Title

COMPORTAMENTO DE TRAÇÃO A QUENTE E FLUÊNCIA DO AÇO AISI 1020 VISANDO PREVISÃO DE VIDA EM SITUAÇÕES DE INCÊNDIO. PARTE 1: CORRELAÇÕES DA TAXA DE DEFORMAÇÃO E TEMPO DE RUPTURA COM A TENSÃO E A TEMPERATURA

HOT TENSILE AND CREEP BEHAVIOR OF AISI 1020 STEEL FOR PREDICTING LIFE IN FIRE SITUATIONS. PART 1: CORRELATIONS OF STRAIN RATE AND RUPTURE TIME WITH STRESS AND TEMPERATURE

Authorship

LEVI DE OLIVEIRA BUENO; SOBRINHO, JOSÉ FRANCISCO DOS REIS

LEVI DE OLIVEIRA BUENO

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SOBRINHO, JOSÉ FRANCISCO DOS REIS

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DOI

10.5151/2594-5327-42528

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Abstract

Um conjunto de resultados de 12 testes de tração a quente e 24 testes de fluência foi analisado com o aço AISI 1020 de uso estrutural visando estudo de seu comportamento em situações de incêndio. Os testes de fluência foram realizados na modalidade de carga constante, na faixa de 400ºC a 700ºC, com tensões variando de 10 a 300 MPa. Os dados de tração a quente foram obtidos na mesma faixa de temperatura, com taxas de deformação variando entre 1.2x10-2 e 6.6x10-6 s-1, tendo sido convertidos para a condição de fluência utilizando um critério de equivalência proposto para essas duas modalidades de ensaio. Os dados foram todos plotados na forma Log(έmin)xLog(S) e puderam ser racionalizados notavelmente por uma única curva paramétrica no espaço Log(Z)xLog(S), com a energia aparente de ativação por fluência Qf≈291kJ/mol, revelando 3 regiões com diferentes mecanismos de deformação, exibindo n≈4 nas regiões de baixa tensão, n≈7 na região intermediária e n≈27 na região de alta tensão. Os dados puderam ser expressos também pela relação de Monkman-Grant: έmin.tr^0.9556=0.1187 com excelente linearidade quando expressos no espaço Log(έmin)xLog(tr).

A SET OF RESULTS FROM 12 HOT TENSILE TESTS AND 24 CREEP TESTS WERE ANALYZED IN AISI 1020 STEEL TO STUDY ITS BEHAVIOR IN FIRE SITUATIONS. THE TESTS WERE CARRIED OUT IN CONSTANT LOAD MODE IN THE RANGE OF 400°C TO 700°C, WITH STRESSES VARYING FROM 10 TO 300 MPA. THE HOT TENSILE DATA WERE OBTAINED IN THE SAME TEMPERATURE RANGE, WITH STRAIN RATES VARYING FROM 1.2X10-2 E 6.6X10-6 S-1 AND WERE TRANSPOSED TO CREEP CONDITION USING A CRITERION OF EQUIVALENCE PROPOSED FOR THESE TWO TEST MODALITIES. THE DATA WERE ALL PLOTTED IN THE LOG(έMIN)XLOG(S) FORM AND COULD BE RATIONALIZED REMARKABLY A SINGLE PARAMETRIC CURVE IN THE LOG(Z)XLOG(S) SPACE WITH CREEP APPARENT ACTIVATION ENERGY QC≈291 KJ/MOL REVEALING 3 REGIONS OF DIFFERENT DEFORMATION MECHANISMS, EXHIBITING N≈4 IN THE LOW STRESS REGION, N≈7 IN THE INTERMEDIATE REGION AND N≈27 IN THE HIGH STRESS REGION. THE DATA COULD BE EXPRESSED BY THE MONKMAN-GRANT RELATION AS έMIN.TR^0.9556=0.1187

Keywords

Aço AISI 1020, Tração a quente e fluência, parâmetros de Arrhenius, Norton, Zener-Hollomon e Monkman

AISI 1020 Steel, Hot tensile and creep tests, Arrhenius, Norton, Zener-Hollomon and Monkman-Grant parameters