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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18286
Tipo: | Tese |
Título: | Modelo estatístico de regressão para estimar a microdureza vickers em um aço 1020 cementado |
Autor(es): | Souza, Sérgio de Albuquerque |
Primeiro Orientador: | Passos, Tibério Andrade |
Primeiro Coorientador: | Oliveira, Danniel Ferreira de |
Resumo: | O presente trabalho objetivou a modelagem estatística de regressão para estimar a microdureza Vickers, para um aço AISI 1020 que passou pelo processo de termoquímico de cementação em caixa. Essa modelagem utilizou-se da mensuração das dimensões das camadas cementadas na superfície do aço, através do cálculo da concentração de carbono, obtidas da difusão do mesmo. O modelo de difusão utilizado, teve suporte físico, nas leis de Fick e nas reações termoquímicas de Boudouard. Uma vez aplicado aos aços, esse modelo descreve a cinética de crescimento das camadas cementadas. O modelo analítico foi empregado para realizar cálculos das concentrações de carbono relacionadas ao tempo e a profundidade em relação à superfície da peça. Consequentemente, utilizou-se a concentração de carbono, como uma variável, que juntamente com o tempo de processamento da cementação, a profundidade e a proporção de carvão vegetal, permitiu uma modelagem da microdureza Vickers do aço AISI 1020. Essa modelagem, fez uso das ferramentas estatísticas de análise de regressão, mais especificamente, a regressão não linear, do tipo polinomial de ordem 2. O modelo apresentado, atendeu a todas as pressuposições impostaspara um modelo de regressão. Constatou-se um excelente ajuste do modelo proposto, visto que, aproximadamente 97,0% da variação da microdureza de Vickers é explicada pela variação do modelo. Portanto, o modelo será capaz de analisar as relações entre as variáveis profundidade, tempo e a proporção de carvão vegetal, possibilitando, dessa forma, a previsão de valores futuros para a microdureza Vickers. A aplicabilidade do modelo proposto permitirá a redução de gastos, bem como, o aumento da eficiência e qualidade das amostras |
Abstract: | The present work aimed at the statistical regression modeling to estimate Vickers microhardness, for an AISI 1020 steel that has gone through the case-hardening thermochemical process. This modeling was used to measure the dimensions of the carburized layers on the steel surface, by calculating the carbon concentration, obtained from its diffusion. The diffusion model used was physically supported by Fick’s laws and Boudouard’s thermochemical reactions. Once applied to steels, this model describes the growth kinetics of the layers. The analytical model was used to perform calculations of carbon concentrations related to time and depth in relation to the surface of the part. Consequently, the carbon concentration was used as a variable, which together with the carburizing processing time, the depth and the proportion of charcoal, allowed a modeling of the Vickers microhardness of AISI 1020 steel. This modeling made use of the statistical tools of regression analysis, more specifically, non-linear regression, of the polynomial type of order 2. The model presented, met all the presuppositions imposed for a regression model. An excellent fit of the proposed model was found, since approximately 97.0% of the variation in Vickers microhardness is explained by the variation in the model. Therefore, the model will be able to analyze the relationships between the variables depth, time and the proportion of charcoal, thus making it possible to predict future values for Vickers microhardness. The applicability of the proposed model will allow a reduction in costs, as well as an increase in the efficiency and quality of the samples. |
Palavras-chave: | Análise de regressão Cementação em caixa Difusão Leis de Fick Microdureza vickers Reações de Boudouard Boudouard reactions Carburization Diffusion Fick’s law Vickers hardness Regression analysis |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia de Materiais |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18286 |
Data do documento: | 30-Mar-2020 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
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