Tese de mestrado. Engenharia Metalurgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1996

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Metalúrgica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor F. J. Monteiro

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Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-12-08T12:16:24Z No. of bitstreams: 1 CLAUDEMIRO BOLFARINI M.pdf: 6984241 bytes, checksum: 11112d8b68aca8e658adc6508d324ea6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-08T12:16:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLAUDEMIRO BOLFARINI M.pdf: 6984241 bytes, checksum: 11112d8b68aca8e658adc6508d324ea6 (MD5) Previous issue date: 1980-04 / A falha de chapas, em estiramento biaxial, ocorre geralmente pela formação da estricção localizada. Tal fenômeno não deveria ocorrer pelas análises teóricas de SWIFT e HILL, que condisseram o material como um sólido contínuo. A teoria de MARGINIAK e KUCZINSKI postula que, o desenvolvimento de uma heterogeneidade existente inicialmente no material, pode levar a chapa a falhar pelo processo de estricção localizada, em estiramento biaxial. Tem sido feita muita discussão sobre a natureza dessa heterogeneidade e modelos teóricos representando processos físicos muito diferentes podem dar curvas limites de conformação muito semelhantes entre si. Desta forma, para elucidar o papel desempenhado por vários processos físicos no desenvolvimento da estricção localizada, são necessárias cuidadosas avaliações dos efeitos das várias heterogeneidades microestruturais. Neste trabalho, se heterogeneidades microestruturais desenvolvidas nas regiões próximas à estricção localizadas, tais como efeitos internos, trincas superficiais e a rugosidade, em deformação pelana e bixial simétrica, forem estudadas. Os resultados mostram que, em deformação biaxial simétricos, s defeitos internos, as trincas superficiais e a rugosidade, tem um papel muito importante na formação da estricção localizada.

Orientador: Rubens Caram Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T12:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_MarinaRodriguesde_D.pdf: 36206319 bytes, checksum: 2eb3291591e8466a4b36e1190965803f (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A transformação eutética envolve um fenômeno muito particular, onde o resfriamento de um líquido produz um sólido polifásico, com propriedades bastante anisotrópicas, resultando em uma microestrutura marcada pelo arranjo alternado das fases. A microestrutura de solidificação das ligas eutéticas é muito diversa e depende principalmente da natureza da interface sólido/líquido das fases sólidas. A possibilidade de se utilizar ligas eutéticas como materiais compósitos pode ser vista como a principal justificativa para a elaboração de pesquisas voltadas à solidificação destas ligas. O objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento do crescimento unidirecional da liga eutética Sn-Se através do processo Bridgman-Stockbarger e a caracterização microestrutural das amostras obtidas, pois a natureza lamelar dessa estrutura, com fases sólidas semicondutoras, toma esse material potencialmente útil na obtenção de células solares. O presente trabalho envolveu o desenvolvimento de um conjunto experimental que permitisse a selagem, o crescimento e a caracterização de amostras. A liga eutética Sn-Se foi crescida unidirecionalmente sob taxas de solidificação que variaram de 0,47cm/h a 3,07cm/h. A regularidade da estrutura eutética foi analisada em função da velocidade de crescimento, das temperaturas envolvidas no crescimento, da pureza química dos constituintes e da convecção na fase líquida. A caracterização da' estrutura eutética foi elaborada com o desenvolvimento de técnicas metalográficas apropriadas e o uso de microscopia óptica e eletrônica de varredura e técnicas de difração de raios-X. Dentre os resultados obtidos pode-se citar a comprovação da dependência entre espaçamento lamelar e a taxa de crescimento e a constatação de que a presença da convecção no líquido aumenta as dimensões da microestrutura eutética. Além disso, observou-se que o espaçamento lamelar não é constante para uma determinada condição de crescimento e varia significativamente em tomo de um valor médio. Finalmente, com objetivo de se analisar, de forma preliminar, a possibilidade de emprego da estrutura eutética como insumo na produção de células solares, medidas elétricas foram efetuadas. Os resultados dessa caracterização elétrica indicam que a confecção de células solares a partir da liga eutética Sn-Se é teoricamente possível / Abstract: In many eutectic alloys. directional solidification is likely to resu1t in the formation of a fine anisotropic and regular structure of the lamellar or rod type. The