maior quantidade de repetições de tratamento de precipitação, as micrografias obtidas por MO e MEV mostraram um maior refinamento de grão, mais evidente a partir da terceira condição precipitada, e os agrupamentos de precipitados da liga começaram a se dispersar, migrando em direção aos contornos de grão. As regiões analisadas por espectroscopia por energia dispersiva (EDS), apresentaram composição bastante similar à da matriz, indicando que não se trata de vazios, impurezas ou contaminação do processo de preparação metalográfica. Ao associar as análises da microestrutura com os resultados das propriedades mecânicas, o afastamento entre os precipitados e seu deslocamento para o contorno de grão concordam com a redução das propriedades mecânicas, em um processo chamado superenvelhecimento. |
| Abstract: | Precipitation-hardened stainless steels are widely used in structural parts of aircraft, such as pylon pins, which are responsible for supporting the engine on the wing. Pylon pins operate under strict safety requirements that restrict the mechanical properties obtained after precipitation heat treatment. In cases where the desired property is not achieved, rework may be performed, which involves repeat the precipitation heat treatment. In order to understand the behavior of the pin material when it undergoes rework, five repetitions of precipitation heat treatment were carried out on a martensitic precipitation-hardened stainless-steel alloy, known as PH 13-8 Mo. The changes were evaluated through Rockwell C hardness and tensile mechanical tests, and microstructural analysis using an optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM). Chemical composition analyses and furnace temperature monitoring during the heat treatment were carried out to ensure process compliance. The alloy composition in the solution-treated state was in accordance with the standard, as was the temperature read by thermocouples in the furnace region where the parts were inserted. Mechanical properties, obtained by hardness and tensile tests, showed a reduction with the increase in repetitions of precipitation heat treatment, with the fourth and fifth condition falling below the minimum tensile strength limit established by the standard. With the greater number of repetitions of precipitation treatment, the micrographs obtained by OM and SEM showed greater grain refinement, more evident from the third precipitated condition onwards and the clusters of precipitates in the alloy began to disperse, migrating in direction of the grain boundaries. The regions analyzed by energy dispersive spectroscopy (EDS) showed the same elements present in the matrix, indicating that there were no voids, impurities or contamination from the metallographic preparation process. By associating the microstructure analyses with the mechanical properties results, the distance between the precipitates and their displacement towards the grain boundary agrees with the reduction in mechanical properties, in a process called overaging. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35014 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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