Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-03Bitstream added on 2014-06-13T20:24:12Z : No. of bitstreams: 1 vieira_lfs_dr_guara.pdf: 12571289 bytes, checksum: 0784fba14c816c566b5f3385624070f4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O aço AISI 4340 tem sido utilizado largamente devido as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas e resistência à fadiga, atendendo ao rigoroso e crescente aumento das exigências para aplicações na engenharia. Revestimentos superficiais são aplicados objetivando proteção contra corrosão e desgaste, por exemplo, a eletrodeposição de Cromo, pois apresenta resistência à corrosão, alta dureza, resistência ao desgaste abrasivo e adesivo, soldabilidade e baixo coeficiente de atrito. Por outro lado, microtrincas derivadas da camada de Cromo diminuem a resistência à fadiga, com isso o componente é submetido ao tratamento superficial para deformação plástica, shot peening, criando tensões residuais compressivas na superfície, que retardam ou eliminam a propagação de trincas, tendendo a aumentar sua vida em fadiga. Entretanto, durante o processo de deposição do Cromo duro é liberada uma substância cancerígena, o Cromo hexavalente. Por essa razão, estuda-se a substituição do Cromo por outros revestimentos que apresentem propriedades mecânicas similares, mas que não tenham restrições ambientais. O processo HVOF (High-Velocity-Oxigen-Fuel) para deposição de revestimentos alternativos, como carbeto de tungstênio, é considerado uma técnica promissora, pois fornece alta dureza e boa resistência ao desgaste e uma menor redução da resistência à fadiga do substrato quando comparado à redução fornecida pelo revestimento de Cromo duro aplicado ao aço AISI 4340. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar o comportamento mecânico do aço AISI 4340 com alta resistência mecânica (50 HRC), revestido com WC-CrC-Ni, WC-10Ni, Ni-20Cr, Ni-Cr-B-Si- Fe, e Cr3C2-NiCr, depositados através do processo HVOF; revestimentos alternativos à camada de Cromo duro. Os dados de fadiga axial são representados por curvas σ x N... / AISI 4340 steel is being used in the aeronautical industry because its good physical, chemical, mechanical and fatigue properties. Chromium coatings are used in applications to guarantee protection against wear and corrosion, combined with chemical resistance and good lubricity. The reduction in the fatigue strength of base material and since this technology presents detrimental environmental and health effects, resulted in the search on coatings viewed as being capable of replacing hard chrome plating. Thermally sprayed HVOF coatings are being considered to replace galvanic chromium deposits in industrial applications with comparable performance for wear and corrosion resistance. With respect to fatigue life, the HVOF technique induces tensile residual stress on the interface. In this case, the initiation and propagation phases of fatigue process are accelerated because the coating; on the other hand, compressive residual stresses close to the surface increases fatigue life. The technique to improve the coated materials fatigue strength is the shot peening process, which induces compressive residual stress in the surface, which delay nucleation and propagation process In the present research is verified the influence of WC-CrC-Ni; WC-10Ni; Ni-20Cr; Ni-Cr-B-Si-Fe; Cr3C2-NiCr HVOF process, coated high strength AISI 4340 with and without shot peening on the axial fatigue strength, in comparison with EHC. Corrosion resistance is also conducted by salt spray tests. S-N curves are obtained in axial fatigue tests. In order to study the influence of residual stresses on fatigue life, the stress field is measured by X-ray tensometry. Scanning electron microscopy and optical metallographic are used to investigate the fatigue source appearance. Experimental data show lower axial fatigue resistance for HVOF coated specimens in comparison to base material...(Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Larissa Ribas de Lima null (larissa.ribas@grad.itapeva.unesp.br) on 2017-04-27T03:51:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Larissa R L Soares.pdf: 3649346 bytes, checksum: 2227d304d6690e062c3d9c68bced5199 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-03T14:10:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 soares_lrl_me_guara.pdf: 3649346 bytes, checksum: 2227d304d6690e062c3d9c68bced5199 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T14:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 soares_lrl_me_guara.pdf: 3649346 bytes, checksum: 2227d304d6690e062c3d9c68bced5199 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Alternativas para otimizar os processos de fabricação por usinagem têm sido buscadas com o objetivo de diminuir custos, aumentar produtividade e diminuir problemas ambientais. Entre essas alternativas destacam-se a procura pela usinagem a seco, o desenvolvimento e aprimoramento de materiais para ferramentas de corte e de recobrimento da mesma e a usinagem de aços endurecidos com o intuito de eliminar o processo de retificação. Com base nisto, neste trabalho foi analisado o fresamento frontal, do tipo abertura de canal, do aço SAE 4340 na forma recozida e na forma endurecida (temperado e revenido), utilizando ferramenta de metal duro com recobrimento de TiAlN e TiN na condição à seco. Este aço é comumente utilizado em componentes mecânicos, solicitados à esforços dinâmicos, na indústria automobilística e aeroespacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da usinagem a seco deste aço na forma endurecida, através da análise do comportamento da qualidade superficial, da potência consumida, da vibração, da emissão acústica, do desgaste das ferramentas e das formas e tipos de cavacos produzidos nas diferentes condições de usinagem. Esta pesquisa foi realizada em um Centro de Usinagem CNC, variando-se os parâmetros velocidade de corte e avanço. Os ensaios foram realizados em duas etapas, no qual, na primeira etapa as amostras do material, nas duas formas mencionada (recozido e endurecido), foram usinadas com Vc de 200 e 300 m/min e avanço de 0,1 e 0,04 mm/dente. Na segunda etapa, o material recozido foi ensaiado com uma Vc de 400 m/min e o material endurecido foi ensaiado com uma Vc de 300 m/min, em ambos os casos, os ensaios foram realizados nos dois níveis de avanço. Através da análise dos resultados, conclui-se que o endurecimento do aço 4340 contribuiu para uma menor rugosidade (Ra e Rt) das peças produzidas. Comprovando, através dos valores obtidos para o parâmetro Ra, que o fresamento frontal do aço 4340 endurecido, com uma Vc de 200 m/min e avanço de 0,04 mm/dente, pode substituir o processo de retificação em boa parte das aplicações. E por fim, a utilização da velocidade de corte de 300 m/min com usinagem a seco, se mostrou inviável em relação ao desgaste provocado na ferramenta de corte e aos resultados obtidos para as variáveis de saída. / Alternatives to optimize machining processes have been sought with the aim of reducing costs, increasing productivity and reducing environmental problems. Among those options, it is highlighted the demand for dry machining, the development and improvement of materials for cutting and covering the same tools and the machining of hardened steels in order to eliminate the grinding process. On this basis, this paper analyzed the steel face milling, of channel opening type, SAE 4340 in annealed form and in hardened form (quenched and tempered) using carbide tool with coating TiAlN and TiN in the dry condition. This steel is commonly used in mechanical components, ordered the dynamic forces in the automotive and aerospace industry. The aim of this study was to investigate the behavior of the surface quality, consumed power, vibration, acoustic emission, wear of tools and forms and types of chips produced in different machining conditions. This research was conducted in a CNC Machining Center, varying the parameters cutting speed and feed. The tests were carried out in two stages, in which, in the first step, samples of the material in the two forms mentioned (annealed and hardened) were machined with Vc of 200 and 300 m/min and advance of 0,1 and 0,04 mm/tooth. In the second step, the annealed material was tested with a Vc of 400 m/min and the cured material was tested with a Vc of 300 m/min, in both cases the tests were performed at both feed rates. In which, through the analysis of the results, it is concluded that the hardening of the 4340 steel contributed to a lower roughness (Ra and Rt) of the produced parts. Verifying, through the values obtained for parameter Ra, that the front milling of hardened 4340 steel, with a Vc of 200 m/min and an advance of 0.04 mm/tooth, can replace the grinding process in most applications. Finally, the use of the cutting speed of 300 m / min with dry machining was not feasible in relation to the wear caused by the cutting tool and the results obtained for the output variables.

