Influência da temperatura nos mecanismos de deformação em uma superliga Inconel 625 fabricada por fusão em leito de pó

dc.contributor.advisor-co1Brekailo, Tamires
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7933364552453492
dc.contributor.advisor1Cintho, Osvaldo Mitsuyuki
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/4699554915565308
dc.contributor.authorGiroto, João Pedro Corrêa
dc.contributor.instituicao-banca1Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
dc.contributor.instituicao-banca2Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
dc.contributor.referee1Aguiar, Denilson
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9950680372036037
dc.contributor.referee2Hupalo, Marcio Ferreira
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/8329328114313600
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/0498042005699118
dc.date.accessioned2026-04-07T13:58:18Z
dc.date.accessioned2026-06-29T14:09:30Z
dc.date.issued2026-03-12
dc.description.abstractIn the present work, the knowledge about mechanical deformation at room temperature (RT) and cryogenic temperature (CT) of an Inconel 625 superalloy processed via laser powder bed fusion (LPBF-LB/M) and subjected to heat treatments was deepened. The motivation for the study is based on the scarcity of data in the literature on the performance of this superalloy under cryogenic conditions, especially when produced by PBF-LB/M. The methodology was divided into four stages. Initially, the metal powder was characterized, and the analyses revealed typical aspects of its reuse. In the second stage, samples were manufactured with different process parameters, with a minority of them presenting lack of fusion porosity within the sample set. In the third stage, microstructural evaluation after heat treatments revealed that direct aging (E) from the as-manufactured condition (CF) maintained the columnar morphology with refined dendrites, promoting the precipitation of inter-dendritic carbides. Solubilization (S), in turn, was not effective in promoting complete recrystallization. However, the S+E sequence resulted in an equiaxial and homogeneous microstructure, evidencing the combined action of the two treatments in microstructural reconfiguration. In the tensile tests, it was observed that the CF and E conditions presented the highest values of yield strength (YS) and tensile strength (TS), with higher elongation for the CF condition. The S+E condition showed greater ductility in TC compared to E, attributed to greater plastic accommodation capacity. Under all conditions, the TC tests resulted in lower total elongation and quasi-brittle behavior, with fractures dominated by mode I crack propagation. The negative influence of lack of fusion porosity on crack nucleation was confirmed in the fracture surface analyses of the test specimens. In terms of deformation mechanisms, the formation of deformation twins was identified in grains oriented according to <112> in TA and <101> in TC, the latter associated with a higher Schmid factor. Analysis of the stress-strain curves revealed an increase in the strain hardening rate in TC for all conditions, with the highest strain hardening exponent observed for the S+E condition, while the E condition showed a higher initial strain hardening rate, associated with a higher density of discordances in the early stages of deformation.
dc.description.resumoNo presente trabalho, aprofundou-se o conhecimento acerca da deformação mecânica em temperatura ambiente (TA) e criogênica (TC) de uma superliga Inconel 625 processada via fusão em leito de pó por laser (PBF-LB/M) e submetida a tratamentos térmicos. A motivação do estudo se fundamenta na escassez de dados na literatura acerca do desempenho desta superliga em condições criogênicas, especialmente quando produzida por PBF-LB/M. A metodologia foi dividida em quatro etapas. Inicialmente, caracterizou-se o pó metálico, cujas análises evidenciaram aspectos típicos de sua reutilização. Na segunda etapa, foram fabricadas amostras com diferentes parâmetros de processo, sendo uma minoria as que apresentaram porosidade do tipo lack of fusion dentro do conjunto amostral. Na terceira etapa, a avaliação microestrutural após tratamentos térmicos revelou que o envelhecimento direto (E) a partir da condição como-fabricada (CF) manteve a morfologia colunar com dendritas refinadas, promovendo a precipitação de carbetos interdentríticos. A solubilização (S), por sua vez, não foi eficaz em promover uma completa recristalização. Contudo, a sequência S+E resultou em microestrutura equiaxial e homogênea, evidenciando a atuação combinada dos dois tratamentos na reconfiguração microestrutural. Nos ensaios de tração, observou-se que as condições CF e E apresentaram os maiores valores de limite de escoamento (LE) e limite de resistência à tração (LRT), com alongamento superior para a condição CF. A condição S+E mostrou maior ductilidade em TC em comparação com E, atribuída à maior capacidade de acomodação plástica. Em todas as condições, os ensaios em TC resultaram em menor alongamento total e comportamento quasi-frágil, com fraturas dominadas pela propagação de trincas por modo I. Foi confirmada nas análises da superfície de fratura dos corpos de prova a influência negativa da porosidade lack of fusion na nucleação de trincas. Em termos de mecanismos de deformação, identificou se a formação de maclas de deformação nos grãos orientados segundo <112> em TA e <101> em TC, esta última associada a um maior fator de Schmid. A análise das curvas tensão-deformação revelou incremento na taxa de encruamento em TC para todas as condições, com o expoente de encruamento mais elevado observado para a condição S+E, enquanto a condição E apresentou maior taxa de encruamento inicial, associada à maior densidade de discordâncias nos primeiros estágios da deformação.
dc.identifier.citationGIROTO, João Pedro Corrêa. Influência da temperatura nos mecanismos de deformação em uma superliga Inconel 625 fabricada por fusão em leito de pó. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2025.
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/2141
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossa
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectFusão em leito de pó
dc.subjectInconel 625
dc.subjectTratamento Térmico
dc.subjectEnsaio de Tração
dc.subjectTemperatura Criogênica
dc.titleInfluência da temperatura nos mecanismos de deformação em uma superliga Inconel 625 fabricada por fusão em leito de pó
dc.typemaster thesis

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