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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34548
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Campo DCValorIdioma
dc.creatorVasconcelos, Pollyana Porto-
dc.date.accessioned2025-05-28T15:08:02Z-
dc.date.available2025-05-28-
dc.date.available2025-05-28T15:08:02Z-
dc.date.issued2025-04-22-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34548-
dc.description.abstractThe limited number of quantitative studies on the influence of cooling rate on the thermal, mechanical, and magnetic properties of AISI 4340 steel motivated the development of this research. This work aimed to experimentally characterize and statistically model the cooling curves of the material under annealing and normalizing conditions, correlating thermal parameters with microstructural transformations and resulting material properties. The methodology involved heat treatments under distinct cooling conditions (inside the furnace and in still air), real-time temperature monitoring, microstructural analysis, Rockwell hardness testing, and magnetic characterization using a Hall-effect sensor. Cooling curves were modeled using nonlinear regression in RStudio software. Two distinct models were selected for each condition: a bi-exponential thermal decay model (ExpDec2) for the annealing process and a double exponential model (Von Bertalanffy) with asymptotic behavior for the normalizing process. Both models showed excellent fit quality, with coefficients of determination (R²) above 0.999 and mean absolute error values below 1 °C, validating their applicability for describing thermal behavior. Microstructural analysis showed that the annealed sample contained 71.2% ferrite and 28.8% pearlite, while the normalized sample exhibited 21.9% retained austenite, 36.8% bainite, and 41.3% martensite. These differences were reflected in the hardness values: 59.3 HRB (annealed), 76.0 HRB (normalized), and 72.0 HRB (as-received). Magnetic testing revealed the highest magnetic flux density in the annealed sample (725.28 Gauss at 2 V), with less than 0.2% variation among all conditions. It is concluded that the cooling rate significantly influences phase formation and the mechanical behavior of AISI 4340 steel, whereas magnetic properties are sensitive to microstructural changes. The statistical modeling applied proved to be an effective tool for predicting thermal behavior and optimizing heat treatment parameters in industrial applicationspt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Rosangela Palmeira (rosangelapalmeira@yahoo.com.br) on 2025-05-28T15:08:02Z No. of bitstreams: 1 TCC_POLLYANA_Revisão Final pós defesa.pdf: 2060561 bytes, checksum: d401bd0fe041abc4b5586d2cf37f806e (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-05-28T15:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TCC_POLLYANA_Revisão Final pós defesa.pdf: 2060561 bytes, checksum: d401bd0fe041abc4b5586d2cf37f806e (MD5) Previous issue date: 2025-04-22en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.subjectaço AISI 4340pt_BR
dc.subjectcurvas de resfriamentopt_BR
dc.subjecttratamentos térmicospt_BR
dc.titleCaracterização experimental e modelagem estatística das curvas de resfriamento do aço aisi 4340 em diferentes tratamentos térmicospt_BR
dc.typeTCCpt_BR
dc.contributor.advisor1Nunes, Cristiana dos Santos-
dc.description.resumoA escassez de estudos quantitativos voltados à influência da taxa de resfriamento nas propriedades térmicas, mecânicas e magnéticas do aço AISI 4340 motivou a realização deste trabalho. O objetivo foi caracterizar experimentalmente e modelar estatisticamente as curvas de resfriamento do material sob condições de recozimento e normalização, relacionando os efeitos térmicos às transformações microestruturais e às propriedades finais do aço. A metodologia envolveu a realização de tratamentos térmicos com diferentes condições de resfriamento (interior do forno e ao ar), monitoramento térmico em tempo real, análise microestrutural, ensaio de dureza Rockwell e caracterização magnética com sensor Hall. As curvas de resfriamento foram modeladas por regressão não linear utilizando o software RStudio. Foram selecionados modelos distintos para cada condição: o modelo bi-exponencial de decaimento térmico (ExpDec2) para o recozimento e o modelo exponencial duplo com resposta assintótica (Von Bertalanffy) para a normalização. Ambos apresentaram excelente qualidade de ajuste, com coeficientes de determinação R² superiores a 0,999 e erro absoluto médio inferior a 1 °C, confirmando sua adequação para representar o comportamento térmico observado. A análise microestrutural revelou que a amostra recozida apresentou 71,2% de ferrita e 28,8% de perlita, enquanto a normalizada apresentou 21,9% de austenita retida, 36,8% de bainita e 41,3% de martensita. Esses resultados refletiram diretamente nos valores de dureza: 59,3 HRB (recozido), 76,0 HRB (normalizado) e 72,0 HRB (como recebido). Nos ensaios magnéticos, a amostra recozida apresentou a maior densidade de fluxo magnético (725,28 Gauss a 2 V), com variação inferior a 0,2% entre as condições avaliadas. Conclui-se que a taxa de resfriamento exerce influência significativa na formação de fases e nas propriedades mecânicas do aço AISI 4340, enquanto as propriedades magnéticas apresentaram sensibilidade às transformações microestruturais. A modelagem estatística demonstrou-se eficaz na previsão térmica, contribuindo para o controle e a otimização de tratamentos térmicos em contextos industript_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
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