Cooling Capacity Optimization: Calculation of Hardening Power of Aqueous Solution Based on Poly(N-Vinyl-2-Pyrrolidone)

Koudil, Zahia; Ikkene, Rafika; Mouzali, M.

doi:10.1007/s11665-013-0775-9

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“…Dessa forma, as viscosidades cinemáticas obtiveram aumentos significativos com a elevação da concentração [19]. No entanto, embora apresente uma tendência de crescimento de viscosidade semelhante, os índices medidos são consideravelmente menores do que os apresentados nos estudos de Koudil, Z. et al [7]. Vale ressaltar que, apesar de se tratar do mesmo polímero, a origem do produto não é a mesma.…”

Section: Aisi 4140 Elemento Carbono Cromo Molibdênio Manganês Silíciounclassified

“…A utilização desses fluidos para arrefecimento no processo de têmpera apresenta diversas vantagens em relação aos fluidos tradicionais empregados nesse processo, como o óleo mineral, a água e as salmouras. Os benefícios mais evidentes das soluções poliméricas são a biodegradabilidade, os baixos índices de inflamabilidade, baixa toxicidade e a flexibilidade do processo [7]. Além disso, um fator diferencial dessas soluções é o mecanismo de troca de calor desenvolvido durante o processo.…”

Section: Introductionunclassified

“…Por sua vez, o polivinilpirolidona (PVP) é um polímero com alta solubilidade em água e que também possui capacidade de arrefecimento variável, de acordo com seu percentual de diluição [7]. Em comparação com outros fluidos de têmpera, o PVP apresenta uma fase de filme de vapor mais curta, ao passo que seus estágios de ebulição e convecção são prorrogados.…”

Section: Introductionunclassified

“…Koudil, Z. et al [7] avaliou a viscosidade cinemática de soluções poliméricas a base de PVP, na qual as concentrações de 5, 10, 15 e 20% apresentaram, respectivamente, índices aproximados de 2, 6, 11, e 20 cSt. [7] Segundo os estudos de Grum, J. et al [6], a têmpera de barras cilíndricas de aço AISI 4140, com 35mm de diâmetro e 5mm de altura, utilizando de uma solução a base de PVP com 10% de concentração como fluido de arrefecimento, desenvolveu um perfil de microdureza variando entre 840 e 700 HV. Os índices mais elevados foram desenvolvidos próximo à superfície da peça enquanto que os menores foram localizados no centro.…”

Section: Introductionunclassified

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Efeitos da variação da concentração de solução polimérica aquosa a base de PVP na têmpera de aço AISI 4140

et al. 2019

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RESUMO A têmpera é um tratamento térmico que tem como principal objetivo a elevação de dureza e resistência mecânica dos aços por meio da sua transformação microestrutural. O processo se baseia na elevação da temperatura do material até a austenitização, seguida do arrefecimento por meio da imersão em um fluido, a qual precisa ser rápida o suficiente para evitar a difusão do carbono, visando a formação de uma microestrutura predominantemente martensítica. Atualmente, vem sendo utilizado para esse procedimento as soluções poliméricas aquosas, que são misturas de água com polímeros. A concentração das soluções é um fator fundamental para a capacidade de troca de calor dos fluidos e, por consequência, a variação desse fator promove o desenvolvimento de diferentes propriedades mecânicas no material temperado. Assim, o presente trabalho consistiu na avaliação das propriedades do aço AISI 4140 temperado em soluções poliméricas aquosas a base de polivinilpirolidona (PVP) sob as concentrações de 10, 15, 20 e 25%. Para isso, a caracterização do aço foi realizada por meio da avaliação microestrutural, microdureza e difração de raios-x. Por meio dessas avaliações, foi demonstrado que a capacidade de retirada de calor do material vai sendo minimizada de acordo com a adição de PVP à solução. Assim, a diminuição de troca térmica determinou menor formação de martensita e decréscimo no perfil de microdureza das amostras, embora não tenha sido evidenciada variação de fases em todas as situações de processo.

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Section: Aisi 4140 Elemento Carbono Cromo Molibdênio Manganês Silíciounclassified

Section: Introductionunclassified

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Efeitos da variação da concentração de solução polimérica aquosa a base de PVP na têmpera de aço AISI 4140

et al. 2019

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“…However, polymers that do not present average solubility in water present a gradient of polymer concentration towards the interface between liquid and vapor. In these situations, the rupture of the steam film is sudden, causing the extraction of more uniform heat, which is followed by boiling, initiated by the base of the specimen 8 , 9 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of the characteristics of an AISI 1045 steel quenched in different concentration of polymer solutions of polyvinylpyrrolidone

Vieira

Biehl

Medeiros

et al. 2021

Sci Rep

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Quench hardening aims at the microstructural transformation of steels in order to improve hardness and mechanical strength. The aim phase is, in most cases, the martensite. It is necessary to heat the material until it obtains its austenitization and quenching by immersion in a fluid. Currently, it is common to use watery polymeric solutions in this procedure. These fluids, which are the mixture of polymers in water, vary their thermal exchange capacity depending on the concentrations applied. The increase in concentration minimizes the removal of heat from the part, reducing the formation capacity of martensite, and developing a lower hardness and strong steel. In this work, microstructural characteristics and properties of AISI 1045 steel quenched in solutions based on polyvinylpyrrolidone (PVP) in 10, 15, 20, and 25% concentration were evaluated. The microstructural characterization quantified the percentage of the phases in each concentration, demonstrating a reduction of martensite as the concentrations were high. The investigation of the samples by x-ray diffraction confirmed the absence of austenite retained in the material. Furthermore, a microhardness scale between the core and the surface was constructed, in which a reduction gradient of the indices of this property towards the core of the sample was evidenced.

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Stress and Distortion of 100Cr6 Steel after Quenching in Aqueous 4% Polyvinylpyrrolidone Solution

Tran

Pham

Hoang

et al. 2022

J. of Materi Eng and Perform

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Cooling Capacity Optimization: Calculation of Hardening Power of Aqueous Solution Based on Poly(N-Vinyl-2-Pyrrolidone)

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Efeitos da variação da concentração de solução polimérica aquosa a base de PVP na têmpera de aço AISI 4140

Efeitos da variação da concentração de solução polimérica aquosa a base de PVP na têmpera de aço AISI 4140

Evaluation of the characteristics of an AISI 1045 steel quenched in different concentration of polymer solutions of polyvinylpyrrolidone

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