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http://hdl.handle.net/1843/70085
Type: | Dissertação |
Title: | Análise microestrutural e propriedades mecânicas de pré-formas fabricadas com consumível AWS ER 308L por manufatura aditiva com variação do tempo de interpasses |
Authors: | Cassio Emanuel Ribeiro Martins |
First Advisor: | Ariel Rodríguez Arias |
First Referee: | Eduardo José Lima II |
Second Referee: | Hellen Cristine Prata de Oliveira |
Abstract: | A Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) destaca-se entre as tecnologias de manufatura aditiva devido à sua alta taxa de deposição de material e custos de investimento mais acessíveis. Entretanto, peças produzidas por MADA frequentemente enfrentam desafios relacionados a um histórico térmico complexo, resultando no acúmulo excessivo de calor, o que afeta significativamente suas características microestruturais e mecânicas. Este estudo concentra-se na análise do intervalo de tempo entre passes de deposição e seu impacto nas propriedades de componentes fabricados pela MADA, utilizando consumível de aço inoxidável AWS ER 308L como material de deposição. Foram fabricadas duas pré-formas de simples camadas com diferentes intervalos de tempo entre passes (60 segundos e 300 segundos) sob condição de resfriamento livre. A influência desses intervalos foi avaliada por meio da caracterização da microestrutura, utilizando técnicas como microscopia ótica e MEV, além da análise das propriedades mecânicas, incluindo resistência à tração e microdureza. Os resultados revelaram que a pré-forma produzida por MADA apresentou uma microestrutura ferríticaaustenítica, com diferentes morfologias de ferrita ao longo das duas pré-formas depositadas. A microestrutura é predominante de austenítica com presença de ferrita delta, que aparecem nos limites das dendritas de austenita. Consequentemente, a pré-forma com maior tempo de resfriamento apresentou melhores resultados mecânicos e de microestrutura. Assim, conclui-se que utilizar o controle do tempo entre a deposição de camadas como forma de otimizar o resfriamento das pré-formas é uma estratégia viável para melhoria na qualidade dos componentes fabricados de aço inoxidável 308L pelo processo MADA. |
Abstract: | Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) stands out among additive manufacturing technologies due to its high material deposition rate and more affordable investment costs. However, parts produced by WAAM often face challenges related to a complex thermal history, resulting in excessive heat buildup, which significantly affects their microstructural and mechanical characteristics. This study focuses on analyzing the time interval between deposition passes and its impact on the properties of components manufactured by WAAM, using AWS ER 308L stainless steel consumable as the deposition material. Two single-layer preforms were manufactured with different time intervals between passes (60 seconds and 300 seconds) under free cooling conditions. The influence of these intervals was evaluated by characterizing the microstructure, using techniques such as optical microscopy and SEM, as well as analyzing the mechanical properties, including tensile strength and microhardness. The results revealed that the preform produced by WAAM had a ferritic-austenitic microstructure, with different ferrite morphologies along the two deposited preforms. The microstructure is predominantly austenitic with the presence of delta ferrite, which appears at the boundaries of the austenite dendrites. Consequently, the preform with the longer cooling time showed better mechanical and microstructure results. It can therefore be concluded that using control of the time between layer deposition as a way of optimizing the cooling of preforms is a viable strategy for improving the quality of components made from 308L stainless steel using the WAAM process. |
Subject: | Engenharia mecânica Aço inoxidável Manufatura aditiva Soldagem subaquática |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/70085 |
Issue Date: | 7-Mar-2024 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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