development of specific microstructural characteristics depends upon the conditions at and the shape of the solid/liquid interface. To grow composite materiais from eutectic alloys is the main proposaI for research in this field. This work is concemed with the development of a directionally solidified Sn-Se eutectic using the Bridgman-Stockbarger method. The Sn-Se eutectic presents lamellar structure. Microstructure characterization was performed in order to evaIuate lamellar spacing, structure uniformity, phase composition. and semiconducting behavior. X-ray diffraction, opticaI and, scanning electron microscopy, four probe method, hot-probe, and Hall effect were used for the characterization. The analysed growing velocities (0.47cm/h to 3.07cm/h) and lamellar spacing uniformity have shown dependence on growing temperatures, components purity, and forced liquid convection. Also. varying lamellar spacing for the same growing conditions was an observed result. Liquid encapsulation technique showed improved microstructure uniformity. As the lamellar Sn-Se eutectic alloy forms multi/p-n/junctions, it is a potentiaI material for photovoltaic devices and some solar cell designs are proposed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

El Perú actualmente es un País líder a nivel mundial en la producción minera, siendo el primer productor de Oro, Zinc, Plomo, Estaño a nivel Latinoamericano y a nivel mundial segundo productor de Plata y tercero de Zinc y Cobre; este liderazgo ha ido creciendo a partir de 1995 hasta la actualidad, siendo la Refinería de Zinc de Cajamarquilla una de las dos únicas empresas productoras de zinc y cadmio a nivel nacional ; por lo tanto es de necesidad de mantener la calidad y la cantidad de producción de Cd. El precio del cadmio en el mercado internacional es de US$ 0.3 / lb, lo cual es bastante deficiente y una manera de compensar estos precios, es optimizar los procesos de obtención, refinación; la planta de cadmio en la refinería de Cajamarquilla representa un 5% de la extensión total, sin embargo se desarrolla todo un proceso Hidrometalúrgico hasta obtener un producto final de alta calidad, 99.99% de pureza, por lo que es posible optimizar la recuperación del cadmio utilizando un reactivo alternativo en este caso la goma de origen animal, en reemplazo de la gelatina que es un producto importado y de alto costo. La gelatina se utiliza en la inhibición del Níquel en la segunda cementación; pero utilizando la goma de origen animal en la primera cementación, se puede comprobar su efecto inhibidor de los elementos perjudiciales que acompañan al cadmio como son: el Talio, Níquel y Fierro y un mayor porcentaje en la recuperación del cadmio, resultados que permiten evitar la purificación en las etapas posteriores y el uso de sus respectivos reactivos como son: el polvo de zinc, KMnO4 y gelatina. Las pruebas experimentales se realizaron simulando las condiciones de operaciones de la planta, observándose resultados positivos en cuanto al uso alternativo propuesto, por su costo y su efecto inhibidor de las impurezas que acompañan al cadmio. El consumo de goma es de aproximadamente de 30 kg mensual a un costo de US$ 4.0/kg y de la gelatina de 15 kg mensual a un costo de US$ 12.0 /kg, por lo tanto el costo mensual de la goma es de US$ 120.0 y de la gelatina US$ 180.0, observándose una diferencia de US$ 60.0 mensual.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 87105.pdf: 17232760 bytes, checksum: 58740011eff73b338c7fb9d41f5da204 (MD5) Previous issue date: 1992 / No presente trabalho estudou-se o processo de obtenção da liga ternária Nd-Fe-B, via redução-difusão calciotérmica. Foram estudadas as variáveis-tempo, temperatura, excesso de cálcio e excesso de neodímio. Foi produzido pó dessa liga para obtenção de ímãs, via metalurgia do pó. As etapas envolvidas no processo foram: 1) produção da liga via R-D; 2)trituração da liga; 3) retirada dos resíduos do processo (lavagem do pó); 4)moagem. Também foi estudado um processo alternativo de retirada de resíduos da reação R-D. A caracterização da liga foi feita através de análise química, microestrutural e difração de raio-x. à análise química foi realizada utilizando-se um espectrômetro de energia dispersiva, analisando-se os elementos Ca, Nd e Fe. Também foram realizadas análises em um espectrômetro de comprimento de onda dispersiva para determinação do teor de oxigênio e boro. à análise microestrutural foi feita em microscópio ótico utilizando-se também o recurso de luz polarizada para análise da fase com domínios magnéticos. A difração de raio-x permitiu concluir sobre a cristalinidade da liga e principalmente verificar a presença da fase Nd2Fe14B, que é a fase principal na liga bem como a presença de ferrita (Fe-a) e óxidos remanescentes do processo da lavagem do pó.