Efecto de la microestructura en el comportamiento mecánico de aceros de herramienta para trabajo en frío

El estudio desarrollado en la tesis doctoral profundiza en las relaciones existentes entre la microestructura y el comportamiento a rotura y fatiga de tres tipos de Aceros de Herramienta para trabajo en Frío, dos obtenidos por colada y un tercero mediante pulvimetalúrgia. En primer lugar se evaluaron los aspectos microestructurales relacionados con las dos vias de procesamiento empleadas, además del efecto del cambio en la composición química. Asimismo se documentó la influencia del trabajado en caliente sobre la isotropía microestructural. Considerando las caracteristicas microestructurales se evaluó el comportamiento a rotura en tres orientaciones referidas al sentido de la deformación en caliente. Para ello , se empleó la Mecánica de la Fractura Elástica Lineal como marco analítico. Los resultados fueron tratados siguiendo la estadística de Weibull. Para el caso de los aceros colados se implementa un analisis de curva-R para explicar el crecimiento subcrítico de grietas observado experimentalmente. El estudio del comportamiento a fatiga incluyó la determinación del limite a fatiga para todas la orientaciones microestructurales escogidas y el estudio de la cinetica de propagación de fisuras físicamente pequeñas para la orientación con mejor respuesta mecánica.

Réhabilitation multidisciplinaire dans la lombalgie chronique : effets à long terne sur la capacité de travail

Introduction. - La lombalgie chronique reste une pathologie chère incluant les coûts directs et indirects. Les patients coûtant le plus sont ceux ayant un arrêt de travail de plus de 6 mois. Avec le temps, il devient de plus en plus difficile à remettre ces personnes au travail. Devant cette situation de nombreuses possibilités de traitement existent, mais plus que le temps court un programme de réhabilitation interdisciplinaire a les meilleures chances de fonctionner. Le but étant en traitant la personne déconditionnée, à la ramener au travail. Le but de cette étude a été d'étudier le retour au travail, en considérant les changements sur le plan psychologique et l'état de travail avant. Patients et Méthodes. - Nous avons étudié les résultats de 300 de nos patients ayant accompli un programme interdisciplinaire et qui ont été suivis sur 24 mois. Le programme consistait en entraînement physique, de work hardening le tout dans un contexte cognitivecomportemental. Nous avons analysé la relation entre la capacité de travail et sa corrélation avec différents questionnaires de la douleur (VAS, Oswestry ; Roland - Morris, Dallas pain questionnaire ; SF-36, HADS and FABQ). Résultats. - Le 1er facteur a été la capacité de travail, en le comparant avant le travail et à 24 mois après avoir accompli le programme. Il y avait une claire augmentation la faisant passer de 48 % à 80,4 % (p < 0,01). Associé à cette constatation, nous avons observé une réelle diminution dans les appréhensions et dans la douleur sur le plan fonctionnel. IL y avait aussi une relation entre une augmentation de la capacité de travail et une diminution dans les questionnaires fonctionnels, avec p. ex. Un Oswestry passant de 36 % à 14 % à 24 mois. Le retour au travail n'était pas lié à une amélioration des capacités physiques, mais dans une diminution de l'appréhension. Conclusion. - Dans le cadre de la lombalgie chronique, avec des absentéismes répétés, un programme de réhabilitation interdisciplinaire amenant un retour au travail de 72 % des patients avec un taux moyen à 80,4 %, doit être vu comme un moyen positif à traiter ses patients. La corrélation se retrouvait dans la partie psychologique, avec moins d'appréhension et une augmentation des valeurs de la SF 36. En fait, une amélioration de la confidence corporelle reste primordial dans les programmes de restauration fonctionnel, nettement mieux qu'en ciblant que la douleur.

Diminution des appréhensions dans la lombalgie chronique : retour au travail accéléré