Submitted by Kamira Miksza Fragoso null (kah.miksza@gmail.com) on 2017-08-16T13:20:00Z No. of bitstreams: 1 Versão Final - Com capa.pdf: 1983871 bytes, checksum: 34277f922503ea94fdddab00284effc5 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-08-22T18:44:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fragoso_km_me_bauru.pdf: 1983871 bytes, checksum: 34277f922503ea94fdddab00284effc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T18:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fragoso_km_me_bauru.pdf: 1983871 bytes, checksum: 34277f922503ea94fdddab00284effc5 (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de retificação é um processo de acabamento, e, portanto, possui características como bom acabamento superficial e alta precisão dimensional e geométrica. As peças usinadas por este processo possuem um alto valor agregado, pois as mesmas já passaram por outros processos de usinagem e/ou tratamentos térmicos e revenimento. Um fator limitador do processo de retificação é a quantidade de calor gerada durante o mesmo, energia esta que é minimizada pela aplicação de fluidos de corte durante a retificação. Porém os fluidos utilizados, na maior parte dos casos são poluentes e contém substâncias prejudiciais à saúde, além de possuir um alto custo de compra, manutenção e descarte. Visando reduzir a quantidade de fluido utilizada durante o processo de retificação o presente trabalho foi proposto, com o objetivo de melhorar a técnica da mínima quantidade de lubrificação através da aplicação combinada com ar comprimido à baixa temperatura a fim de melhorar o efeito de refrigeração e assim minimizar a geração de calor na região de corte. Para avaliar a eficácia da técnica foram escolhidas as variáveis de acabamento como a rugosidade e a circularidade, e de eficiência do processo como o desgaste do rebolo e potência consumida durante a usinagem. Estes valores foram medidos para três métodos distintos de aplicação de fluidos de corte durante o processo de retificação, a fim de compará-los, o método proposto para o presente trabalho, CAMQL (técnica de mínima quantidade de fluido combinado com a aplicação de ar comprimido resfriado), em comparação com as técnicas de aplicação de fluido convencional e a técnica de mínima quantidade de lubrificante com ar em temperatura ambiente ou MQL. Para todos os parâmetros, a proposta de redução de quantidade de fluido utilizada atingiu, em geral, resultados positivos, provando a viabilidade da mesma para a retificação do aço AISI 4340 utilizando rebolo de CBN. / Grinding is a finishing process, and therefore has characteristics such as good surface finish, high dimensional and geometric precision. Because it is this kind of manufacture process, the parts machined by this have a high added value, since they have already undergone other machining processes and/or heat treatments and tempering. A limiting factor of grinding process is the amount of heat generated during it; which energy is minimized by application of cutting fluids. But these fluids, in most cases are pollutants and could contain substances that are harmful to health, in addition to having a high cost of purchase, maintenance and disposal. In order to reduce the amount of fluid used during the grinding process, the present research has been proposed with the aim of improving the technique of minimum quantity of lubrication by the combined application with compressed air at low temperature in order to improve the cooling effect ant thus minimize the heat in cutting zone. To evaluate the effectiveness of this technique, the finishing variables such as roughness and roundness, and process efficiency, such as grinding wheel wear and power consumed during machining, were chosen. These values were measured for three different methods of cutting fluids application during the grinding process, in order to compare them, the proposed method, CAMQL (cold air minimum quantity of lubrication) as compared to conventional fluid application (flood) and the minimum quantity lubrication with air in room temperature. For all parameters, the proposed cutting fluid reduction reached, in general, positives results, proving its feasibility for grinding of AISI 4340 steel using CBN grinding wheel.

