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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
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