Introduction. - La lombalgie chronique, définie comme une douleur de plus de 3 mois, est un état cher pour la société. Les patients les plus chers sont ceux avec des longs arrêts de travail. Plusieurs études ont été fait sur des modèles de réhabilitation travaillant en augmentant la confiance corporelle de ses patients : une possibilité reste un programme interdisciplinaire. IL traite la situation déconditionnée dans sa globalité de manière interdisciplinaire. Le but de cette étude était d'analyser la diminution de l'appréhension à l'aide de questionnaires : un concernant la capacité de travail (PACT) et un sur l'appréhension (FABQ). Patients et Méthodes. - Nous avons étudié les résultants de 520 de nos patients ayant accomplis un programme interdisciplinaire, et qui ont été suivis sur 24 mois. Le programme contenait un réentraînement physique, du work hardening, le tout dans un contexte cognitive-comportemental. Nous avons analysé la diminution de l'appréhension durant le temps à l'aide de questionnaires d'autoévaluation (PACT et FABQ). Résultats. - Nous avons vu une claire augmentation de la capacité de travail globale entre le début du programme et à 24 mois faisant passer de 48 à 80,4 %. En parallèle il y avait une augmentation subjective de la capacité physique mesurée par le Pact. Cette augmentation était corrélée avec une diminution de l'appréhension selon le Fabq. Le retour au travail n'était pas corrélé à une amélioration des performances physiques, mais dans moins d'appréhension. Conclusion. - Dans la lombalgie chronique, avec des patients ayant des nombreux arrêts de travail, un programme interdisciplinaire de réhabilitation a un effet positif sur l'appréhension. Cette corrélation était encore présente sur le côté psychologique avec moins d'appréhensions et une augmentation globale au SF 36. Ainsi une meilleure confiance corporelle reste un facteur important dans les programmes de restauration fonctionnelle.

Defining of the material models for stainless steels to be used in FE modeling

The aim of this work is to study the results of tensile tests for austenitic stainless steel type 304 and make accurate FE-models according to the results of the tests. Tensile tests were made at Central Research Institute of Structural Material, Prometey at Saint Petersburg and Mariyenburg in Russia. The test specimens for the tensile tests were produced at Lappeenranta University of Technology in a Laboratory of Steel Structures. In total 4 different tests were made, two with base material specimens and two with transverse butt weld specimens. Each kind of a specimen was tested at room temperature and at low temperature. By comparing the results of room and low temperature tests of similar test specimen we get to study the results of work hardening that affect the austenitic steels at below room temperature. The produced specimens are to be modeled accurately and then imported for nonlinear FEM- analyzing. Using the data gained from the tensile tests the aim is to get the models work like the specimens did during the tests. By using the analyzed results of the FE-models the aim is to calculate and get the stress-strain curves that correspond to the results acquired from the tensile tests.

Evaluation of galling resistance for some selected combinations of tool steels/stainless steel sheet materials/lubricants using pin-on-disc testing

Stainless steels are well known to be prone to cold welding and material transfer in sliding contacts and therefore difficult to cold form unless certain precautions as discussed in this paper are taken. In the present study different combinations of tool steels/stainless steels/lubricants has been evaluated with respect to their galling resistance using pin-on-disc testing. The results show that a high galling resistance is favored by a high stainless steel sheet hardness and a blasted stainless steel sheet surface topography. The effect of type of lubricant was found to be more complex. For example, the chlorinated lubricants failed to prevent metal-to-metal contact on a brushed sheet surface but succeeded on a blasted sheet surface of the same stainless steel material. This is believed to be due to a protective tribofilm which is able to form on the blasted surface, but not on the brushed surface.

Estudos eletroquímicos de permeação de hidrogênio e determinação de concentrações críticas de hidrogênio em um aço de alta dureza

Estudou-se, através do método eletroquímico de permeação, a difusão de hidrogênio no ferro puro e no aço DIN 90MnV8. Observou-se nestes materiais, que o coeficiente aparente de difusão de hidrogênio diminui no decorrer dos transientes de permeação, tendo-se interpretado este comportamento como causado pela presença de armadilhas reversíveis. Deduziu-se, para transientes de permeação obtidos entre dois estados estacionários de difusão, que a variação da concentração de hidrogênio preso a armadilhas reversiveis é dada por: Delta Ca = Na. In [(1+alfa)1/2 dividido por (1+beta)1/2], alfa = K.Co/p beta=K.Cl/p sendo Na a densidade de armadilhas; k e p, os parâmetros de captura e de liberação de uma armadilha e Co e Cl, a concentrasão inicial e final de H. Mediu-se, no ferro recozido, um coeficiente médio de difusão de hidrogênio de 6,4.10-5 cm²/s. A deformação com 50% de trabalho a frio no ferro reduz este valor em aproximadamente uma ordem de grandeza. Verificou-se no aço DIN 90MnV8 que o coeficiente de difusão de hidrogênio aumenta com o aumento dn temperatura de revenimento após a têmpera, atingindo o valor máximo de 7,0.10-6 cm²/s no aço esferoidizado. A dependência térmica do coeficiente de difusão no aço DIN 90MnV8 esferoidizado pode ser expressa por: D = 1,95 (+0,49) exp (-30,43kJ/mol.R.T.) (cm²/s) e neste mesmo aço temperado e revenido com 55RC de dureza por : D=0,29 (+- 0,05 ) exp (-28,47kJ/mol.R.T.) ( cm²/s). Uma nova metodolagia fractomecânica foi introduzida, a qual permite a determinação da cnncentração crítica de hidrogênio necessária para provocar o avanço de uma trinca estacionária. Observou-se no aço DIN 9OMnV8, que a concentração crítica de hidrogênio diminui com o aumento da dureza do aço e é menor quando um valor maior de KI é aplicado. O modo de fratura apresentado Por este aço revelou ser independente da concentração de hidrogênio e do valor de KI, sendo função unicamente de sua dureza.

