AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus que sempre esteve ao meu lado, me acompanhando, protegendo e iluminando ao longo destes anos de dedicados a este trabalho; A minha família que sempre esteve ao meu lado, apoiando e incentivando a seguir na busca desta conquista, em especial a minha esposa, que nos momentos que precisei me ausentar para atividades de pesquisa, ela sempre se manteve firme nas atividades diárias de mãe e profissionais, suportando como guerreira as atribulações do dia-a-dia. A

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... nerges, Laureni, Renato, Cristiano e Adriano pelo apoio no período que fiquei em São Paulo. Aos professores do Departamento de Engenharia de Materiais pela dedicação e compromisso que demonstraram indo até o Amazonas compartilhar seus conhecimentos. Ao Professor e amigo Waldek W. Bose Filho pela orientação deste trabalho e profissional; Aos técnicos e amigos do Departamento de Engenharia de Materiais, João, Tico, Ricardo, Douglas, Silvano e Wagner Correr pela orientação na realização do trabalho experimental, à secretaria administrativa na pessoa do Victor, sempre disposto a ajudar. Aos amigos Raimundo Mesquita pela oportunidade de troca de experiências de vida, Nonato Magalhães pelo incentivo dado nesse período e sempre disposto a me ajudar, Otavio Gamboni, Luis Bonazzi, Rafael, Roger e Ricardo agradeço o acolhimento nos períodos que estive em São Carlos; À Villares Metals, em especial ao MSc. Alexandre Sokolowski, pela cessão do material, usinagem e tratamento dos corpos de prova e pelas importantes discussões. Ao Instituto Federal de Educação do Amazonas (IFAM) pela oportunidade de realização desta Pós-Graduação em uma Universidade conceituada como a USP; À Universidade Federal do Amazonas (UFAM), pela liberação das minhas atividades acadêmicas para realizar os experimentos finais deste trabalho. Muito obrigado a todos! RESUMO SILVA JÚNIOR, M.N. Tenacidade ao Impacto e Vida em Fadiga do Aço VART 100. 2014. 129f. Dissertação (Mestrado) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Aplicações de aço de ultra-alta resistência, como aqueles aplicados em aeronaves, exigem materiais com uma combinação excepcional de propriedades mecânicas, dentre as quais, elevada resistência mecânica, tenacidade e resistência à fadiga. O VART100 é um novo desenvolvimento da Indústria Villares Metals e apresenta-se como uma nova alternativa de aços de ultra-alta resistência atualmente no mercado internacional, sendo sua composição química diferenciada, devido a um maior teor de níquel, cromo, molibdênio, adição de cobalto e baixo teor de carbono. O presente trabalho tem como objetivo estudar a tenacidade ao impacto e a vida em fadiga (S-N) do aço VART 100 e compará-lo com valores obtidos na literatura para os aços de ultra-alta resistência tais como os aços SAE 300M e AerMet100. Para o atendimento deste objetivo, foram executadas análises metalográficas, ensaio de impacto conforme norma ASTM E23, ensaios de fadiga rotativa em controle de tensão para obtenção das curvas tensão versus vida, S-N, conforme especificado pela norma DIN 50113, análise das superfícies fraturas e microestruturas, observados em microscópios óticos, eletrônico de varredura e transmissão.Quanto a composição química do VART100 observa-se que com excessão do Al este atendeu a especificação da norma SAE AMS6532 acarretando a formação de inclusões não metálicas de alumina. Com relação aos ensaios de impacto, a energia absorvida superou os resultados do aço 300M, mas ficou muito inferior ao Aermet100. Observou-se a presença de fratura intergranular em alguns CPS o que nos leva a suspeitar da presença de cementita nos contornos de grão. Quanto ao médio do limite de resistência a fadiga dos três aços, encontramos valores de 800, 850 e 936 MPa para o 300M, VART100 e AerMet100, respectivamente. Analisando as superfícies fraturadas após ensaio de fadiga, identificamos e localizamos partículas de alumina na superfície, sub-superficie e internamente no material, com diâmetro variando entre 12,2 e 15,6 m, que atuaram como núcleos para a formação de trincas por fadiga e possivelmente reduzindo a tenacidade ao impacto do VART100. De forma geral o VART100 apresenta boas propriedades mecânicas de resistência, de tenacidade e de limite de resistência a fadiga, os quais são superiores aos valores do 300M mas ainda inferior ao AerMet100. Palavras-chave: Ultra-alta resistência. Fadiga rotativa. Tenacidade. AerMet100. ABSTRACT SILVA JÚNIOR, M.N. Impact Toughness and Fatigue Life of VART100 steel. 2014. 129f. Dissertação (Mestrado) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Ultra high strength steel applications, such as those in aircrafts, require materials with an exceptional combination of mechanical properties, including high strength, toughness and fatigue resistance. The VART100 is a new development of Villares Metals Industry and presents itself as a new alternative of steel with ultra-high strength currently on the international market, with its distinctive chemical composition, due to a higher content of nickel, chromium, molybdenum, adding cobalt and low carbon. The present work aims to study the impact toughness and life in fatigue (S-N) steel VART 100 and compare it with values from the literature for ultra high-strength steels such as steel and SAE 300M AerMet100. To meet this objective, metallographic analysis, impact test according to ASTM E23, rotative fatigue testing in tension control to obtain the stress versus life curves, S-N were performed as specified by DIN 50113, analysis of fracture surfaces and microstructures observed in optical microscopes, scanning electron and transmission. The results indicate that the VART steel exhibits excellent mechanical properties its upper than 300M steel, but some of those lower than AerMet100. The chemical composition of VART100 is observed that with the exception of Al is accord to specification SAE AMS6532 leading to formation of nonmetallic inclusions of alumina . Regarding the impact tests, the absorbed energy is upper than results of the 300M steel , but was much lower than Aermet100. We observed the presence of intergranular fracture in some CPS which leads us to suspect the presence of cementite at grain boundaries . As for the average fatigue endurance limit of the three steels , the values found were 800 , 850 and 936 MPa for the 300M , and VART100 AerMet100 respectively . Analyzing the fractured surfaces after fatigue test , we identified and located alumina particles on the surface , subsurface and inside the material, with diameters ranging between 12.2 and 15.6 µm, which acted as nuclei for the formation of cracks by fatigue and possibly reducing the impact toughness of the VART100 . Generally the VART100 has good mechanical properties of strength, toughness and fatigue endurance limit, which values are greater than 300M but still lower than AerMet100.