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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40149| Título: | Comparação de aços inoxidáveis endurecidos por precipitação obtidos pela rota tradicional e pela manufatura aditiva |
| Título(s) alternativo(s): | Comparison of precipitation-hardening stainless steels produced by the traditional route and additive manufacturing |
| Autor(es): | Almeida, Gabriel Favareto de |
| Orientador(es): | Higa, Silvia Midori |
| Palavras-chave: | Manufatura aditiva Microestrutura Metais - Propriedades mecânicas Materiais resistentes à corrosão Additive manufacturing Microstructure Metals - Mechanical properties Corrosion resistant materials |
| Data do documento: | 19-Nov-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | ALMEIDA, Gabriel Favareto de. Comparação de aços inoxidáveis endurecidos por precipitação obtidos pela rota tradicional e pela manufatura aditiva. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025. |
| Resumo: | Aços inoxidáveis são ligas ferrosas que se destacam pela alta resistência à corrosão, proporcionada pelo cromo em sua composição, e por apresentarem boa resistência mecânica. Dentro dessa classe de metais ferrosos, têm-se os aços inoxidáveis endurecidos por precipitação (Precipitation-Hardening Stainless Steels - PHSS) que, além de sua boa resistência a corrosão, são considerados aços de ultra-alta resistência devido ao tratamento térmico de envelhecimento, realizado após o tratamento de solubilização, que provoca um endurecimento por meio da precipitação de compostos intermetálicos coerentes com a matriz. A fabricação dos PHSSs pela rota tradicional acaba sendo um desafio, pois mesmo em seu estado solubilizado, apresenta alta resistência, o que torna difícil sua conformação plástica e usinagem. Dessa maneira, a rota de fabricação via manufatura aditiva (MA), rota mais rápida do design para o componente final, acaba sendo uma alternativa promissora para atender os requisitos dos ramos aeroespacial e nuclear, por exemplo, que demandam peças com geometrias complexas e específicas. Partindo deste contexto, este trabalho propôs um estudo comparativo entre a rota tradicional e a MA para produção de aço PHSS, com análise e discussão de seus impactos e desafios, em termos de microestrutura, propriedades mecânicas, resistência à corrosão e aplicabilidade. A partir do desenvolvimento da proposta, foi possível concluir que ambas as rotas podem atingir microestruturas e propriedades semelhantes após os tratamentos térmicos adequados. Entretanto, a MA apresentou maior controle microestrutural, capacidade de produzir componentes complexos e boa densificação, embora com pouca anisotropia e menor ductilidade em relação à rota tradicional. A resistência à corrosão mostrou-se dependente dos mesmos mecanismos em ambas as rotas, sendo fortemente influenciada pelos parâmetros de solubilização e de envelhecimento. Apesar dos desafios relacionados à padronização, porosidade e custo, a manufatura aditiva se destaca como uma alternativa promissora e competitiva para a fabricação de PHSSs. |
| Abstract: | Stainless steels are ferrous alloys that stand out for their high corrosion resistance, provided by the chromium content in their composition, as well as for their good mechanical strength. Within this class of ferrous materials, precipitation-hardening stainless steels (PHSS) exhibit not only good corrosion resistance but also ultra-high strength due to the aging heat treatment performed after solution treatment, which promotes hardening through the precipitation of intermetallic compounds coherent with the matrix. Manufacturing PHSSs through the traditional route is challenging, as even in the solution-treated condition, these alloys present high strength, making plastic deformation and machining difficult. Thus, additive manufacturing (AM) has emerged as a promising alternative to meet the requirements of aerospace and nuclear industries, which demand components with complex and specific geometries. AM represents the fastest route from design to the final component, eliminating the need for molds or plastic deformation processes. Therefore, this work proposed a comparative study between the traditional and additive manufacturing routes for PHSS production, analyzing and discussing their impacts and challenges in terms of microstructure, mechanical properties, corrosion resistance, and applicability. The results showed that both routes can achieve similar microstructures and properties after appropriate heat treatments. Nevertheless, AM presented greater microstructural control, the ability to produce complex components, and high densification, although with slight anisotropy and lower ductility compared to the traditional route. Corrosion resistance was found to be governed by the same mechanisms in both routes, being strongly influenced by solution and aging parameters. Despite challenges related to standardization, porosity, and cost, additive manufacturing stands out as a promising and competitive alternative for the production of PHSSs. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40149 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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