Comportamento plástico do aço inoxidável austenítico em baixa temperatura

Ensaios de tração uniaxiais foram empregados para deformar aços inoxidáveis austeníticos do tipo 304, em diferentes temperaturas abaixo da ambiente (de 77 K a 300 K). A relação entre a estabilidade da austenita e o encruamento, em função da temperatura de teste, é discutida quanto à transformação martensítica induzida por deformação e ao deslizamento de discordâncias na austenita. em curvas tensão-deformação que assumem a equação de Ludwik sigma = sigmao + képsilonn, na qual sigma é a tensão verdadeira e e a elongação plástica verdadeira, um modo conveniente para analisar o encruamento é por meio do diagrama log dsigma / dépsilon versus log épsilon. O aspecto significativo é a variação da taxa de encruamento dsigma / dépsilon com a elongação plástica verdadeira nas diferentes temperaturas. As mudanças no comportamento do encruamento motivando até três estágios de deformação são associadas a diferentes processos microestruturais. A transformação martensítica pode ser considerada como um processo de deformação que compete com o processo usual de deslizamento. A investigação desses estágios, na região plástica, produz uma referência qualitativa de como diferentes fatores, tais como o grau de deformação, temperatura e composição química da austenita, afetam a transformação austenita-martensita.

Microstructure evolution during warm deformation of low carbon steel with dispersed cementite

The microstructure evolution and mechanical behavior during large strain of a 0.16%C-Mn steel has been investigated by warm torsion tests. These experiments were carried out at 685°C at equivalent strain rate of 0.1 s . The initial microstructure composed of a martensite matrix with uniformly dispersed fine cementite particles was attained by quenching and tempering. The microstructure evolution during tempering and straining was performed through interrupted tests. As the material was reheated to testing temperature, well-defined cell structure was created and subgrains within lath martensite were observed by TEM; strong recovery took place, decreasing the dislocation density. After 1 hour at the test temperature and without straining, EBSD technique showed the formation of new grains. The flow stress curves measured had a peculiar shape: rapid work hardening to a hump, followed by an extensive flow-softening region. 65% of the boundaries observed in the sample strained to ε = 1.0 were high angle grain boundaries. After straining to ε = 5.0, average ferrite grain size close to 1.5 μm was found, suggesting that dynamic recrystallization took place. Also, two sets of cementite particles were observed: large particles aligned with straining direction and smaller particles more uniformly dispersed. The fragmentation or grain subdivision that occurred during reheating and tempering time was essential for the formation of ultrafine grained microstructure.

Avaliação de implantes dentários da liga experimental Ti-30Ta após tratamento de superfície biomimético e imobilização com bisfosfonato

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise não-linear física de vigas de concreto armado utilizando o elemento finito prismático regular linear associado ao de barra

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Processamento e caracterização mecânica da liga à base de titânio (Ti-7,5Mo) para confecção de prótese ortopédica

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Efeito do oxigênio em solução sólida nas propriedades mecânicas e biocompatibilidade de ligas no sistema Ti-Mo

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Efeito da implantação iônica por imersão em plasma no aço ferramenta tipo H13

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Criopreservação de oócitos de Prochilodus lineatus (Valenciennes, 1836) (Teleostei, Prochilodontidae)

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Animal - FEIS

Effects of cryogenic and stress relief treatments on temper carbide precipitation in AISI D2 tool steel

The effects of cryogenic and stress relief treatments on temper carbide precipitation in the cold work tool steel AISI D2 were studied. For the cryogenic treatment the temperature was −196°C and the holding time was 2, 24 or 30 h. The stress relief heat treatment was carried at 130°C/90 min, when applied. All specimens were compared to a standard thermal cycle. Specimens were studied using metallographic characterisation, X-ray diffraction and thermoelectric power measurements. The metallographic characterisation used SEM (scanning electron microscopy) and SEM-FEG (SEM with field emission gun), besides OM (optical microscopy). No variation in the secondary carbides (micrometre sized) precipitation was found. The temper secondary carbides (nanosized) were found to be more finely dispersed in the matrix of the specimens with cryogenic treatment and without stress relief. The refinement of the temper secondary carbides was attributed to a possible in situ carbide precipitation during tempering.