Comentado inicialmente o fato de que até hoje continuam altos os índices de falhas em estruturas soldadas e são mencionadas as trincas como uma de suas maiores causas, citando-se opiniões de reconhecidas autoridades no assunto. O termo "soldabilidade" é apresentado, sendo analisadas as dificuldades em precisar-se seu real significado, inferindo-se que ele é aplicável, com exatidão, somente para cada caso em particular. Explana-se as idéias fundamentais existentes com relação ao crescimento epitaxial e competitivo, realizando-se uma análise da influência dos parâmetros de soldagem sobre as estruturas de solidificação e microsegregação. Exemplifica-se a ação desse fenômeno sobre a formação das "Trincas a Frio na Zona do Metal Soldado", demonstrando-se a influência positiva de manipulação inteligente dos parâmetros "gradiente de temperatura no líquido" e "velocidade de crescimento do sólido" na solda, sobre a distribuição do hidrogênio. Numa pesquisa bibliográfica relativamente vasta, apresenta-se o estágio atual do conhecimento sobro o mecanismo e natureza das Trincas de Solidificação. Mostra-se suas características mais importantes, evolução histórica das pesquisas fundamentais para o desvendamento do suas particularidades e as teorias atualmente celtas quanto sua formação, todas elas indicando-se uma ação conjugada de deformação/microsegregação. Além disso, relata-se os fatores mais importantes relacionados com a suscetibilidade às Trincas de Solidificação, tanto sob o ponto de vista operacional, do lado "prático" da soldagem, quanto do prisma da ação dos elementos químicos, arrolando-se uma larga série de sugestões para minimizar essa suscetibilidade, assumindo vulto essas informações, pois são pouquíssimos e geralmente de abordagem superficial os trabalhos existentes sobre o assunto em língua portuguesa. Descreve-se e indica-se o uso dos ensaios mais usuais de soldadibilidade, relacionando suas várias categorias com os fenômenos das deformações e noções fundamentais de constrangimento das juntas soldadas. Discute-se, ainda, detalhadamente, a utilização do Teste Verestraint e suas variantes (Transvarestraint e Spot Varestraint), demonstrando-se as limitações de cada caso, além de discorrer-se sobre o fatos humano no problema. Apresenta-se, também, uma tabela que tenta englobar de maneira sintética os principais aspectos dos Testes vistos. Utilizando-se o Teste Varestraint, com TIG sem metal de adição, para estudar a suscetibilidade do metal base às Trincas de Solidificação, ale dos convecionais relaciomentos entre o Comprimento Total das Trincas médio, já que utilizamos sempre a média de no mínimo três ensaios com intensidade de corrente ou deformação, analisa-se o efeito da velocidade de soldagem, mantidos outros parâmetros constantes, o que sugeriu-nos uma interessante conclusão sobre o aspecto diferenciado, em relação à energia de soldagem, dos parâmetros corrente a velocidade. Através de análise metalográfica ótica e ao Microscópio Eletrônico de Varredura, discute-se aspectos característicos das Trincas de Solidificação, sendo que nesse último aparelho a trinca mostra-se de forma indiscutivelmente dendrítica, enquanto que os ataques utilizados em metalografica óptica permite-nos observar seu caminho intergranular, na estrutura secundária, ou, interdendrítico, quando a estrutura é primária. Estende-se o trabalho e avalia-se a influência do metal de adição proporcionado por dois processos distintos (MAG e Arco-Submerso), soldados superficialmente sobre a chapa e após fresado o excesso, sendo que, aparentemente, constata-se que o fator possível de ser relacionado com a sua suscetibilidade às Trincas de Solidificação é a razão fator de ser relacionado com a sua suscetibilidade às Trincas de Silidificação é a razão penetração/largura do cordão soldado, além de o metal base apresentar maior suscetibilidade às Trincas de Solidificação do que os metais de adição diluídos, dentro da faixa de trabalho utilizada.