Resumo: O aço AISI 4340 tem sido utilizado largamente devido as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas e resistência à fadiga, atendendo ao rigoroso e crescente aumento das exigências para aplicações na engenharia. Revestimentos superficiais são aplicados objetivando proteção contra corrosão e desgaste, por exemplo, a eletrodeposição de Cromo, pois apresenta resistência à corrosão, alta dureza, resistência ao desgaste abrasivo e adesivo, soldabilidade e baixo coeficiente de atrito. Por outro lado, microtrincas derivadas da camada de Cromo diminuem a resistência à fadiga, com isso o componente é submetido ao tratamento superficial para deformação plástica, shot peening, criando tensões residuais compressivas na superfície, que retardam ou eliminam a propagação de trincas, tendendo a aumentar sua vida em fadiga. Entretanto, durante o processo de deposição do Cromo duro é liberada uma substância cancerígena, o Cromo hexavalente. Por essa razão, estuda-se a substituição do Cromo por outros revestimentos que apresentem propriedades mecânicas similares, mas que não tenham restrições ambientais. O processo HVOF (High-Velocity-Oxigen-Fuel) para deposição de revestimentos alternativos, como carbeto de tungstênio, é considerado uma técnica promissora, pois fornece alta dureza e boa resistência ao desgaste e uma menor redução da resistência à fadiga do substrato quando comparado à redução fornecida pelo revestimento de Cromo duro aplicado ao aço AISI 4340. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar o comportamento mecânico do aço AISI 4340 com alta resistência mecânica (50 HRC), revestido com WC-CrC-Ni, WC-10Ni, Ni-20Cr, Ni-Cr-B-Si- Fe, e Cr3C2-NiCr, depositados através do processo HVOF; revestimentos alternativos à camada de Cromo duro. Os dados de fadiga axial são representados por curvas σ x N ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: AISI 4340 steel is being used in the aeronautical industry because its good physical, chemical, mechanical and fatigue properties. Chromium coatings are used in applications to guarantee protection against wear and corrosion, combined with chemical resistance and good lubricity. The reduction in the fatigue strength of base material and since this technology presents detrimental environmental and health effects, resulted in the search on coatings viewed as being capable of replacing hard chrome plating. Thermally sprayed HVOF coatings are being considered to replace galvanic chromium deposits in industrial applications with comparable performance for wear and corrosion resistance. With respect to fatigue life, the HVOF technique induces tensile residual stress on the interface. In this case, the initiation and propagation phases of fatigue process are accelerated because the coating; on the other hand, compressive residual stresses close to the surface increases fatigue life. The technique to improve the coated materials fatigue strength is the shot peening process, which induces compressive residual stress in the surface, which delay nucleation and propagation process In the present research is verified the influence of WC-CrC-Ni; WC-10Ni; Ni-20Cr; Ni-Cr-B-Si-Fe; Cr3C2-NiCr HVOF process, coated high strength AISI 4340 with and without shot peening on the axial fatigue strength, in comparison with EHC. Corrosion resistance is also conducted by salt spray tests. S-N curves are obtained in axial fatigue tests. In order to study the influence of residual stresses on fatigue life, the stress field is measured by X-ray tensometry. Scanning electron microscopy and optical metallographic are used to investigate the fatigue source appearance. Experimental data show lower axial fatigue resistance for HVOF coated specimens in comparison to base material...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Coorientador: Maria Odila Hilário Cioffi / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Carlos de Moura Neto / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Banca: Lindolfo Araujo Moreira Filho / Doutor

