A busca da melhoria de produtos siderúrgicos leva uma atenção especial para a área da aciaria. Neste trabalho foram estudados os fatores que dificultam o controle da temperatura do aço líquido dentro das faixas objetivadas para o lingotamento contínuo. Esse descontrole tende a afetar negativamente a qualidade do aço. A exigência crescente é pelo controle em faixas cada vez mais restritas, necessitando para tal, um controle rígido da temperatura nas etapas do refino secundário que antecedem o lingotamento. Este trabalho buscou identificar as causas do descontrole de temperaturas mediante a observação “in loco” do processo da aciaria e propor soluções tecnológicas específicas, visto que cada aciaria tem as suas peculiaridades. Para tanto, desenvolveu-se um método para garantir a qualidade das informações do processo e a utilização dessas na previsão das perdas térmicas do aço líquido durante a etapa de desgaseificação e lingotamento contínuo. Um modelo matemático das panelas, desenvolvido e calibrado com dados obtidos na planta, é apresentado como uma solução para a estabilização das perdas térmicas que ocorrem para os refratários das panelas. Por fim, um sistema de aquecimento das válvulas submersas do distribuidor do lingotamento contínuo é proposto, ensaiado e aprovado com ótimos resultados. Todas as soluções encontradas estão sendo diretamente implementadas na aciaria.

Este trabalho visa a investigação dos aspectos microestruturais, de cunho significativo nas propriedades mecânicas de um aço microligado, através da utilização de técnicas de microscopia eletrônica. Variações em parâmetros de produção e processamento de aços microligados produzem efeitos microestruturais diversos, os quais influenciam diretamente nas propriedades do material. Para tanto, é de suma importância a realização de um acompanhamento da evolução microestrutural de forjados, para que se possa entender os mecanismos de reforço estrutural, e assim, buscar controlá-los. Foram simuladas as condições industriais de forjamento em amostras de aço microligado ao nióbio, SAE 1141, utilizando um simulador termomecânico Gleeble. Esse aço é empregado na produção de garfos (terminal) forjados pela indústria automobilística. As variáveis controladas na simulação foram a temperatura de pré-aquecimento, percentual de deformação e taxa de resfriamento. Os aspectos microestruturais resultantes foram analisados por microscopia de luz visível e eletrônica de varredura. Especial atenção foi dada ao estudo dos aspectos subestruturais através da técnica de microscopia eletrônica de transmissão. Foram utilizadas para tal amostras do tipo réplica de extração em filme de carbono e lâminas finas Os estudos realizados neste trabalho poderão contribuir para otimização do processo de forjamento nessa classe de aços visando garantir boas propriedades mecânicas. Análises por nano-sonda EDS indicam a presença de partículas ricas em Nb. Foi constatado que a temperatura de pré-aquecimento para forjamento desempenha papel importante, pois a temperatura mais baixa, verifica-se fina precipitação de carbonitretos e o refino de grão é mais pronunciado. Este efeito é influenciado também pelo grau de deformação a quente.

Filmes de polianilina (PAni) puros não apresentam propriedades mecânicas satisfatórias quando depositados sobre metais e mergulhados em soluções aquosas. Propriedades mecânicas melhoradas podem ser obtidas adicionando um plastificante ao polímero. Neste caso foi utilizado o dodecilfenol (DDPh) e as condições mais adequadas de adição do DDPh a PAni previamente solubilizada em N-metilpirrolidinona (NMP) foram determinadas a partir da avaliação das propriedades dos filmes depositados sobre eletrodos metálicos de aço carbono. As melhores condições foram: adição de 5% de DDPh á PAni seguido de aquecimento sob vácuo a 200o C durante uma hora. A PAni sintetizada quimicamente foi utilizada nas condições dedopada e dopada com 5% de ácido para-toluenosulfônico (TSA). Também foi preparada uma mistura de PAni com poli(orto-metóxianilina) (POMA) em diversas proporções e igualmente dedopadas e dopadas com 5% de TSA. Os filmes obtidos nestas condições foram analisados por técnicas variadas (espectroscopia infravermelho, Raman e de massa), testados por técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica e medida do potencial de corrosão ao longo do tempo) e ensaios acelerados de corrosão (névoa salina e câmara úmida) O melhor desempenho como filme protetor contra a corrosão foi apresentado pela PAni plastificada com 5% de DDPh e dopada com 5% de TSA. No ensaio de potencial de corrosão contra o tempo, este filme foi capaz de manter o potencial do sistema PAni-DDPh-TSA / aço carbono durante sete dias num valor positivo. Filmes da mistura PAni-POMA plastificados e dopados com TSA também atuaram conforme um mecanismo do mesmo tipo, porém por um período de tempo inferior, demonstrando a influência da POMA nas propriedades da PAni. Os ensaios acelerados de corrosão mostraram que os filmes de PAni plastificados com 5% de DDPh e dopados com 5% de TSA são muito superiores na proteção contra a corrosão do aço quando comparados ao filme de PAni pura. No ensaio de névoa salina o aço revestido pelo filme de PAni plastificado com 5% de DDPh e dopado com 5% de TSA, não apresentou corrosão por um período de sete dias.

A técnica de revestimento duplex combina dois processos: o tratamento de nitretação a plasma da superfície e a deposição de uma camada via PVD. O processo de nitretação a plasma sob condições controladas pode produzir a chamada “fase S” sem a presença de nitretos de cromo, o que confere ao aço tratado maior dureza e melhor resistência à corrosão. Os revestimentos de nitreto de titânio melhoram a dureza superficial do material, porém defeitos e poros podem expor o substrato ao meio. Este trabalho consiste no estudo da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico AISI 316L revestido com camada duplex em meio contendo cloretos. As camadas nitretadas a plasma foram obtidas pelo processo de nitretação iônica e os revestimentos Ti/TiN foram obtidos pelo processo de deposição física de vapor assistida por plasma (PAPVD). Os corpos de prova foram inicialmente avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a composição das fases foi identificada por difração de raios-x (DRX). A dureza foi avaliada por nanoidentação e a rugosidade superficial também foi medida. Os testes de resistência à corrosão foram feitos por voltametria cíclica (VC) e os ensaios de corrosão acelerada em câmara de névoa salina. A amostra nitretada a 400°C por 4 horas e mistura gasosa de 5%N2- 95%H2 apresentou o melhor desempenho de resistência à corrosão em meio contendo cloretos. A resistência à corrosão foi associada à estrutura obtida após o tratamento por nitretação a plasma e deposição física de vapores (PVD).

A substituição total de uma articulação de joelho é uma técnica amplamente usada para corrigir os danos irreversíveis na juntas originais, causadas por patologias como osteoartrite e artrite reumatóide. Com o aumento número de pacientes jovens e mais ativos, a evolução na técnica da substituição da articulação total de joelho visando desempenho de longo prazo passa a ser uma demanda crítica. Portanto, na tentativa de evitar as falhas prematuras e prolongar a vida em serviço como um todo, as modificações na bandeja tibial podem produzir erros fundamentais. O design da bandeja tibial é um importante fator, porque a sua fratura pode ocorrer em função de elementos geométricos da mesma, como raios de concordância e cantos vivos. A escolha do material e do processo de fabricação também são importantes. No tocante a rota de fabricação, pode ser visto que as ligas forjadas tem o maior limite de fadiga, se comparado com as obtidas pelo processo de fundição. Entretanto, a combinação das técnicas de desenho assistido por computador (CAD), engenharia assistida por computador (CAE) e manufatura assistida por computador (CAM) podem ser uma solução rápida e barata para alcançar melhores características das bandejas tibiais. Contudo, testes pré-clínicos devem ser executados para garantir que as bandejas tibiais não falharão prematuramente devido à fadiga. As técnicas de metalografia, microdureza e espectrometria foram empregadas neste trabalho com o objetivo de caracterizar metalurgicamente a liga de aço inoxidável atualmente empregada. A rugosidade superficial foi avaliada, assim como o número de ciclos para a iniciação das trincas. Com a utilização do método de elementos finitos, verificou-se o ponto de maior tensão e, aliado ao estudo de fractografia, foi determinado o modo de falha Os resultados indicaram que o material atualmente empregado não está em conformidade com todos os requisitos das normas vigentes, de forma que um material alternativo é sugerido. Com o objetivo de melhorar a resistência à fadiga sem apresentar problemas de ordem clínica, cinco geometrias foram propostas e os resultados da análise de tensões pelo método de elementos finitos indicaram um grande potencial de aumento da vida em fadiga.

Mudanças de paradigma estão acontecendo no mundo, e dentre elas o movimento ecológico vem colaborando com soluções viáveis na sustentabilidade ambiental. Experiências internacionais evidenciam a importância da cobrança pelo uso da água. Na eminência desta, as indústrias nacionais estão se adequando à prática racional de utilização de seus líquidos. O presente trabalho teve por objetivo estudar as possibilidades de reciclo do efluente tratado de uma indústria de alimentos, compilando e avaliando alguns parâmetros da água bruta, potável e do efluente tratado, comparando-os com às exigências das legislações vigentes. A concentração de cloreto no efluente tratado apresentou-se elevada, porém próprio desse segmento industrial. Dentre as hipóteses estudadas a mais adequada foi a de substituir o ácido clorídrico utilizado na extração de proteína por outra alternativa, neste caso, o ácido acético, já que este colabora sensivelmente com a redução de cloretos. Visando avaliar a corrosividade dos soros proteicos, foram realizados os ensaios de polarização potenciodinâmica, nos quais corpos de provas de aço inoxidável AISI 304 foram imersos. Observou-se que o soro procedente do ácido acético não apresenta corrosividade importante, enquanto que, o procedente do processo de ácido clorídrico apresenta corrosividade significativa. Os outros corpos de prova foram imersos, em líquidos com diversos teores de cloreto dentro das tubulações dos processos industriais. As superfícies das placas apresentaram comportamentos distintos para cada local de imersão. As placas localizadas em tubulações de maior teor de cloreto, proteína e açúcares continham na sua superfície uma camada espessa de matéria orgânica aderida, já as placas do efluente tratado observou-se presença da camada de matéria orgânica, de menor espessura e quebradiça. Em ambos os casos observou-se a presença de pites e iridiscência, confirmando a corrosividade dos líquidos liberados dos processos produtivos e pelo efluente devido, principalmente, à presença de íon cloreto, dentre outros fatores.

Aços de alta resistência mecânica, aspergidos termicamente, são os materiais mais adequados para garantir o bom desempenho de certos componentes de plataformas offshore, expostos a situações severas de carregamento em água do mar. A literatura apresenta vários estudos relativos ao efeito combinado entre esforços mecânicos e o meio agressivo, em aços de alta resistência, entretanto, poucos avaliam o desempenho desses aços aspergidos metalicamente. A susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão-fadiga, de um aço de alta resistência mecânica aspergido termicamente, empregado em componentes de plataformas offshore, foi avaliada mediante as técnicas de ensaio de tração com baixa taxa de deformação, ensaio de fadiga por flexão em três pontos e metalografia da fratura. Os ensaios foram realizados em água do mar sintética ao potencial de corrosão e à um potencial catódico, utilizando-se amostras de aço revestidas termicamente com zinco e alumínio pelo processo de aspersão com plasma spray. O comportamento de amostras ensaiadas ao ar foi usado como parâmetro para avaliação do desempenho do aço em água do mar. Os resultados obtidos indicam que o aço revestido é susceptível à corrosão sob tensão e à corrosão fadiga em água do mar, sendo que o mecanismo de fragilização envolve a ruptura prematura dos revestimentos e a participação do hidrogênio.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2106_1.pdf: 5254617 bytes, checksum: 7c340db06cf4c2f06236729ecaa2c03e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco / Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia numérico-experimental para determinar o campo de temperatura de uma junta soldada para posterior determinação das tensões residuais. Este modelo numérico se apóia no acoplamento de diferentes fenômenos físicos de natureza térmica, mecânica e metalúrgica presentes em uma operação de soldagem. As simulações numéricas foram realizadas através de um software baseado no método dos elementos finitos (MEF). Através do MEF consideraram-se aspectos que fazem a modelagem matemática do processo de soldagem complexa, tais como: as transformações de fase e as conseqüentes variações nas propriedades físicas e mecânicas dos materiais em função da temperatura, a transitoriedade e rapidez do processo de soldagem e os diferentes mecanismos de troca de calor com o meio (convecção e radiação), todos associados a uma elevada não-linearidade. A fonte de calor analítica utilizada para modelar o aporte térmico foi do tipo dupla elipsóide proposta por Goldak. Este modelo mostrou-se viável à aplicação na indústria devido seu controle através dos parâmetros de entrada do processo de soldagem, tais como: corrente e tensão elétrica e velocidade de soldagem. O material utilizado neste estudo foi composto por uma chapa de aço ASTM AH36, bastante empregado na indústria naval. Para validação deste modelo numérico-experimental, foi utilizado uma placa retangular de 60 mm x 50 mm, com 3mm de espessura, soldada pelo processo TIG e foram determinadas suas tensões residuais pelo consagrado método de difração de raios-X e alternativamente um novo método, desenvolvido na UFPE, de determinação de tensões residuais a partir de medidas dos deslocamentos de furos referenciados utilizando uma máquina de medição de coordenadas. Este estudo mostrou que é possível a otimização dos procedimentos de soldagem, seja pelo controle dos parâmetros ou pelo posicionamento das restrições; contribuindo para reduzir os níveis de tensão residual em juntas soldadas nas indústrias petroquímicas ou naval

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8441_1.pdf: 6973738 bytes, checksum: a4a14f1426741f250d30254cc4ee509e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A corrosão é um problema sério em diversos ramos de atividades, principalmente no industrial, sendo responsável por enormes prejuízos. Quando a corrosão de um material sofre influência da atividade microbiana é denominada de biocorrosão. O mecanismo deste processo envolve o crescimento de micro-organismos em uma superfície com formação de biofilmes, que agregados de forma não uniforme, promovem um aumento no processo corrosivo da superfície. Os biofilmes podem ser neutros, protetores ou prejudiciais. Os efeitos deles, vantajosos ou adversos, realçam a sua importância nos processos naturais e industriais, alertando para a necessidade do seu estudo e para o desenvolvimento de estratégias de exploração. As medidas técnicas de controle podem englobar métodos físicos, químicos e processuais. Quando medidas preventivas e métodos físicos não são suficientes para evitar a acumulação de biofilmes, recorrem-se geralmente à aplicação de substâncias químicas com propriedades antimicrobianas, propriedades tensoativas e/ou dispersantes; cujos mecanismos de ação passam pela fragilização da matriz polimérica dos biofilmes, pelo enfraquecimento das interações biofilme-superfície de adesão, e pela dispersão de depósitos biológicos, ou mesmo pela prevenção da formação de biofilmes. Estas substâncias, ao fazerem a dispersão das populações microbianas e/ou as substâncias poliméricas incorporadas no biofilme para o seio da fase líquida, favorecem o processo de controle dos biofilmes, pois tornam os microorganismos mais susceptíveis à ação dos agentes antimicrobianos. Este estudo teve a finalidade de investigar formas de diminuição da reação de corrosão, através da utilização de filmes microbianos que sirvam de barreira contra a corrosão. Foi testado um biofilme vivo de Pseudomonas aeruginosa e biofilmes com goma xantana. Também foi analisada a mistura do biocida hipoclorito de sódio associado à ação da xantana como estabilizante e dispersante. O material utilizado foi cupons de aço carbono e água do mar proveniente do complexo portuário de SUAPE-PE, em sistemas estáticos e dinâmicos, com regimes de escoamento laminar e turbulento. Os resultados mostraram que a xantana e/ou a associação hipoclorito de sódio e xantana diminuíram as taxas de corrosão das superfícies dos aços carbono utilizados nos sistemas estáticos e dinâmicos

Made available in DSpace on 2018-09-11T12:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12511_KARLA DEMONER RIBEIRO.pdf: 8314029 bytes, checksum: 1711c950a4e9335d142be93d834cc90d (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / A viga mista de aço e concreto é um sistema estrutural eficiente para suportar cargas gravitacionais de pisos e edifícios pela facilidade de construção e a redução de peso da viga de aço. Na busca por novos materiais e tecnologias construtivas observa-se que a protensão externa é uma das técnicas adotadas para melhorar o comportamento estrutural de um material. No Brasil, a aplicação da protensão em estruturas de aço e mistas de aço e concreto ainda não é usual, por ser uma técnica pouco difundida e pela falta de normas e formulações claras sobre o assunto. Existem estudos analíticos sobre vigas mistas biapoiadas protendidas, mas há uma carência na literatura de trabalhos que abranjam metodologias de dimensionamento. Esse trabalho visa discorrer sobre metodologias de análise e dimensionamento de vigas mistas de aço e concreto biapoiadas com perfis de aço de seção I duplamente simétrica e monossimétrica utilizando a técnica de pré-tração. Foi desenvolvido um programa computacional para realizar a análise e o dimensionamento dessas vigas, com base na metodologia de cálculo da ABNT NBR 8800:2008 e na análise de tensões, sendo este devidamente aferido por meio de exemplo numérico resolvido manualmente. Com o uso do programa computacional, um estudo paramétrico foi realizado para analisar a influência do comprimento do vão, do grau de monossimetria da seção transversal do perfil de aço e da excentricidade da força de protensão na capacidade resistente das vigas. Os resultados da pesquisa indicam que embora a protensão tenha gerado uma melhora considerável no comportamento das vigas mistas à flexão, reduzindo o momento fletor solicitante e aumentando o momento fletor resistente, há pouca vantagem em relação a otimização do perfil de aço porque a força de protensão introduz tensões de compressão. Os efeitos da protensão foram bem mais benéficos para as vigas de perfil duplamente simétrico do que para as de perfil monossimétrico. Nessa pesquisa não foi possível concluir qual excentricidade proporciona a maior resistência a flexão pois não houve variação considerável na resistência ou na solicitação quando se variou esse parâmetro