Caracterização de uma liga de magnésio processada via laminação assimétrica / Characterization of a magnesium alloy processed by asymmetric rolling

Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da assimetria durante o processo de laminação com reduções de 10% e 20% na espessura empregada à liga de magnésio AZ31, do ponto de vista microestrutural e propriedade mecânica. Diversos estudos têm sido realizados nas ligas de magnésio visando adquirir melhores propriedades mecânicas, sobretudo conformabilidade, pois esta é uma das principais limitações encontradas na liga. Neste trabalho são apresentados os resultados microestruturais e mecânicos para amostras processadas por laminação simétrica e assimétrica nas reduções de 10% e 20% nas temperaturas ambiente, 100 °C, 200 °C, 300 °C e 400 °C. Foi observado que todas as amostras submetidas ao processo de laminação assimétrica apresentaram um valor maior de dureza em relação àquelas laminadas simetricamente. Também, observou-se que as amostras laminadas a 400°C apresentaram grãos refinados, podendo ser um indício de que tenha ocorrido a recristalização. Uma vez que este efeito também pôde ser observado a 300 °C, porém exclusivamente para a amostra laminada assimetricamente, este resultado pode estar relacionado ao processo assimétrico promover uma maior deformação no material

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Desenvolvimento numérico e experimental de rotas de conformação via laminação assimétrica da liga de Mg AZ31

As ligas de magnésio apresentam potencial capacidade para substituir materiais atualmente empregados na indústria aeronáutica, contribuindo com a busca constante deste setor por redução de peso. Contudo, para se consolidarem em aplicações em grande escala elas precisam superar algumas limitações principalmente em termos de propriedades mecânicas. Neste contexto, o objetivo principal desta tese é identificar os parâmetros de laminação assimétrica que gerem as melhores condições microestruturais e de textura, em termos de refinamento de grão, homogeneidade de tamanho de grão e enfraquecimento de textura basal; e os mais altos valores de propriedades mecânicas em chapas da liga de magnésio AZ31. Para isso, foram realizadas simulações experimentais do processo de laminação em múltiplos passes para chapas da liga AZ31. Os resultados obtidos, analisados por meio do software STATISTICA, permitiram identificar forte influência da temperatura de laminação sobre as características microestruturais, a saber, tamanho de grão <12 µm e mais de 50% de grãos finos podem ser obtidos com temperaturas de laminação abaixo de 200 °C. Em baixas temperaturas , até 150°C, a componente de textura (0002) apresentou picos inclinados em relação à direção normal (DN), enquanto para maiores temperaturas de laminação houve uma tendência de alinhamento dos planos basais à DN. O limite de resistência à tração foi influenciado significativamente pela razão de assimetria, podendo atingir mais de 340 MPa para uma razão de assimetria de 1,9. A temperatura e a razão de assimetria apresentaram influência significativa sobre o alongamento máximo em tração uniaxial, sendo possível alcançar valores em torno de 30% para temperaturas entre 50-100 °C e razão de assimetria próxima a 0,9 ou temperatura de 450 °C e razão de assimetria igual a 1,9. Adicionalmente, simulações numéricas da laminação simétrica e assimétrica de chapas da liga AZ31, realizadas por meio de dois modelos propostos via Método de Elementos Finitos, mostraram que níveis superiores de tensão residual equivalente e deformação equivalente são desenvolvidos na chapa laminada assimetricamente como consequência da significativa deformação cisalhante no plano x-y observada na linha central da chapa neste caso. Foram também propostos modelos elipsométricos, por meio dos quais foi possível avaliar a composição e dinâmica de crescimento de filmes superficiais de óxidos/hidróxidos sobre a liga AZ31 quando exposta ao ar e a uma solução aquosa de Na2SO4.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMagnesium alloys have a great potential to replace materials currently used in the aeronautical industry, contributing to the constant efforts this sector for weight reduction. However, to consolidate in large-scale applications, the magnesium alloys need to overcome some limitations, mainly about mechanical properties. In this context, the main goal of this thesis is to identify the asymmetric rolling parameters that development the best microstructural and texture conditions, in terms of grain refinement, grain size homogeneity and basal texture weakening and also the highest values of mechanical properties on sheets of AZ31 magnesium alloy. For this, experimental simulations of the rolling process were carried out in multiple passes for sheets of the AZ31 alloy. The results, analyzed through the software STATISTICA, allowed to identify a strong influence of the rolling temperature on the microstructural characteristics, namely, < 12 µm grain size and more than 50% of fine grains can be obtained for rolling temperatures below 200° C. At low temperatures, up to 150 °C, the (0002) texture component had peaks inclined away from normal direction (ND), while at higher rolling temperatures the basal planes tended to align with the ND. The tensile strength was significantly influenced by the asymmetry ratio, reaching more than 340 MPa for a ratio of 1.9. Temperature and asymmetry ratio had a significant influence on the elongation, being possible to reach values around 30% for temperatures between 50 and 100 °C and asymmetry ratio of approximately 0.9 or temperature of 450 °C and asymmetry ratio equal to 1.9. Additionally, numerical simulations of symmetrical and asymmetrical rolling of AZ31 alloy sheets, performed through two proposed models via Finite Elements Method, demonstrated that higher levels of equivalent residual stress and equivalent deformation are developed in the asymmetrically rolled sheet, as a result of the significant shear deformation in the x-y plane observed at the centerline of the sheet for this case. Ellipsometric models were also proposed, through which it was possible to evaluate the composition and the evolution of oxide/hydroxide films formed on the AZ31 alloy surface during exposition to air and Na2SO4 aqueous solution.129 p