„Kommt, denn es ist alles bereit. Schmecket und sehet, wie freundlich der Herr ist“. Diese Einladung an den Tisch des Herrn gilt in der sächsischen Landeskirche seit vielen Jahren auch getauften Kindern. Im Jahr 1983 hat die Landessynode mit einem Kirchengesetz den Weg dafür frei gemacht. Es ermöglicht getauften Kindern ab einem Alter von acht Jahren die Teilnahme am Heiligen Abendmahl, wenn sie zuvor unterwiesen worden sind und der Kirchenvorstand einen entsprechenden Beschluss gefasst hat. Inzwischen sind fast drei Jahrzehnte vergangen in denen etwa 180 Gemeinden in unserer Landeskirche Erfahrungen mit dieser Regelung gemacht haben, nachdem sie sich für die Einführung des Abendmahls mit Kindern entschieden hatten. In anderen Gemeinden hat es keine ausreichende Mehrheit dafür gegeben, oder die bestehende Praxis wurde nach intensiver Beratung bewusst beibehalten. Nicht wenigen Kirchgemeinden hat sich die Frage bislang allerdings noch gar nicht gestellt. Und schließlich gibt es eine weitere Gruppe von Gemeinden, die sich auf Grund ihrer positiven Erfahrungen für Änderungen der geltenden Regelungen einsetzen. Es liegen also genügend Erfahrungen in unserer Landeskirche vor, um eine Generation nach der Einführung des Abendmahls mit Kindern das Gespräch erneut aufzunehmen und zu vertiefen. (... aus dem Vorwort)

Throughout engineering history, metal cutting technology has been pushed to keep pace with the development of stronger and more difficult to cut materials. With the advent of robust machining technology, the finish cutting of hardened materials at high speeds and extreme conditions has become possible. As we push the thresholds of our technology, the need for a deep understanding of the processes at work in metal cutting in order to predict limit states has become clear. The prediction of machining processes began with models that described the problem qualitatively. The principals and assumptions used within these laid the foundations for further theoretically based empirical models. With the advent of computationally based numerical modeling, predictive modeling of metal cutting processes using elasto-plastic based simulation has brought a new perspective to the field. The development of finite element modeling techniques capable of modeling both continuous and discontinuous chip formation has become a subject of considerable research effort. The present work focuses on the study and development of explicit transient finite element techniques used to simulate the orthogonal machining of hardened steel under various cutting conditions producing both continuous and discontinuous chips. Metal cutting involves a diversity of complex physical phenomenon such as large strain and strain rate plasticity, high temperature contact and friction conditions, material failure, adiabatic shear localization, and thermo-mechnically based deformation. The numerical modeling of these processes in orthogonal machining operations is the primary focus of this work. The effects of cutting conditions on chip morphology and the finished workpiece are investigated and resulting phenomenon are explained in terms of numerically based stress analysis. Benchmarking comparisons with literature and commercial modeling software simulations are made and quantified in terms of strains, temperatures, residual stresses, and the various components of stress. Future directions and issues are outlined and recommendations are made. Solution stability of the finite element solver applied to machining was quite low due to the lack of an adaptive remeshing scheme and deficiencies in the contact algorithm. Thermal mechanical coupling and remeshing are currently being implemented. Future avenues include methods of surface generation without volumetric losses. the application of friction based on wear data, and the application of machining simulations to oblique three-dimensional cutting operations. / Thesis / Master of Engineering (ME)

Submitted by Hamilton Jose de Mello null (hamilton@feb.unesp.br) on 2017-09-11T20:33:22Z No. of bitstreams: 1 Tese Hamilton Mello.pdf: 8269040 bytes, checksum: 3f0c6bf3cfd3ea01ba9055e3b8e5895b (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-12T17:24:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mello_hj_dr_bauru.pdf: 8269040 bytes, checksum: 3f0c6bf3cfd3ea01ba9055e3b8e5895b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T17:24:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mello_hj_dr_bauru.pdf: 8269040 bytes, checksum: 3f0c6bf3cfd3ea01ba9055e3b8e5895b (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / A busca por melhorias no processo de