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Title: Modelagem do efeito da taxa de aquecimento na cinética de formação da austenita em aço baixo carbono.
Authors: Almeida, Geraldo Magela Rodrigues de
metadata.dc.contributor.advisor: Cota, André Barros
Keywords: Engenharia de materiais
Engenharia metalúrgica
Aço
Modelagem de processos
Austenita
Issue Date: 2010
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: ALMEIDA, G. M. R. de. Modelagem do efeito da taxa de aquecimento na cinética de formação da austenita em aço baixo carbono. 2010. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
Abstract: A cinética de transformação de fase da ferrita e perlita em austenita nos aços é o resultado de uma complexa combinação de processos de nucleação e crescimento. A microestrutura resultante depende de um grande número de parâmetros, como a condição perlítica e ferrítica antes da transformação, a taxa de aquecimento, os elementos microligantes em solução antes da transformação, etc. Este trabalho teve o objetivo de modelar o efeito da taxa de aquecimento na cinética de formação da austenita no aquecimento contínuo como determinado pela análise dilatométrica, bem como da partição do carbono, em um aço baixo carbono, com microestrutura constituída de ferrita e perlita. O modelo usado é o de Johnson- Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK). A quantidade de austenita formada foi determinada a partir das curvas dilatométricas, utilizando-se: - a regra da alavanca; - dados estruturais e teóricos que levem em conta a difusão do C durante a transformação de fase. Verifica-se que parâmetro K do modelo de JMAK é dado pela equação de Arrhenius e que existe uma relação funcional entre a energia de ativação aparente e a taxa de aquecimento. Observou-se que esta relação funcional é logarítmica e que a energia de ativação aparente diminui de 152,5 para 118,1 kJ/mol quando a taxa de aquecimento aumenta de 0,1 para 16 ºC/s. O parâmetro n do modelo de JMAK é praticamente independente da taxa de aquecimento e seu valor é n=1, que indica que a nucleação ocorre predominantemente nas interfaces das fases. Das funções de nucleação e crescimento da austenita, foi deduzida uma equação que permite avaliar a quantidade de austenita formada como uma função da temperatura, levando em consideração a partição de carbono.
metadata.dc.description.abstracten: The kinetics of phase transformation of ferrite and pearlite in austenite in steels is the result of a complex combination of processes of nucleation and growth. The resulting microstructure depends on a large number of parameters, such as ferritic and pearlitic condition before transformation, the heating rate, the alloying elements in solution before transformation, etc. This study aimed to model the effect of heating rate on the kinetics of formation of austenite in continuous heating as determined by analysis dilatometric and the partition of carbon in a low carbon steel with microstructures of ferrite and pearlite. The model used is the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK). The amount of austenite formed was determined from the curves dilatometry, using: - the lever rule, - structural and theoretical data that extends the diffusion of C during the phase transformation. Notes that the parameter K of the JMAK model is given by the Arrhenius equation and there is a functional relationship between the apparent activation energy and heating rate. It was observed that this functional relationship is logarithmic and that the apparent activation energy decreases from 152.5 to 118.1 kJ / mol when the heating rate increases from 0.1 to 16 C / s. The n parameter model JMAK is practically independent of heating rate and its value is n = 1, indicates that the nucleation occurs predominantly at the interfaces of the phases. Functions of the nucleation and growth of austenite was deduced and an equation that calculates the amount of austenite formed as a function of temperature, taking into account the carbon partitioning.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2629
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