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-05T13:24:55Z No. of bitstreams: 1 2016_LaraJardimGrossi.pdf: 15490704 bytes, checksum: b1957340912d46f113d53dea8f6d8e7c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-03T20:16:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LaraJardimGrossi.pdf: 15490704 bytes, checksum: b1957340912d46f113d53dea8f6d8e7c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T20:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LaraJardimGrossi.pdf: 15490704 bytes, checksum: b1957340912d46f113d53dea8f6d8e7c (MD5) / O presente trabalho estuda a influência do tempo da moagem de alta energia nas características, como dureza e densidade, da liga Cu-13Al-4Ni obtida pelo processo de metalurgia do pó. O estudo desta liga vem tendo grande crescimento uma vez que, esta possui alta aplicabilidade na indústria e é passível do efeito memória de forma. Inicialmente, os pós elementares de cobre, alumínio e níquel foram caracterizados em relação à morfologia e a pureza, além da determinação da temperatura de fusão de cada um de forma individual. Observou-se que todos os pós caracterizados apresentaram pureza acima de 99,5% sendo adequados para a utilização na técnica de metalurgia do pó. Os componentes da liga, nas proporções adequadas, forma inseridos em um moinho de bolas planetário e submetidos à moagem por tempos de 2, 4, 8 e 16 horas ao vácuo obedecendo aos mesmos procedimentos e parâmetros evitando que variações na moagem interferissem no resultado final. As densidades aparentes dos pós já moídos foram calculadas e observou-se que o aumento do tempo de moagem diminui o valor desta densidade devido à deformação plástica dos elementos envolvidos. Os pós moídos foram compactados uniaxialmente a frio, utilizando a pressão específica de cada amostra que, foi determinada através da construção de curvas de compressibilidade. As densidades a verde foram calculadas e os resultados obtidos indicaram que o aumento do tempo de moagem provoca a diminuição do seu valor. Os compactados foram sinterizados a 1000 por uma hora e meia em atmosfera de argônio. As densidades e, consequentemente, as porosidades das amostras sinterizadas foram calculadas. As melhores densificações, em relação à densidade teórica, foram obtidas para os tempos de moagem de 4 e 8 horas, que apresentaram, respectivamente, a porcentagem de porosidade de 21,419% e 21,628%. Estudos de calorimetria diferencial de varredura confirmaram que nenhuma das ligas em estudo apresentou o efeito memória de forma sugerindo que são necessárias outras etapas para possibilitar o aparecimento desta característica. Os resultados de DRX confirmaram a presença das fases γ2, α e AlNi formadas após a sinterização. Além disso, o aumento do tempo de moagem favoreceu o surgimento das fases γ2 e AlNi. O valor mais elevado de microdureza, 237,080 HV/10 gf, foi obtido para as amostras que sofreram moagem de 4 horas. Desta forma, 4 horas de moagem foi o tempo ideal, em relação à densificação e microdureza, para a obtenção da liga CuAlNi considerando os parâmetros utilizados neste trabalho. / This work studies the influence of the high energy milling time in the manufacture of Cu-13Al-4Ni alloy by powder metallurgy process, as well as, the finals characteristics of the products. The study of this alloy has had growth since it has high applicability in the industry and is liable of shape memory. Firstly, the elementary powders of copper, aluminum and nickel were characterized in regarding of the morphology, purity and melting temperature of each individual element. All powders that were analyzed have showed purity over than 99,5%, suitable for the powder metallurgy technic. The components of alloy, in the correct proportions, were inserted in a Planetary Balls Mill and have been submitted to milling for 2, 4, 8 and 16 hours following the same procedures and parameters to prevent that variations interfere in the final result. The apparent densities of the milled powders were calculated and, the results have showed that the increasing the milling time decreases the value of this density, because of the plastic deformation in the involved elements. The milled powders were uniaxially cold compressed, using specific pressure for each sample which, were determined through the construction of compressibility curves for the four different milling times. The green densities were calculated and, the results have showed that the milling time increase causes the decrease of this density. The compressed were sintered at 1000 for 90 minutes in argon atmosphere. The densities, and consequently, the porosity were determined. The best densifications, in relation to theoretical density, were obtained for the milling