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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23772
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Avaliação do desempenho de um equipamento para medição da susceptibilidade à fragilização por hidrogênio pelo método RSL |
Alternate title (s): | Evaluation de la performance d'un dispositif de mesure de la susceptibilité à la fragilisation par l'hydrogène par la méthode RSL Evaluation of the performance of an equipment to measure susceptibility to hydrogen embrittlement by RSL method Bewertung der Leistung eines Geräts zur Messung der Anfälligkeit gegenüber Wasserstoffversprödung durch das RSL-Verfahren Valutazione delle prestazioni di un dispositivo per misurare la suscettibilità all'infragilimento da idrogeno mediante il metodo RSL Evaluación del desempeño de un equipamiento para medir la susceptibilidad a la fragilización por hidrógeno mediante el método RSL Evaluatie van de prestaties van een apparaat om de gevoeligheid voor waterstofverbrossing te meten met de RSL-methode |
Author: | Rezende Júnior, Marcus Vinícius |
First Advisor: | Arencibia, Rosenda Valdés |
First coorientator: | Franco, Sinésio Domingues |
First member of the Committee: | Vilarinho, Louriel Oliveira |
Second member of the Committee: | Paes, Marcelo Torres Piza |
Third member of the Committee: | Medeiros, Raimundo Cabral De |
Summary: | O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho metrológico de um equipamento para caracterização da susceptibilidade à fragilização pelo hidrogênio através do método de carregamento em patamares progressivos sob meio assistido. Para tanto, foram verificadas duas configurações do equipamento, a primeira com célula de carga de 20 kN, utilizada em corpos de prova com dimensões nominais iguais a 30 mm x 30 mm x 200 mm e a segunda com célula de carga de 1 kN, utilizada em corpos de prova com dimensões nominais iguais a 10 mm x 10 mm x 60 mm. Os parâmetros metrológicos estimados em ambos os casos, foram os seguintes: tendência, exatidão, incerteza expandida, repetibilidade, histerese e erro de não linearidade. Além disso, foi investigado o efeito da seção transversal do corpo de prova, raio de arredondamento da raiz do entalhe e dureza do corpo de prova na determinação do valor de PFFS (Point of Fast Fracture Strength) e na susceptibilidade à fragilização por hidrogênio por meio de um planejamento fatorial completo 2¹ x 2¹ x 3¹. O teste de repetibilidade e reprodutibilidade (R&r) do equipamento resultou em um valor de % GR&r (fator de repetibilidade e reprodutibilidade) igual a 6,17 %, indicando que o equipamento é adequado para realização de testes. A avaliação das duas configurações do equipamento mostrou que as células de carga de 20 kN e de 1 kN utilizadas para medição da força apresentaram excelentes propriedades metrológicas, tanto no carregamento, quanto no descarregamento. Os resultados da análise de variância, considerando os três fatores investigados, mostraram que apenas o fator seção transversal tem efeito estatisticamente significativo na determinação do valor de PFFS do aço AISI 4140 nas condições investigadas. As análises de variância adicionais, efetuadas separadamente para cada valor nominal de seção transversal, revelaram que para corpos de prova com dimensões nominais iguais a 10 mm x 10 mm x 60 mm, o raio de arredondamento e a dureza do corpo de prova provocaram efeitos significativos na determinação do valor de PFFS. |
Abstract: | This study aimed to evaluate the metrological performance of an equipment to characterize the susceptibility of materials to hydrogen embrittlement using the rising step load method. This equipment was verified in two configurations, the first one with a load cell of 20 kN used for specimens with nominal dimensions of 30 mm x 30 mm x 200 mm and the second one with a 1 kN load cell used for test specimens with nominal dimensions of 10 mm x 10 mm x 60 mm. Different metrological parameters were estimated in both configurations: bias, accuracy, expanded uncertainty, repeatability, hysteresis and linearity. Moreover, the effect of the specimen cross-section, notch radius and specimen hardness on the determination of the PFFS (Point of Fast Fracture Strength) value and the susceptibility to hydrogen embrittlement using a full factorial design 2¹ x 2¹ x 3¹ was determined. The gage repeatability and reproducibility (GR&r) of the equipment resulted in a % GR&r value of 6.17 %, indicating that the equipment is an acceptable measurement system. The evaluation of the two equipment configurations showed that the load cells of 20 kN and 1 kN used to measure the force had excellent metrological properties, both in loading and unloading phase. The analysis of variance results considering the three investigated factors showed that only the cross-section factor has statistically significant effect in determining the PFFS value of AISI 4140 steel under the present test conditions. Further analyses of variance, performed separately for each cross section nominal value, showed that for specimens with nominal dimensions of 10 mm x 10 mm x 60 mm, the notch radius and the hardness of the specimen caused statistically significant effects on the determination of the PFFS value. |
Keywords: | Rising step load Susceptibilidade à fragilização por hidrogênio Hydrogen embrittlement susceptibility Desempenho metrológico Metrological performance Proteção catódica Cathodic protection Aço AISI 4140 AISI 4140 steel ANOVA. Proteção catódica Hidrogênio Engenharia mecânica Corrosão e anticorrosivos |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES MECANICAS DOS METAIS E LIGAS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Quote: | REZENDE JÚNIOR, Marcus Vinícius. Avaliação do desempenho de um equipamento para medição da susceptibilidade à fragilização por hidrogênio pelo método RSL - Uberlândia. 2018. 359 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1236 |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1236 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23772 |
Date of defense: | 16-Aug-2018 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica |
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