O sistema de tratamento do aço tem sido utilizado com o objetivo de aumentar a resistência à corrosão e melhorar a adesão da tinta sobre o substrato. Porém, a fosfatização convencional traz danos ao meio ambiente. Com o intuito de realizar o desenvolvimento sustentável, novos processos de tratamentos têm sido desenvolvidos a fim de substituir o processo de fosfatização, reduzir o impacto ambiental e promover o progresso nos tratamentos. Neste trabalho foi realizada uma avaliação comparativa entre dois tratamentos superficiais para aço de baixo carbono isentos de metais pesados (nanocerâmico e silano) e a fosfatização. Para este estudo foram utilizadas chapas de aço carbono 1020 laminado a frio como substrato. Com o objetivo de verificar a resistência anticorrosiva dos tratamentos sem pintura foram realizados ensaios de exposição à umidade, imersão em água, imersão em soluções aquosas de pH 2 e pH 10 e curvas de polarização anódicas e catódicas e em soluções de NaCl, NaOH e H2SO4. As amostras pintadas com tinta a pó microtexturizada foram submetidas aos ensaios de exposição à névoa salina neutra, dióxido de enxofre e umidade, além dos ensaios mecânicos de aderência, flexibilidade e impacto. Os resultados de resistência mecânica demonstraram um bom desempenho de todos os tratamentos. Quanto à resistência anticorrosiva pode-se verificar, a partir das curvas de polarização anódicas e catódicas,, que os tratamentos testados se comportam de maneira peculiar nos diferentes meios, mostrando uma ligeira superioridade com relação ao fosfato de zinco. Os resultados quanto a resistência à corrosão, para as amostras cujos tratamentos foram conjugados com pintura a pó, mostraram que todos os sistemas obtiveram comportamento semelhante e satisfatório. / The steel treatment system had been using with purpose of increase the corrosion resistance and to improve the paint adhesion on substratum. However, the conventional phosphatetion causes damage the environment. With purpose to permit a sustainable development, new treatment process has been developing in order to replace the phosphatetion process, to minimize the environmental impact and to promote the progress in the treatments. In this work has been carried out an assessment comparative between two different steel treatment area of low carbon, free of heavy metals (nanoceramic and silane) and the phosphatetion. During the study have been used as substratum, steel carbon plate 1020 which was laminated by cold. Having in mind to check the anticorrosive resistance treatments without painting, have been carried test out of exposure to humidity, water immersion besides immersion in water solution of pH 2 and pH 10 and variations of polarization anodic and cathodic besides solutions of NaCI, NaOH and H2SO4. The samples have painted with microtexturizada ink dust have been subjected test of exposition at the neutral saline mist, dioxide of sulfur and humidity, besides mechanical assays of tack, flexibility and impact. The resistance results mechanics had demonstrated a good performance of all the treatments. Regarding anticorrosive resistance, can been verified that from the anodic and cathodic curves of polarization, the tested treatments have had a peculiar performance in each different situations, showing a small superiority considering the phosphating of zinc. However the results of resistance corrosion, for the samples whose treatments had been conjugated with painting the dust, have been shown us that all the systems had gotten similar and satisfactory behavior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecãnica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T21:17:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:18:32Z : No. of bitstreams: 1 180819.pdf: 7321570 bytes, checksum: 696a07969536ff0fe236d74af89afbde (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T04:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:57:03Z : No. of bitstreams: 1 152857.pdf: 5570061 bytes, checksum: 0b159667055f7d180be4f175a1c34be6 (MD5) / O objetivo deste trabalho é determinar a possibilidade de se obter camadas superficiais de nitretos de ferro em amostras de aço ABNT 1020, posicionadas na região de pós- descarga de descargas elétricas em nitrogênio puro e misturas nitrogênio/hidrogênio. Um dispositivo experimental específico para este fim foi construído, de tal maneira que se pode submeter uma amostra de aço a um gradiente de temperatura e a ação do meio quimicamente ativo da pós-descarga. As amostras obtidas deste processo foram analisadas utilizando-se técnicas de difratometria de raios-X, microscopia ótica e microdureza, que revelaram camadas de nitretos de espessura e microdureza semelhantes àquelas obtidas pelo processo de nitretação em descarga anormal.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226933.pdf: 1888261 bytes, checksum: f608be421f5c95904bef5bf2064ead7b (MD5) / Há grande necessidade da execução de emendas por solda de topo na construção civil utilizando o processo a arco elétrico com eletrodos revestidos. Nesse contexto, apesar das usinas siderúrgicas nacionais fabricarem o vergalhão CA-50 classificado como soldável, verificou-se junto a empresas de construção uma demanda por maiores informações sobre o comportamento dessas barras de aço, principalmente nas bitolas maiores, ou seja, com diâmetros de 20, 25, 32 e 40 mm, quando soldadas em condições típicas de um canteiro de obras. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi elaborar um procedimento de soldagem para atender aos profissionais que utilizam a emenda por solda de topo de barras nervuradas do aço CA-50 na bitola de 32 mm, agregando recursos e informações técnicas que satisfaçam as necessidades dos clientes. São apresentados resultados comparativos sobre o comportamento de barras fornecidas por 2 grandes fabricantes do país. Análises química e metalográfica, medidas de dureza e ensaios mecânicos, tanto no aço no estado como fornecido como após testes de soldabilidade, mostraram que, apesar de pequena diferença na temperabilidade, associada ao carbono equivalente, ambos os materiais mostram boa soldabilidade, dispensando o preaquecimento nas condições típicas de soldagem em campo: emprego de eletrodos revestidos de maior diâmetro e elevado aporte térmico (maior que 15 kJ/cm). Emendas de topo foram aprovadas em ensaios de tração, entretanto ensaios de dobramento acusaram que a ductilidade pode ser afetada pela elevada energia de soldagem.

Resumo: No desenvolvimento de materiais para aplicação aeronáutica estrutural, como no caso de componentes de trens de pouso, deve-se considerar que os mesmos serão submetidos a carregamentos cíclicos. Em especial, estudar a fadiga dos materiais é um parâmetro fundamental. Além disso, para o trem de pouso em operação, o estudo da corrosão é fundamental, principalmente quando se pretende utilizar novos materiais. Atualmente, materiais de alta resistência mecânica, como o aço ABNT 4340, são utilizados em diversos componentes. Devido à necessidade de alta resistência ao desgaste e à corrosão, os componentes são geralmente revestidos por cromo duro e cádmio, respectivamente. Esses tratamentos produzem resíduos, como o Cr+6 e cianetos, por exemplo, gerados após a aplicação dos revestimentos. Este projeto teve origem na necessidade da indústria aeronáutica nacional em reduzir o uso de materiais revestidos com cromo ou cádmio eletrodepositado que geram resíduos nocivos à saúde e ao meio ambiente. O material escolhido foi o aço inoxidável Custom 465, também de uso aeronáutico, pois apresenta alta resistência mecânica. Considerando os esforços sofridos pelo eixo da roda do trem de pouso, o Custom 465 foi ensaiado em fadiga axial e corrosão em névoa salina. O objetivo é comparar o comportamento do Custom 465 com o do aço ABNT 4340 cadmiado. São também analisados os resultados obtidos em microscopia óptica, para análise microestrutural, e microscopia eletrônica de varredura, para análise fractográfic / Abstract: Considering material development for landing gear aircraft structural components, it should be considered that cyclic loading occurs. One important parameter for design is the fatigue of materials. The study of corrosion is also fundamental specially in the case of new materials application. Currently, high strength materials, especially AISI 4340 steel, are widely used as landing gear components. Due to the high resistance to wear and corrosion requirements, components are usually coated with hard chromium or cadmium. Treatments can produce wastes such as cyanide and Cr+6, for example, generated after the application hard chromium and cadmium coatings, which are harmful to health and environment. This project was originated from the national aircraft industry requirements to reduce the use of coated materials with electroplated chromium or cadmium that produce waste, which is harmful to health or the environment. The selected material is a Custom 465 stainless steel used in the aeronautical field due to its high mechanical strength. Considering the load sustained by the wheel axis of the landing gear, the Custom 465 is tested in axial fatigue and corrosion. The objective is to compare the behavior of the Custom 465 with plated AISI 4340 steel coated with cadmium. Fractographic analysis was conducted using optical and scanning electron microscopy / Orientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Coorientadora: Maria Odila Hilário Cioffi / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Carlos de Moura Neto / Mestre

O tratamento duplex de nitretação a plasma e posterior deposição de TiN pode proporcionar um aumento na vida útil de ferramentas revestidas, já que a camada nitretada garante uma melhor adesão e maior capacidade de sustentação de carga. Essa melhoria ocorre desde que não haja a formação de uma camada contínua de nitretos de ferro, visto que esta é extremamente frágil, podendo causar o lascamento do filme protetor. A possibilidade de integração da nitretação a baixas pressões e posterior deposição de TiN em um processo contínuo se mostra interessante, pois possibilita a nitretação sem formação de camada de nitretos de ferro, eliminando assim uma etapa de polimento, diminuindo o grau de impurezas do revestimento e o tempo de processamento como um todo. O objetivo desse trabalho é o estudo dos parâmetros de processo mais adequados para a nitretação a baixas pressões de um aço de trabalho a quente H13, de modo a preparar o substrato de forma efetiva para uma posterior deposição de TiN. Diferentes temperaturas (faixa de 400-530ºC), pressões e composições gasosas (misturas de N2, N2 + Ar e N2+H2) foram avaliadas por microscopia ótica, testes de microdureza e difração de raios X. Buscou-se a melhor condição de nitretação, caracterizada pela camada de difusão mais profunda, maior dureza superficial e não aparecimento de uma camada de nitretos de ferro Os resultados indicam que adições de argônio e hidrogênio não resultam na melhor condição de nitretação do aço H13, e que outros parâmetros que não haviam sido considerados como importantes, como rotação das amostras e proteção dos termopares com miçangas, têm grande efeito indireto no tamanho da camada nitretada. O melhor resultado obtido foi com os parâmetros de: temperatura 450ºC, pressão total de N2 de 2x10-3 mbar, termopares protegidos com miçangas, árvore de sustentação das amostras girando a duas e meia revoluções por minuto e filamentos de tungstênio novos.

Neste trabalho, estudou-se o efeito do N no comportamento de ruptura de arames durante o processo de trefilação de um aço equivalente ao ABNT 1013. Inicialmente, caracterizaram-se as propriedades mecânicas do mesmo após cada passe de trefilação, ou seja, da bitola inicial até o diâmetro final do produto. Após este estudo inicial, escolheu-se três aços com teores de nitrogênio de 96ppm, 122ppm e 166ppm para ensaios de tração à quente no intuito de verificar um possível envelhecimento, desempenho no ensaio de dobramento e também para avaliar a performance no processo produtivo, ou seja, a sua trefilabilidade. Estes aços foram ensaiados nas temperaturas ambiente, 50, 100 e 200°C. O resultado de trefilabilidade foi medido através do número de interrupções devido a quebra de arames dividido pela tonelada de material produzido. Os resultados obtidos no presente estudo nos apontam que, conforme aumenta o teor de N presente no aço, se tem um aumento nas propriedades mecânicas e também na susceptibilidade ao rompimento durante o teste de dobramento, além de um aumento no número de quebras por tonelada de material produzido, o que vai de acordo com a experiência operacional de perda na trefilabilidade. Já em relação ao envelhecimento, foi observado que as alterações nas propriedades mecânicas não foram significativas o bastante para caracterizá-lo, levando em conta as referidas temperaturas, aço estudado e as condições de ensaios propostas no trabalho.

