| Summary: | SILVA, E. de M. Análise da superfície de fratura do aço inoxidável duplex UNS S31803 através da aplicação da geometria dos fractais. 2002. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2002. === Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-19T19:02:32Z
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Previous issue date: 2002-10 === In the last years, the fractal geometry has become widely studied. Its
application in several areas increased substantially, particularly in materials
engineering and science, aiming the analysis of failures and the study of the
mechanical properties of materials. Some studies have shown the
relationship between the fracture surfaces and their mechanical properties
using the fractal geometry and its properties of fractal dimension and selfsimilarity.
In this research, the fracture surface of duplex stainless steel, which
was obtained by the Charpy impact test, was studied applying the fractal
geometry. Considering the 475°C embrittlement, the steel was submitted to
thermal aging to obtain the fracture surfaces, whose images were captured
by the scanning electron microscope (SEM). In the fractal analysis, a study
was made applying the island method and profile analysis through the
digitalization of the images and the application of image analyzing software.
Emphasis was given on the calculation of the fractal dimension (FD) of the
surface, on the energy absorbed during the impact test, on the involved
fracture mechanisms and as well on the relationship between FD and
thermal aging. In order to better understanding the subject, it was done the
review about fracture mechanics, of duplex stainless steel and of fractal
geometry. Finishing the research, the obtained fracture surface, the
absorbed energy and the obtained values of FD were analyzed. The
obtained results demonstrated a relationship between the fractal dimension,
the size of the dimples in fracture surfaces and the impact energy to obtain
them. === A geometria dos fractais nos últimos anos tem se tornado bastante
difundida no meio científico. O seu emprego em diversas áreas aumentou
substancialmente, em particular na engenharia e ciência dos materiais, com
o objetivo de analisar falhas e estudar as propriedades mecânicas dos
materiais. Alguns estudos têm mostrado a relação entre as propriedades
mecânicas de superfícies de fratura com a geometria dos fractais e suas
propriedades de dimensão fractal e auto-similaridade.
Nesta pesquisa, foi estudada, com base na geometria dos fractais, a
superfície de fratura do aço inoxidável duplex obtida através do ensaio de
impacto Charpy. Considerando a fragilização a 475°C, o aço foi submetido
ao tratamento térmico de envelhecimento para a obtenção das superfícies
de fraturas cujas imagens foram captadas no microscópio eletrônico de
varredura (MEV). Na análise fractal foi feito um estudo aplicando os
métodos das ilhas e análise de perfil através da digitalização das imagens e
aplicação de softwares de análise de imagem. Foi dada ênfase na análise
do cálculo da dimensão fractal (Df) da superfície, na energia absorvida no
ensaio de impacto, nos mecanismos de fratura envolvidos, bem como na
relação entre Df e o tratamento térmico de envelhecimento. Para o melhor
entendimento do trabalho foi feita uma revisão bibliográfica sobre a
mecânica da fratura, o aço inoxidável duplex e a geometria dos fractais.
Para finalizar a pesquisa, foi feita a análise da superfíce de fratura obtida, da
energia absorvida e de valores de Df alcançados. Os resultados obtidos
demonstraram uma relação entre a dimensão fractal, o tamanho dos
dimples em superfícies de fratura e a energia de impacto para a obtenção
das mesmas.
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