time of 4 and 8 hours, which have showed, respectively, the percentage of porosity of 21,419% and 21,628%. Studies of Differential Scanning Calorimetry have confirmed that the alloys didn’t show the shape memory effect, suggesting that are necessary others steps to possibility the appearance of this characteristic. The DRX results have confirmed the presence of γ2, α e AlN i phases formed after the slow cooling at an oven. Furthermore, the increasing of the milling time has favored the appearance of γ2 and AlNi phases. The higher value of microhardness, 237,080 HV/10 gf, was obtained for the samples which have been milled for 4 hours. Thus, 4 hours was the ideal milling time, in relation to densification and microhardness for obtain the CuAlNi alloy considering the parameters used in this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:46:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 87965.pdf: 8360616 bytes, checksum: 8bd86fe0121c3317f2e8c9f2129cbe95 (MD5) Previous issue date: 1990 / É escrita a aplicação do teste de Lehigh que permite uma medida quantitativa direta do nível de restrição requerido para ocorrência de decoesão lamelar. Aços estruturais convencionais com estricção em Z superior a 20% mostraram resistência a decoesão lamelar, só observado para níveis de restrição de soldagem da ordem do limite de resistência do material. A comparação dos resultados dos testes de Lehigh com testes indiretos de suscetibilidade mostrou que há melhor correlação com os valores de estricção em Z, medidos na região próxima a superfície da chapa laminada. Os resultados permitem questionar a aplicabilidade do método recomendado pelo IIW, para tração na direção-Z, que nem sempre é representativo, em especial para aços semi-acalmados. Além disso, a anisotropia na chapa-matriz verificada em um aço tipo ASTM-A36 mostrou ser importante o critério de amostragem adotado pelo fabricante de aço. Finalmente, para um aço BS4360 com controle de inclusões, não suscetível a decoesão lamelar, é comentada a possibilidade da ocorrência de trinca devido a globulização incompleta de sulfetos.

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_AntonioLucianoSeabra_D.pdf: 3747561 bytes, checksum: e505c7e4042aee622064de7bc8634fe5 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho apresenta um método analítico para o estudo da difusão atômica no estado sólido em sistemas binários com fluxos atômicos uni¬direcional, radial cilíndrico e radial esférico com somente uma fase, nos quais nã.o ocorram transformações de fases. Inicialmente é realizada uma revisão bibliográfica dos principais métodos propostos para a análise da difusão atômica nestes sistemas. Em seguida são desenvolvidos fatores geométricos de correção e efetuadas mudanças de variáveis que, introdu¬zidos na equação diferencial da difusão atômica unidirecional, permitem a conversão de um sistema para outro. A equação diferencial modificada é resolvida utilizando-se uma solução exata conhecida, baseada na função erro, quando são determinadas as equações que representam a posição da interface de difusão em função do tempo e os perfis de concentrações de So¬luto em função da posição e do tempo durante o processo. A precisão das equações analíticas obtidas é verificada através de comparações com resul¬tados numéricos. Posteriormente é realizado um estudo comparativo entre os parâ.metros de difusão atômica de cada um dos sistemas considerados. Finalmente são apresentadas possíveis aplicações do método desenvolvido na solução de problemas práticos envolvendo o fenômeno em questão / Abstract: In this work an analytical method is proposed to study diffusion pro¬cess in the solid state in binary systems consisting of only one phase with unidirectional, cylindrical and spherical atomic fluxo Initially a literature survey is carried out regarding some of the most important methods ap¬plied to diffusion process in these systems. The method is developed from the differential equation which treats this process in systems with unidirec¬tional atomic flux, that is modified by geometric correlation and convenient changes of variables. The modified differential equation is solved by using a well known exact solution based on the error function and equations are obtained to analyse both the position of the diffusion interface as a func¬tion of time and the concentration profiles as a function of the position and time. The predictions furnished by the analytical method are compared with numerical results. A comparative study of diffusion process in planar, cylindrical and spherical geometries is ais o presented. Finally possible ap¬plications of the proposed method to the solution of practical problems are discussed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica