Orientador: Yukio Kobayashi / Banca: Isabel Cristina Buttignon / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Resumo: O objetivo desse trabalho é analisar cientificamente uma realidade encontrada no chão de fábrica de uma empresa fabricante de equipamentos agrícolas pesados comparada aos cuidados requeridos nas soldagem MAG robotizada de dois aços dissimilares, sendo comum ao carbono, o aço ABNT LN28, e o outro uma aço de baixa liga, o aço SAE 8620. Recomenda-se da literatura que na soldagem do aço SAE 8620 seja utilizado o pré-aquecimento, dessa forma será então analisada a influência da temperatura de pré-aquecimento e do tecimento na microestrutura e na resistência da junta soldada. Para esse objetivo serão soldados vários corpos de prova sob diferentes temperaturas de pré-aquecimento e condições de tecimento. Na análise será considerado a microestrutura resultante na zona termicamente afetada composta pelo material SAE 8620 e a zona fundida, a resistência a tração e ao impacto da junta soldada obtida no processo e a dureza na zona termicamente afetada. Concluiremos que não é recomendável, no chão de fábrica, utilizar-se de pré-aquecimento e fazer estudos aprofundados quanto a influência do tecimento levando-se em conta que essas variáveis não afetaram prejudicialmente a microestrutura e resitência da junta e qualquer disposição em contrário encareceria desnecessariamente o processo. / Abstract: The objective of this work is to analyze the reality scientifically found in the groud of factory of a manufacturing company of heavy agricultural equipments compared to the cares theoretically requested in the robotic GMAW of two dissimilar steels, the ABNT LN28 steel and a low alloy steel, the SAE 8620 steel. It is recommended of the literature that in the welding of the steel SAE 8620 the preheating in used, in that way it will be analyzed the influence of the preheating temperature and of the torch weaving movement in the microstructure and in the resistance of the welded joint. For that objective they will be soldiers several test specimens under different preheating temperatures and weaving conditions. In the analysis of the resulting microstructure will be considered the heating affected zone composed by the material SAE 8620 and the melted area and the resistance the traction of the welded joint obtained in the process. We will conclude that it is not advisable, in the factory groud, to use of preheating and to do deepened studies as the influence of the torc weaving movement, being considered that those variables didn't affect the microstructure and resistence of the welded joint prejudicially and any disposition in opposite would endear the proces unnecessarity. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-08-08Bitstream added on 2014-06-13T19:37:17Z : No. of bitstreams: 1 barbosajr_u_me_guara.pdf: 1865884 bytes, checksum: 83bd72a45ee094f9fe7d582b28f8f175 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No Brasil, as chapas para aplicação em vasos de pressão são produzidas com tratamento térmico de normalização. Devido às exigências de garantias de propriedades mecânicas após tratamento pós-soldagem, há necessidade de se adicionar elementos de liga, que podem segregar-se no centro da chapa. Uma alternativa é produzir chapas de aço pelo processo de resfriamento acelerado (processo termomecânico), mas que requer elevado investimento em equipamentos para as usinas nacionais. O resfriamento rápido logo após a normalização, seguido de revenimento, vem como alternativa para produzir chapas com propriedades mecânicas tão boas quanto às produzidas pelo processo termomecânico, sem a necessidade de adição de elementos de liga e de investimentos em equipamentos. Neste trabalho foram avaliadas as influências do resfriamento rápido nas propriedades mecânicas do aço, onde se verificou redução do tamanho de grão ferrítico, com possível formação de bainita. Obteve-se melhora no limite resistência à tração, limite de escoamento e na tenacidade do aço. Houve, porém, redução no alongamento e aumento da dureza do aço. Foi avaliada também neste trabalho a influência do tratamento térmico póssoldagem, onde se verificaram uma possível esferoidização da cementita e precipitação de cementita nos contornos de grão, reduzindo o limite de resistência à tração, escoamento e a tenacidade do aço, além da redução da dureza do aço. Verificou-se também aumento da tenacidade do aço, possivelmente pelo alívio das tensões residuais internas, ainda existentes após o revenimento. Não foi evidenciada a influência deste tratamento no tamanho de grão ferrítico do aço. / In Brazil, plates for application in pressure vessels are produced by normalization heat treatment. Due to exigencies of guarantees of mechanical properties after postweld heat treatment, it is necessary to add alloy elements that can segregate themselves in the center of the plate. One alternative is to produce steel plates by accelerated cooling process (thermomechanical process), but it requires high investment in equipment for our national mills. Rapid cooling after the normalization, followed by tempering, turns up as alternative to produce plates with so good mechanical properties as those them produced by thermomechanical process, without the necessity of adding alloy elements and without investments in equipment. In this work were evaluated influences of rapid cooling heat treatment in the mechanical properties of the steel, where it was evidenced a reduction of the ferrite grain size with possible bainite formation. It was evidenced improvement in ultimate tensile strength, yield strength and tenacity of the steel. However, it was also evidenced reduction in the elongation and an increase of the hardness of the steel. It was also evaluated in this work the influence of post weld heat treatment, where if it was evidenced the possible occurrence of spheroidization of the cementite and precipitation of cementite in the grain boundary, reducing the ultimate tensile strength, the yield strength and the tenacity of the steel, beyond the reduction of the hardness. It was also evidenced an increase of the tenacity of the steel, probably because the residual internal stress relief, still existing into the steel plate after the tempering heat treatment. It was not evidenced the influence of this treatment in the ferrite grain size of steel.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira. / Banca: Tomaz Manabu Hashimoto. / Banca: José Rubens de Camargo. / Resumo: No Brasil, as chapas para aplicação em vasos de pressão são produzidas com tratamento térmico de normalização. Devido às exigências de garantias de propriedades mecânicas após tratamento pós-soldagem, há necessidade de se adicionar elementos de liga, que podem segregar-se no centro da chapa. Uma alternativa é produzir chapas de aço pelo processo de resfriamento acelerado (processo termomecânico), mas que requer elevado investimento em equipamentos para as usinas nacionais. O resfriamento rápido logo após a normalização, seguido de revenimento, vem como alternativa para produzir chapas com propriedades mecânicas tão boas quanto às produzidas pelo processo termomecânico, sem a necessidade de adição de elementos de liga e de investimentos em equipamentos. Neste trabalho foram avaliadas as influências do resfriamento rápido nas propriedades mecânicas do aço, onde se verificou redução do tamanho de grão ferrítico, com possível formação de bainita. Obteve-se melhora no limite resistência à tração, limite de escoamento e na tenacidade do aço. Houve, porém, redução no alongamento e aumento da dureza do aço. Foi avaliada também neste trabalho a influência do tratamento térmico póssoldagem, onde se verificaram uma possível esferoidização da cementita e precipitação de cementita nos contornos de grão, reduzindo o limite de resistência à tração, escoamento e a tenacidade do aço, além da redução da dureza do aço. Verificou-se também aumento da tenacidade do aço, possivelmente pelo alívio das tensões residuais internas, ainda existentes após o revenimento. Não foi evidenciada a influência deste tratamento no tamanho de grão ferrítico do aço. / Abstract: In Brazil, plates for application in pressure vessels are produced by normalization heat treatment. Due to exigencies of guarantees of mechanical properties after postweld heat treatment, it is necessary to add alloy elements that can segregate themselves in the center of the plate. One alternative is to produce steel plates by accelerated cooling process (thermomechanical process), but it requires high investment in equipment for our national mills. Rapid cooling after the normalization, followed by tempering, turns up as alternative to produce plates with so good mechanical properties as those them produced by thermomechanical process, without the necessity of adding alloy elements and without investments in equipment. In this work were evaluated influences of rapid cooling heat treatment in the mechanical properties of the steel, where it was evidenced a reduction of the ferrite grain size with possible bainite formation. It was evidenced improvement in ultimate tensile strength, yield strength and tenacity of the steel. However, it was also evidenced reduction in the elongation and an increase of the hardness of the steel. It was also evaluated in this work the influence of post weld heat treatment, where if it was evidenced the possible occurrence of spheroidization of the cementite and precipitation of cementite in the grain boundary, reducing the ultimate tensile strength, the yield strength and the tenacity of the steel, beyond the reduction of the hardness. It was also evidenced an increase of the tenacity of the steel, probably because the residual internal stress relief, still existing into the steel plate after the tempering heat treatment. It was not evidenced the influence of this treatment in the ferrite grain size of steel. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-18Bitstream added on 2014-06-13T19:26:09Z : No. of bitstreams: 1 fanton_l_me_guara.pdf: 3544016 bytes, checksum: 8b0e1e71425ecf19f5da82295d867e2d (MD5) / Maraging steels are iron-nickel alloys having an unusual high combination of strength and toughness. These alloys have high contents of cobalt and molybdenum in a martensitic structure that is very ductile in the annealed condition. Upon reheating at about 480ºC, they undergo age hardening and produce high yield strength, usually between 1700 and 2700 MPa. In this work, the welding process was carried out using a 2 kW fiber laser without metal addition and using argon as the shielding gas. Welded specimens for tensile tests were prepared and divided in four groups with different thermal treatments: homogenized, solutionized and aged, homogenized and aged, solutionized and aged and just aged. The chemical and microstructural analyses, as well as tensile tests, were performed in order to evaluate microstructural and mechanical properties in each heat treatment condition. The micrograph images show that fusion zones exhibit a cellular-dendritic morphology. It is possible to observe two distinct regions on the heat affected zone (HAZ). After post-weld aging treatment, the fusion zone showed relatively lower values of hardness (450HV), when compared to heat-affected zones and base material (≈500HV), due to segregation in the fusion zone, which increases the tendency of austenite formation during ageing. The solution annealed and aged group presented the highest yield strength values (≈1890 MPa). Homogenisation treatment showed to be effective on redistributing solute content in the fusion zone, but it has generated grain size growth and oxidation of material surface, decreasing yield strength to 1300 MPa. Fractography analysis... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-04Bitstream added on 2014-06-13T20:58:36Z : No. of bitstreams: 1 elisei_cca_me_guara.pdf: 1405191 bytes, checksum: 4108c22cd51274171b8447b8d08e9498 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Foram caracterizados os comportamentos eletroquímicos e avaliadas as resistências à corrosão das ligas aeronáuticas 2024-T351 e 7050-T7451 em soluções aquosas de cloreto contendo cromato, molibdato e tungstato. Foram realizados ensaios de corrosão não-eletroquímicos de imersão prolongada acompanhados de análise metalográfica de superfície por microscopia óptica e identificação dos produtos de corrosão por difratometria de raios-X. A análise quantitativa de superfícies das ligas após a imersão, indica que os pites formados têm áreas médias similares. Os pites são mais largos do que profundos e de geometria, predominantemente, cônica ou quase-cônica e irregular. Em todos os produtos de corrosão de cada liga foi encontrado hidróxido de alumínio, em suas diferentes formas cristalinas. Medidas de perda de dureza, como uma conseqüência da deterioração superficial, também foram determinadas. Além disso, ensaios eletroquímicos como medidas de potencial em circuito aberto, curvas de polarização e voltametria cíclica complementaram este estudo. Em meio aerado os resultados obtidos mediante medidas eletroquímicas são consistentes com aqueles obtidos nos ensaios de imersão, em particular o efeito do CrO42- e do MoO42-. O WO42- mostrou-se agressivo em períodos prolongados de imersão. Apesar dos ensaios revelarem uma redução parcial de MoO42- em ambas as ligas, o efeito desse oxi-ânion parece ser diferente sobre cada liga. Em meio desaerado as ligas apresentam passivação em todos os eletrólitos. A adição dos oxi-ânions não modificou significativamente o potencial de pite para a liga 7050, enquanto que para a liga 2024 ele foi deslocado levemente para valores mais positivos. / It has been characterized the electrochemical behavior and evaluated the 2024-T351 and 7050-T7451 aircraft alloys corrosion resistance in chloride aqueous solutions containing chromate, molybdate and tungstate. It has been carried out non-electrochemical long immersion corrosion testings accompanied by surface metalography analysis achieved by light microscopy and corrosion products identification by X-ray difratometry. Surfaces quantitative analysis upon the alloys after immersion, indicates that formed pits have similar average area. Pits are widther than deeper and own predominantly a conical or quasi-conical and irregular geometry. In all corrosion products of each alloy it has been found aluminum hydroxide in its different crystalline ways. Hardness loss measurements have also been determined. In addition, electrochemical testings such as open circuit potential measures, polarization curves and cyclical voltammetry have completed this study. In aerated means the obtained results before electrochemical mesurements are similar to those obtained in the immersion tests, in particular CrO42- and MoO42- effects. WO42- has been found to be aggressive in very long immersion period. Though tests display a MoO42- partial reduction in both alloys, this oxi-anion effect seems to be different upon each alloy. In de-aerated means alloys present passivation in all eletrolytes. Oxi-anion addition has not changed significantly pit potential for 7050 alloy, while for 2024 alloy it has been dislocated, slightly, for more positive values.