Title

TRANSIÇÃO DÚTIL-FRÁGIL E PATAMAR SUPERIOR EM AÇOS: ANÁLISE DE DISPERSÃO

DUCTILE-TO-BRITTLETRANSITION AND UPPER SHELF IN STEELS: SCATTER ANALYSIS

Authorship

Berejnoi, Carlos; Ipiña, Juan Elías Perez

Berejnoi, Carlos

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Ipiña, Juan Elías Perez

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DOI

10.5151/2594-5327-0277

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Abstract

Aços ferríticos na transição dúctil-frágil são difíceis de caracterizar por mecânica da fratura porque apresentam muita dispersão nos resultados experimentais. Também, os resultados e a dispersão apresentam dependência com a espessura do corpo de prova. Originalmente, o problema foi explicado por duas teorias diferentes: tratamento de dados por estatística (principalmente estadística de Weibull) e, a outra, por queda de restrição às deformações. Atualmente, é aceito que existe alguma interação entre estas duas teorias. Muito esforço foi feito durante as últimas décadas para explicar este fenômeno e um programa tipo “round robin”, envolvendo muitos laboratórios no mundo, foi realizado. Baseados nos resultados obtidos no “round robin”, a variação da dispersão e também dos valores mínimos experimentais, levando em conta a temperatura e a espessura, são analisados neste trabalho. O presente trabalho também introduz uma interpretação do começo do “upper shelf” e a sua interação com a região de transição dúctil-frágil, que explica a diferença de dispersão e de tenacidade à fratura para distintos tamanhos de corpos de prova, mostrando que o começo do “upper shelf” é dependente do tamanho de corpo de prova.

The characterization of ferritic steels in the ductile-to-brittle transition region by means of fracture mechanics is problematic, there exists a large scatter in the experimental results. There is also some dependence of the results and their scatter on the thickness of the specimen. Originally, this problematic was explained by means of two separate viewpoints: one was the treatment of test results using statistics (mainly Weibull distributions) and the other one was the effect of loss of constraint. Now it is accepted some interaction between statistical and constraint loss effects. Much efforts have been made in the last decades to explain this phenomenon, and as a result of this, a round robin program that involves many laboratories all over the world was carried out. Based on the results obtained in this round robin, the variation of both the scatter and the minimum experimental values, taking into account the test temperature and the specimen thickness, were analyzed in this paper. This paper also introduces an interpretation of the beginning of the upper shelf and its interaction with the ductile-to-brittle region, that explains the difference of scatter and toughness for different specimen sizes, showing that the beginning of the upper shelf zone is dependent on the specimen size.

Keywords

Transição dúctil-frágil; Weibull; Patamar superior; Fratura.

Ductile-to-brittle transition; Weibull; Upper shelf; Fracture.