usinagem é cada vez maior, principalmente no que diz respeito aos procedimentos finais de corte, como a retificação. Isso porque tais técnicas é que irão garantir, na maioria das vezes, os parâmetros tão desejados no produto final, como tolerâncias dimensionais e geométricas, além da rugosidade. Especificamente no campo da retificação, muito já se avançou com o desenvolvimento de métodos de dressagem de rebolos, de lubrirrefrigeração e outros mais. Todavia, todos estes progressos foram conseguidos apenas no que diz respeito ao corte contínuo. Nesse sentido, torna-se necessário o estudo de todos estes parâmetros no processo de retificação por corte interrompido (peça com ranhuras), pois pouco, ou mesmo nenhum conhecimento e/ou estudo foi desenvolvido com este enfoque, visto que não é encontrado material algum na literatura formal, salvo aqueles em que o rebolo é o detentor das ranhuras. Na retificação, o calor gerado na zona de corte é extremamente elevado e o uso de fluidos de corte se faz indispensável para que seja possível refrigerar tanto a peça quanto o rebolo. O uso adequado dos fluidos implica em melhorias na operação de corte, propiciando uma maior produtividade, e, por isso, o mais comum é a utilização de fluido em abundância, tendo em vista que os agentes de arrefecimento e lubrificação são capazes de proporcionar uma retificação muito satisfatória, sem que haja quaisquer danos térmicos. Portanto, a presente tese teve o propósito de estudar o processo de retificação cilíndrica externa de mergulho do aço ABNT 4340, temperado e revenido com dureza média de 54 HRC com corte descontínuo (no qual o corpo de prova é que possui os entalhes) sob aplicação de refrigeração abundante e de alta pressão. Os rebolos que foram utilizados são do tipo convencional de óxido de alumínio, com ligante vitrificado e outro com ligante resinoide. A análise dos resultados foi feita através da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação, tais como: comportamento de força tangencial de corte, rugosidade, desvios de circularidade, emissão acústica, desgaste diametral do rebolo, microscopia óptica e microdureza. / The search for improvement in the process of machining is always increasing, especially in regards to the final cutting procedures, like grinding. That is because such techniques will guarantee, most of the time, the much desired parameters of the final product, such as dimensional and geometric tolerances, besides surface roughness. Specifically in the field of grinding, there has been much advancement with the development of grinding wheel dressing methods, lubrication and cooling and more. However, all this progress was obtained only when it comes to continuous cutting. In that sense, it becomes necessary to study all these parameters in the process of interrupted cutting in grinding (workpiece with grooves), since little to no knowledge and/or study was developed with that focus, seeing that no material is found in the formal literature, except for that in which the grinding wheel is the element with grooves. In grinding, the heat generated in the cutting zone is extremely high and the use of cutting fluids becomes indispensable to allow the cooling of both workpiece and grinding wheel. The adequate use of cutting fluids brings improvements in the cutting operation, providing higher productivity, and, because of that, the most usual technique is to use abundant cutting fluids, seeing that the cooling and lubrication agents are capable of providing a much more satisfactory grinding, without the occurrence of thermal damage. Therefore, the present thesis held the purpose of studying the process of external cylindrical grinding of the ABNT 4340 steel, quenched and tempered with an average hardness of 54 HRc in discontinuous grinding (in which the workpiece is the element with grooves) under application of abundant and high pressure cooling. The grinding wheels used were conventional aluminum oxide wheels, one with vitrified bond and the other with resin bond. The analysis of the results was made through the evaluation of the output variables of the grinding process, such as: behaviour of tangential cutting force, surface roughness, circularity deviations, acoustic emission, diametrical wear of grinding wheel, optic microscopy and microhardness of the workpiece.