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-10Bitstream added on 2014-06-13T19:47:47Z : No. of bitstreams: 1 espezua_svp_dr_guara.pdf: 3279613 bytes, checksum: 2a38798758d3d36e71cf3dbe4e0bf19a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Companhia Siderurgica de Tubarao / Materiais utilizados em tubulações petrolíferas são altamente suscetíveis a mudanças estruturais quando expostos em meio ambiente hostil e em baixas temperaturas. Para entender melhor o comportamento de tenacidade de fratura nos aços API 5l X70 e API 5L X80 conhecidos como aços microligados de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL), é proposta a avaliação da tenacidade à fratura verificando o conceito da curva mestra do método convencional da norma ASTM E1921-05. Esta metodologia usa o conceito da dependência da temperatura universal da tenacidade à fratura na região de transição dúctil para frágil, assim chamado de curva mestra. A metodologia sugere que pode ser aplicável em aços ferríticos CCC, incluindo aços martensíticos-ferríticos temperados. Neste trabalho, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos com o intuito de alterar a microestrutura e as propriedades mecânicas. Foram aplicados ensaios Charpy, tração, tenacidade à fratura e medições de dureza. As amostras foram testadas em várias temperaturas na região de transição para permitir a aplicação do procedimento da análise da curva mestra e a estatística de Weibull, mediante a norma ASTM E1921. Foram realizadas análises em microscópio óptico e microscópio eletrônico de varredura para avaliar as mudanças microestruturais e as superfícies de fratura, respectivamente. Os resultados dos aços API 5L X70 e API 5L X80 ensaiados mostraram uma ampla variedade de dados com características relevantes e dispersas. Com respeito ao valor de 100 MPa√m de tenacidade, o aço API X80 mostra melhor desempenho e confiabilidade do que o aço API X70. Ambos os aços mostraram fratura frágil com mecanismos de clivagem e uma microestrutura predominante de ferrita bainítica / Materials used in oil pipelines are highly susceptible to structural changes when exposed to a hostile environment and at low temperature. For better understanding the behavior of the fracture toughness in the API 5L X70 and X80 steels, both known as high strength and low alloy (HSLA) micro-alloys steels, the fracture toughness assessment checking the master curve concept of the conventional ASTM E1921-05 standard was proposed. This methodology uses the universal dependence temperature concept of fracture toughness in brittle to ductile transition region, so-called master curve. The methodology suggests that it may be applicable in CCC ferritic steels, including hardened martensitic-ferritic steels. In this work the samples were submitted to heat treatments, in order to change their microstructures and mechanical properties. Charpy impact test, tensile test, fracture toughness and hardness measurements were applied. The samples were tested at various temperatures on the transition region to allow the master curve analysis application and the Weibull statistics by using the ASTM E1921 standard. Analysis in optical microscope and scanning electron microscope were done in order to assess the fracture surface changes and their microstructures. Both results of the API 5L X70 and 80X steels tested showed a wide range of data with relevant characteristics and scattering. According to a 100 MPa√m toughness, the API X80 steel showed better performance and reliability than the API X70 steel. Both steels showed brittle fracture with cleavage mechanisms and a ferritebainite microstructure predominant

Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Milton Sergio Fernandes Lima / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Rudimar Riva / Resumo:Os aços maraging são ligas ferro-níquel que possuem uma excelente combinação de resistência e tenacidade. Esses aços possuem altos teores de cobalto e molibdênio em uma estrutura martensítica que é muito dúctil na condição solubilizada. Aquecendo esses aços a cerca de 480ºC, eles endurecem por precipitação de compostos intermetálicos e atingem altos limites de escoamento, geralmente entre 1700 e 2700 MPa. Neste trabalho, o processo de soldagem foi realizado com um laser a fibra de 2kW, sem metal de adição e utilizando gás argônio para proteção. Corpos de prova para ensaios de tração foram confeccionados e divididos em quatro grupos com diferentes tratamentos térmicos: homogeneizado, solubilizado e envelhecido, homogeneizado e envelhecido, solubilizado e envelhecido e por último somente envelhecido. Análises químicas e microestruturais, assim como ensaios de tração, foram realizados como método de avaliação das propriedades microestruturais e mecânicas em cada condição de tratamento térmico. As micrografias obtidas mostram que a zona fundida apresenta estrutura celular/dendrítica. Após o envelhecimento, a zona fundida apresentou dureza inferior (≈450 HV) em relação às zonas termicamente afetadas e ao material base (≈500 HV), devido à segregação de solutos na zona fundida, facilitando a formação de austenita revertida durante o envelhecimento. A condição solubilizada e envelhecida mostrou os valores mais altos de limite de escoamento (≈1890 MPa). O tratamento de homogeneização é capaz de reduzir os níveis de segregação na zona fundida, mas gerou aumento do tamanho de grão e oxidação superficial do material, diminuindo o limite de escoamento para cerca de 1300 MPa. As análises da superfície... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Maraging steels are iron-nickel alloys having an unusual high combination of strength and toughness. These alloys have high contents of cobalt and molybdenum in a martensitic structure that is very ductile in the annealed condition. Upon reheating at about 480ºC, they undergo age hardening and produce high yield strength, usually between 1700 and 2700 MPa. In this work, the welding process was carried out using a 2 kW fiber laser without metal addition and using argon as the shielding gas. Welded specimens for tensile tests were prepared and divided in four groups with different thermal treatments: homogenized, solutionized and aged, homogenized and aged, solutionized and aged and just aged. The chemical and microstructural analyses, as well as tensile tests, were performed in order to evaluate microstructural and mechanical properties in each heat treatment condition. The micrograph images show that fusion zones exhibit a cellular-dendritic morphology. It is possible to observe two distinct regions on the heat affected zone (HAZ). After post-weld aging treatment, the fusion zone showed relatively lower values of hardness (450HV), when compared to heat-affected zones and base material (≈500HV), due to segregation in the fusion zone, which increases the tendency of austenite formation during ageing. The solution annealed and aged group presented the highest yield strength values (≈1890 MPa). Homogenisation treatment showed to be effective on redistributing solute content in the fusion zone, but it has generated grain size growth and oxidation of material surface, decreasing yield strength to 1300 MPa. Fractography analysis... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-14Bitstream added on 2014-06-13T20:16:11Z : No. of bitstreams: 1 silva_rc_me_guara.pdf: 9001097 bytes, checksum: 6f1a3bc8edbfd3fd88699167a64182bc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na exploração e produção de petróleo e gás existe uma demanda crescente por aços especiais e de alta resistência. Com os campos mais fáceis e de melhor relação custo benefício já em produção, as empresas estão se movendo para exploração e produção de áreas não convencionais. O aumento da perfuração nessas áreas críticas traz um impacto direto no consumo de produtos de alta tecnologia, como tubulações fabricadas com aços de alta resistência. Para obtenção de aços de alta resistência, o mercado tem investido no desenvolvimento de aços, com progresso considerável nos processamentos térmicos e termomecânicos. Neste contexto, a martensita revenida, obtida através de têmpera e revenimento, representa uma alternativa importante, tendo em vista que esta estrutura pode aumentar a resistência, mantendo um bom nível de tenacidade. Os aços ligados ao boro são de baixo custo, boa temperabilidade e baixa dureza do material na condição após laminado, o que facilita sua conformação, e o torna um boa opção para fabricação de tubos. Com o tratamento térmico de têmpera e revenimento, há a possibilidade de obtenção de distintas propriedades mecânicas em função da variação das temperaturas de revenimento. Neste projeto, objetivou-se otimizar os parâmetros de tratamento térmico (têmpera e revenimento), para obtenção de uma microestrutura martensítica revenida, a partir de um aço de baixo carbono ligado ao boro utilizado na fabricação de tubos. Foram realizadas caracterizações mecânicas e microestruturais do material tratado termicamente em distintas faixas de temperatura. O material apresentou alta temperabilidade após têmpera, e foi possível verificar a mudança das propriedades em função das distintas temperaturas de revenimento. As características microestruturais e mecânicas (resistência à tração, limite de escoamento e ductilidade) são apresentadas neste trabalho. / The exploration and production of oil and gas has increased its demand for special steels and high resistance steels. With the easiest, most cost-effective fields already in production, oil companies are now moving to non-traditional areas and fields that are more difficult to develop. Increased drilling in those