O objetivo do trabalho é criar uma metodologia de caracterização para analisar a origem de defeitos superficiais tipo escama, procurando definir sua origem, de forma a estabelecer medidas para sua minimização. Para o desenvolvimento desta metodologia de caracterização do defeito superficial tipo escama foram analisadas 104 barras trefiladas (total de barras) das qualidades de aços ABNT 9254 (88 barras) e ABNT 1045 (16 barras), que não obtiveram aprovação na etapa de inspeção realizada na empresa Aços Especiais Piratini. Foram adquiridas amostras de 9 corridas de produção, sendo que 8 da qualidade de aço ABNT 9254 e 1 corrida da qualidade de aço ABNT 1045. Neste trabalho são revisadas as metodologias para estudar a origem dos defeitos superficias tipo escama, os diferentes reagentes metalográficos que podem ser utilizados e a informação que é capaz de ser obtida das observações das amostras polidas e atacadas com esses reagentes. Além disso, são discutidas as suas prováveis origens. A determinação da origem de defeitos superficias tipo escama inclui a observação dos aspectos gerais, tais como, a freqüência, localização e preferência por algum posicionamento na barra. Também a realização de um estudo detalhado através da análise utilizando o microscópio eletrônico de varredura com microssonda por espectroscopia de dispersão de energia (EDS) acoplado a ele para a determinação da composição química de inclusões encontradas próximo ou afastadas ao defeito superficial. Como resultado, determinou-se que o defeito superficial tipo escama na sua maior parte é oriundo do tarugo e em menor parte devido a práticas inadequadas de laminação. / This work aims the development of a methodology for the determination of the root cause of the slivers type defect in hot rolled bars in order to determine actions for its mitigation. During this work 104 steel bars produced from ABNT 9254 (88 bars) and ABNT 1045 (16 bar), which were not approved during the non destructive testing at Aços Especiais Piratini were analyzed. Those samples were taken from 9 different production heat being 8 from ABNT 9254 and 1 from ABNT 1045. In this work different methodologies proposed in the literature for the evaluation of slivers defect were tested. The different metallographic etchants and the information that can be obtained from the optical metallographic examination are discussed. Besides that, the probable origin of those defects is presented. The determination of the origin of the superficial slivers type defects included the observation of the frequency, and positioning of the defect in the bars. A scanning electron microscope with EDS capabilities were also used for the chemical analysis of the inclusion observed at and close to the defects. The results of this work indicated that the majority of the slivers type defect analyzed originated from the slab with only a minor part being introduced during the hot rolling of the bars.

Diante do aumento na demanda por combustíveis fósseis e a descoberta de novos campos de exploração e produção de petróleo cada vez mais remotos e com condições de operação de maior agressividade torna-se evidente a necessidade de desenvolvimento de materiais capazes de resistir a estes novos ambientes. Este trabalho engloba a revisão bibliográfica de três famílias de aços inoxidáveis modificados desenvolvidas nas últimas décadas, os supermartensíticos, os superferríticos e os superausteníticos. A avaliação dos materiais foi realizada quanto à resistência aos mecanismos de deterioração esperados no processamento primário de petróleo com teores elevados de CO2 e presença de H2S, considerando variáveis de processamento comumente utilizadas. Com os resultados encontrados na literatura a luz dos mecanismos de deterioração e considerando as características de processamento, fez-se uma seleção de materiais via matriz de decisão qualitativa para os equipamentos de uma planta de processo de modo a obter a melhor relação de compromisso considerando resistência a corrosão, custo e resistência mecânica. / The increasing demand for fossil fuels and the discovery of new oil fields in remote locations with aggressive operation conditions enlighten the need for development of materials able to resist to this new environments. This work includes a review of three families of modified stainless steels developed in recent decades, the supermartensitic, the superferritic and superaustenitic. The materials were evaluated through the criteria of resistance to the damage mechanisms expected in the primary processing of oil with high levels of CO2 and the presence of H2S, considering variables of the processing plant. With the literature results in the light of the damage mechanisms and considering the characteristics of processing, it was developed a material selection using a qualitative decision matrix for the equipments of a process plant to obtain the best compromise considering resistance to corrosion, cost and strength.