O aço de médio carbono e baixa liga SAE 4340 vem sofrendo diversas modificações e neste processo de desenvolvimento surgiu o aço 300M. O presente trabalho visa avaliar e comparar a microestrutura e a resistência mecânica dos aços SAE 4340 e 300M, submetidos ao processo de soldagem autógena a laser e em seguida a duas formas de tratamento: o revenimento pós-soldagem e a nitretação à plasma. Também é avaliado o efeito combinado dos tratamentos de revenimento e nitretação. Após soldagem, as chapas foram divididas nos lotes: como recebido, soldado, soldado e revenido, soldado e tratado superficialmente por nitretação a plasma e soldado, revenido e tratado superficialmente por nitretação a plasma. A partir desses lotes, foram obtidas amostras para análise microestrutural e produzidos corpos-de-prova para ensaios de tração. Os resultados mostraram que a presença de precipitados confere ao aço 300M maior resistência mecânica em relação ao aço 4340. Após a soldagem a laser, a zona fundida e zona termicamente afetada de ambos os materiais apresentaram fases diferentes das fases presentes no metal base, a zona fundida mostrou-se martensítica em sua maioria, e a zona termicamente afetada apresentou-se multifásica. Devido às dimensões reduzidas do cordão de solda, o comportamento em tração dos corpos-deprova soldados não diferiu significativamente dos corpos-de-prova produzidos com os materiais de base. O tratamento térmico de revenimento pós-soldagem promoveu queda na dureza da zona fundida em ambos os aços. Após a nitretação, os aços 4340 e 300M apresentaram aumento de dureza próximo às superfícies. O aço 4340 apresentou aumento na resistência mecânica sem perda significativa de ductilidade. Quando revenido e nitretado após a soldagem, o aço 4340 apresentou ligeira queda na resistência mecânica. A nitretação do aço 300M, com a temperatura e tempo escolhidos, levou à fragilização do material em ambas as situações (com e sem revenimento), resultando em uma piora significativa das propriedades mecânicas, o que indica que os parâmetros de nitretação para este aço devem ser revistos. / The high-strength low-alloy (HSLA) steel SAE 4340 has been modified over time giving raise to the 300M steel. This study intends to evaluate and compare the microstructure and the mechanical behavior of the steels SAE 4340 and 300M, after laser beam welding in one pass, followed by distinct treatment routes: tempering, plasma nitriding and tempering plus plasma nitriding. After welding, the plates were divided into five sets: as welded, welded and tempered, welded and plasma nitrided, welded and tempered and plasma nitrided. The samples for microstructural analyses and tensile tests were taken from these material conditions. The results revealed that the presence of precipitates allow higher mechanical strenght to the 300M steel compared to 4340 steel. The melted zone showed more fases if compared with base material, fase like martensite, and the heat affected zone presented a multiphase in your matrix. The melted zone in both materials suffered a hardness decreasing after tempering, although no microstructural changes were observed. After nitriding the 4340 and 300M steels showed a surface hardness increase. The 4340 steel showed an increase in tensile strenght without significant ductility loss. When tempered and nitrided after welding, the 4340 steel suffered a drop in its mechanical strenght. The 300M steel suffered an embrittlement after nitriding in both situations (with and without tempering), resulting in unsatisfactory mechanical properties. This indicates that improvements are needed in the plasma nitriding parameters for this steel.

O aço de médio carbono e baixa liga SAE 4340 vem sofrendo diversas modificações e neste processo de desenvolvimento surgiu o aço 300M. O presente trabalho visa avaliar e comparar a microestrutura e a resistência mecânica dos aços SAE 4340 e 300M, submetidos ao processo de soldagem autógena a laser e em seguida a duas formas de tratamento: o revenimento pós-soldagem e a nitretação à plasma. Também é avaliado o efeito combinado dos tratamentos de revenimento e nitretação. Após soldagem, as chapas foram divididas nos lotes: como recebido, soldado, soldado e revenido, soldado e tratado superficialmente por nitretação a plasma e soldado, revenido e tratado superficialmente por nitretação a plasma. A partir desses lotes, foram obtidas amostras para análise microestrutural e produzidos corpos-de-prova para ensaios de tração. Os resultados mostraram que a presença de precipitados confere ao aço 300M maior resistência mecânica em relação ao aço 4340. Após a soldagem a laser, a zona fundida e zona termicamente afetada de ambos os materiais apresentaram fases diferentes das fases presentes no metal base, a zona fundida mostrou-se martensítica em sua maioria, e a zona termicamente afetada apresentou-se multifásica. Devido às dimensões reduzidas do cordão de solda, o comportamento em tração dos corpos-deprova soldados não diferiu significativamente dos corpos-de-prova produzidos com os materiais de base. O tratamento térmico de revenimento pós-soldagem promoveu queda na dureza da zona fundida em ambos os aços. Após a nitretação, os aços 4340 e 300M apresentaram aumento de dureza próximo às superfícies. O aço 4340 apresentou aumento na resistência mecânica sem perda significativa de ductilidade. Quando revenido e nitretado após a soldagem, o aço 4340 apresentou ligeira queda na resistência mecânica. A nitretação do aço 300M, com a temperatura e tempo escolhidos, levou à fragilização do material em ambas as situações (com e sem revenimento), resultando em uma piora significativa das propriedades mecânicas, o que indica que os parâmetros de nitretação para este aço devem ser revistos. / The high-strength low-alloy (HSLA) steel SAE 4340 has been modified over time giving raise to the 300M steel. This study intends to evaluate and compare the microstructure and the mechanical behavior of the steels SAE 4340 and 300M, after laser beam welding in one pass, followed by distinct treatment routes: tempering, plasma nitriding and tempering plus plasma nitriding. After welding, the plates were divided into five sets: as welded, welded and tempered, welded and plasma nitrided, welded and tempered and plasma nitrided. The samples for microstructural analyses and tensile tests were taken from these material conditions. The results revealed that the presence of precipitates allow higher mechanical strenght to the 300M steel compared to 4340 steel. The melted zone showed more fases if compared with base material, fase like martensite, and the heat affected zone presented a multiphase in your matrix. The melted zone in both materials suffered a hardness decreasing after tempering, although no microstructural changes were observed. After nitriding the 4340 and 300M steels showed a surface hardness increase. The 4340 steel showed an increase in tensile strenght without significant ductility loss. When tempered and nitrided after welding, the 4340 steel suffered a drop in its mechanical strenght. The 300M steel suffered an embrittlement after nitriding in both situations (with and without tempering), resulting in unsatisfactory mechanical properties. This indicates that improvements are needed in the plasma nitriding parameters for this steel.

Em decorrência ao grande crescimento e evolução dos processos de usinagem e a demanda para adequação ambiental, novos fluidos de corte tem sido aplicados. Uma comprovação de sua eficiência em refrigerar a peça, e a ferramenta melhorando a produtividade do processo ainda é necessária. O presente trabalho propõe o estudo e o desenvolvimento de um sistema para avaliar a eficácia de fluidos de corte em operações de usinagem. Inicia-se com uma abordagem matemática da modelagem do processo de dissipação de calor em operações de usinagem. Em seguida prossegue-se com uma investigação de diferentes maneiras de solução do modelo proposto. Experimentos práticos foram realizados no laboratório de Otimização de Processos de Fabricação - OPF. A partir dos dados obtidos foi realizada uma análise assintótica das equações diferencias parciais que governam o modelo. Finalizando, o modelo selecionado foi aplicado no fresamento do aço AISI 4340 endurecido usinado sob alta velocidade. / Due to the rapid growth and development of machining processes there has been a demand for environmental sustainability and news cutting fluids have been applied. A reliable assessment of their efficiency in cooling the workpiece, tools and improving productivity is still a requirement. The present thesis presents a theoretical study and a proposal of a system to assess the effectiveness of cutting fluids applied to machining operation. It begins using a mathematical approach to model the heat propagation during machining operations. Then, it continues with an investigation into different ways to solve the proposed theorical model. Machining experiments using realistic cutting operations were also conducted at the Laboratory for Optimization of Manufacturing Processes - OPF. From the experimental data, was carried out an asymptotic analysis of partial differential equations, which govern the mathematical model. Finally, the selected model will be applied to a milling operation using High Speed Machining (HSM) technique on hardened steel AISI 4340.