Título

APLICAÇÃO DA GEOMETRIA DOS FRACTAIS ATRAVÉS DO MÉTODO DAS ILHAS PARA ANÁLISE DE FRATURA DO AÇO INOXIDÁVEL DUPLEX UNS S31803

APPLICATION OF THE FRACTALS GEOMETRY THROUGH THE METHOD OF ISLAND TO ANALYZE FRACTURE OF DUPLEX STAINLESS STEEL UNS S31803

Autoria

Oliveira, Leonardo Rodrigues de; Queiroz, Rafael Rodrigues de; Deus, Enio Pontes de

DOI

10.5151/2594-5327-14841

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Resumo

Ultimamente, a geometria dos fractais tem se tornado bastante difundida no meio científico. Tendo como meta analisar falhas mecânicas dos materiais, alguns estudos têm revelado a relação entre a geometria dos fractais e as propriedades mecânicas da superfície de fratura, e suas propriedades de dimensão fractal e auto- similaridade. Este estudo foi realizado com base na geometria dos fractais para análise da superfície de fratura do aço inoxidável duplex obtida através do ensaio de impacto Charpy. Considerando que a temperatura de fragilização desse aço é de 475 oC, o mesmo 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 é feito um estudo aplicando o método das ilhas através da digitalização das imagens e aplicação de softwares de análise de imagem. Foi dado uma ênfase na análise do cálculo da dimensão fractal (Df) de superfície, na energia absorvida no ensaio de impacto, nos mecanismos de fratura envolvidos. Além disso, foi feita a análise da superfície de fratura obtida, da energia absorvida e de valores de Df alcançados. Os resultados mostraram uma relação entre a dimensão fractal, o tamanho dos dimples em superfície de fratura e a energia de impacto para a obtenção das mesmas.

 

Recently, the geometry of fractals has become widespread in the scientific community. Taking aim to analyze the mechanical failure of materials, some studies have shown the relationship between the fractal geometry and mechanical properties of the surface of fracture or properties of fractal dimension and self-similarity. This study was carried out based on the fractal geometry so as to analyze the fracture surface of duplex stainless steel, which was obtained by Charpy impact test. Taking into consideration the temperature of embrittlement of steel as 475 °C, it was subjected to aging heat treatment to obtain the surfaces of fractures whose images were captured in the scanning electron microscope (SEM). In fractal analysis, it is done a study by the method of the islands through the digitization of images and application of image analysis software. However, it was emphasized the calculation of fractal dimension (FD) surface on the energy absorbed in impact testing in relation to the fracture mechanisms involved. In addition, it was done the analysis of the fracture surface obtained, the energy absorbed and the values of FD obtained. Furthermore, the results showed a relationship between the fractal dimension, the size of the Dimples on the fracture surface, and impact energy so as to achieve them.

Palavras-chave

Aço inoxidável duplex UNS S31803; Fractais; Superfície de fratura.

Duplex stainless steel UNS S31803, Fractals, Fracture surface.