Avaliação experimental e numérica da soldabilidade dos aços inoxidáveis duplex 2205 e superduplex 2507

O sustentável crescimento na utilização de aços inoxidáveis na indústria de energia, principalmente no setor de óleo e gás, tem motivado o estudo e desenvolvimento desta classe de materiais no que diz respeito às propriedades mecânicas e de resistência à corrosão e, principalmente, à manutenção de tais propriedades nas juntas soldadas destes materiais. Visando alcançar um melhor entendimento sobre a soldabilidade dos aços inoxidáveis bifásicos ferrítico-austeníticos que vêm tomando lugar dos aços inoxidáveis austeníticos em muitas aplicações industriais, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do aporte térmico de soldagem e da composição química do gás de proteção sobre a microestrutura da zona termicamente afetada (ZTA) e zona fundida (ZF) e sobre o dimensionamento do cordão de solda dos aços inoxidáveis duplex 2205 e superduplex 2507. Para isso, chapas destes dois materiais foram soldadas pelo processo GMAW (Gas Metal Arc Welding) com corrente pulsada utilizando três níveis de aporte térmico (0,6; 1,7 e 2,9 kJ/mm para o AID 2205 e 0,5; 1,5 e 2,2 kJ/mm para o AISD 2507) e, ainda, utilizando dois diferentes gases de proteção para o AISD 2507. Um modelo baseado nas equações de transporte de calor (solucionadas pelo método de volumes finitos) foi utilizado para simular a soldagem do AISD 2507. Resultados numéricos comparados a resultados experimentais atestaram a capacidade do modelo em prever o histórico térmico das chapas durante a soldagem. A caracterização microestrutural das juntas soldadas realizada por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura mostrou que: maiores aportes térmicos levaram à maior formação de austenita na ZF; a utilização de gás de proteção contendo nitrogênio mostrou-se efetiva para elevação da fração de austenita na ZF das juntas de AISD 2507, levando a diferenças de até 17,9 pontos percentuais; na ZTA, a elevação do aporte térmico resultou em maior crescimento de grão; baixos aportes térmicos (0,6 kJ/mm para o AID 2205 e 0,5 kJ/mm para o AISD 2507) levaram à precipitações de nitretos de cromo na ZTA e ainda, para o AISD 2507 soldado com gás contendo nitrogênio, a precipitação ainda ocorreu para o aporte de 1,5 kJ/mm. Observou-se que a geometria dos cordões de solda foi controlada pelos parâmetros de pulso de corrente impossibilitando a avaliação da influência do gás de proteção sobre esta.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorSustainable growth in the use of stainless steels in power industry, particularly in the oil and gas industry has motivated the study and development of this class of materials with respect to mechanical properties and corrosion resistance, and especially the maintenance of these properties in welded joints of these materials. Aiming to achieve a better understanding about the weldability of biphasic ferritic-austenitic stainless steels, which are taking place of austenitic stainless steels in many industrial applications, this study was designed to evaluate the influence of heat input and chemical composition of the shielding gas on the microstructure of heat affected zone (HAZ) and fused zone (FZ) and dimensions of the weld bead for duplex 2205 and superduplex 2507 stainless steels. Therefore, plates of these two steels were welded by GMAW Pulsed process using three levels of heat input (0.6, 1.7 e 2.9 kJ/mm for the DSS 2205 and 0.5, 1.5 e 2.2 kJ/mm for the SDSS 2507) and also using two different shielding gases for the SDSS 2507. A model based on the equations of heat transport (solved by finite volume method) was used to simulate welding of SDSS 2507. Numerical results compared with experimental results confirmed the ability of the numerical model to predict the thermal history of the plates during welding. Microstructural characterization of welded joints performed by optical and scanning electron microscopy showed that: higher heat inputs led to increased formation of austenite in FZ; the use of shielding gas containing nitrogen was effective for increasing the fraction of austenite in the FZ of SDSS 2507 welded joints, leading to differences of up to 17.9 percentage points; in the HAZ, raising the heat input resulted in higher grain growth; low heat inputs (0.6 kJ/mm for the DSS 2205 and 0.5 kJ/mm for the SDSS 2507) led to precipitation of chromium nitride in the HAZ and also for the SDSS 2507 welded with gas containing nitrogen, the precipitation also occurred for the heat input 1.5 kJ/mm. It was observed that the geometry of the weld beads was controlled by the parameters of current pulse, making it impossible the evaluation of the influence of the shielding gas composition on this.132 p

Effects of Local Heat Input Conditions on the Thermophysical Properties of Super Duplex Stainless Steels (SDSS)

<div><p>The properties of the super duplex stainless steels (SDSS) are strongly affected by the thermal history imposed by welding procedures. The controlled dual phase microstructure (ferrite and austenite) guarantee excellent mechanical properties such as mechanical strength and corrosion resistance, in addition to small thermal expansion coefficient and high thermal conductivity. In this paper, we newly proposed a model able to predict the thermal history of the welding pieces coupled with local mechanical properties developed during welding procedure that combine the effects of temperature and phase changes during welding. We applied inverse method to fit the thermophysical parameters based on measured data. The model was verified by comparing measured and predicted temperature profiles using thermocouples located within the heat affected zone. Thus, an inverse method was implemented to obtain the parameters fitting for the grain growth evolution compatible with the final microstructure and grain size measured using SEM images and stereological techniques. We demonstrated that very small amount of non-equilibrium deleterious phases and nanosized precipitated are expected during the welding procedures depending upon the local conditions of temperature, compositions and alloying dilution evolutions.</p></div