Transição dúctil-frágil

Resumo: O estudo do comportamento dos acos estruturais no intervalo de temperaturas chamado de transicao ductil-fragil, onde o modo de fratura e misto, tem sido objeto de muitas pesquisas nas ultimas decadas. A mecanica da fratura permite, mediante a utilizacao dos parametros JC e ƒÔC, caracterizar a tenacidade a fratura em instabilidades por clivagem, especialmente quando as mesmas ocorrem apos deformacao plastica consideravel e/ou crescimento estavel de trinca. Por outro lado, na regiao da transicao ductil-fragil existe uma dispersao muito ampla dos valores de tenacidade, influenciada entre outras coisas pelo tamanho do corpo de prova, o que leva a necessidade da utilizacao de modelos estatisticos para o seu tratamento. Nesta tese se mostra que os modelos dos valores de tenacidade descritos por funcoes de Weibull de tres parametros expressadas em termos do parametro JC ou em termos de KJc nao sao equivalentes. Adicionalmente, e apresentada uma reinterpretacao da curva de transicao, definindo regioes de coexistencia de diferentes mecanismos. Nesta interpretacao se postula que, ao contrario do que o modelo weakest link propoe, a dispersao de resultados a temperaturas proximas ao upper shelf diminui quando a temperatura aumenta e o tamanho do corpo de prova diminui. A reinterpretacao da curva de transicao tambem permite explicar a dependencia do limite entre a transicao e o upper shelf com o tamanho do corpo de prova. Os modelos propostos sao contrastados com dados experimentais de acos ferriticos e de polimeros termoplasticos modificados com borracha. Para os polimeros foi proposto que diferentes mecanismos podem acontecer nas mesmas condicoes de teste e, adicionalmente, a determinacao de um limiar de tenacidade e analisada. Os resultados sao apresentados em forma de graficos e extensamente discutidos

Estimation of the Fracture Toughness Threshold of a Ferritic Steel at the Lower Ductile to Brittle Transition Region

The ADN420 ferritic steel (A615 steel Grade 60 [420]), used as reinforcing bars (rebar) in concrete, shows the so called ductile to brittle transition. Room temperature is located on the lower third region of the transition zone. In this work, the fracture toughness of this steel working at room temperature was studied statistically. For such a purpose, 125 compact test specimens were machined from commercial bars and tested at room temperature to determine the Jc and KJc critical fracture toughness values. Several continuous probability functions with threshold parameter were adjusted to the J and K datasets