critical environments will have a direct impact in the consumption of high-steel grade tubulars. In oder to attend this demand, the market has invested in R&D of high resistance steels, focusing on heat treatment and thermomechanical processes. In this sense, tempered martensite microstructure represents a good steel design alternative, since that microstructure can increase steel resistance maintaining its toughness properties. Boron bearing steels are low cost, have excellent hardenability and low hardness on the as-rolled condition, which makes it a good alternative for pipe manufacturing. This characteristic has put the tempered martensite as one of the microstructures with high potential in terms of utilization for pipe manufacturing. The quench and tempering heat treatments gives the possibility of obtaining different mechanical properties as a result of changes in the tempering temperatures. This project aimed to optimize quench and tempering heat treatment processes in order to obtain tempered martensite microstructures utilizing a boron microalloyed steel. The material presented high hardenability after quenching and it was verified mechanical properties changes after tempering at different temperatures. The microstructural characteristics and mechanical properties (tensile strength, yield strength and ductility) are presented in this work.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:14:25Z : No. of bitstreams: 1 kimaid_mie_me_guara.pdf: 2034242 bytes, checksum: 7b11e5da6457c5a1b1399620f3fff905 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de formação da apatita na superfície da liga Ti-30TA após modificação da superfície usando o método biomimético com tipos de solução SBF diferentes, convencionais e condensado (5xSBF). A liga Ti-30TA foi obtida a partir do titânio C.P. titânio e tântalo usando um forno de arco voltaico. Os lingotes foram submetidos a um tratamento térmico e foram forjados à frio. O tarugo foi usinado em um torno CNC para atingir microestrutura e morfologia semelhante aos implantes dentários. Foram cortados discos com 13 mm de diâmetro e 3 mm de espessura. Para o tratamento de superfície, as amostras foram imersas em solução aquosa de NaOH 0,5M a 60 º C por 24 horas, lavados com água destilada e seco a 40 º C por 24h. Após o tratamento alcalino, as amostras foram tratadas termicamente a 300 º C por 1 h em um forno elétrico no ar. Os discos foram imersos em SBF para formar uma camada de apatita sobre sua superfície. As superfícies foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Medidas de ângulo de contato foram realizadas a fim de avaliar a molhabilidade. Os resultados indicam a formação de um revestimento de nanoapatita sobre a superfície da liga experimental Ti-30Ta. / The purpose of this work was to evaluate apatite forming ability in surface of Ti- 30Ta alloy after modification surface using biomimetic method with different SBFs, conventional and condensed (5xSBF). Ti-30Ta alloy was obtained from C.P. titanium and tantalum by using an arc-melting furnace. Ingots were submitted to heat treatment and they were cold worked by swaging. Billet turning on a CNC lathe in order to achieve microstructure and morphology similar to dental implants. Discs with 13 mm in diameter and 3 mm in thickness were cutting. For surface treatment, samples were immersed in 0.5M NaOH aqueous solution at 60ºC for 24 hours, washed with distilled water and dried at 40ºC for 24h. After the alkaline treatment, samples were heat treated at 300 ºC for 2 h in an electrical furnace in air. Discs were soaking in SBF to form an apatite layer on the surface. Surfaces were investigated using scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Contact angle measurements were carried out in order to evaluate the wettability. The results indicate that nanoapatite coating could form on surface of Ti- 30Ta experimental alloy.

Orientador: Valdir Alves Guimarães / Banca: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Banca: Marcelino Nascimento / Banca: Carlos de Moura Neto / Banca: Wanderson Santana da Silva / Resumo: Materiais utilizados em tubulações petrolíferas são altamente suscetíveis a mudanças estruturais quando expostos em meio ambiente hostil e em baixas temperaturas. Para entender melhor o comportamento de tenacidade de fratura nos aços API 5l X70 e API 5L X80 conhecidos como aços microligados de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL), é proposta a avaliação da tenacidade à fratura verificando o conceito da curva mestra do método convencional da norma ASTM E1921-05. Esta metodologia usa o conceito da dependência da temperatura universal da tenacidade à fratura na região de transição dúctil para frágil, assim chamado de curva mestra. A metodologia sugere que pode ser aplicável em aços ferríticos CCC, incluindo aços martensíticos-ferríticos temperados. Neste trabalho, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos com o intuito de alterar a microestrutura e as propriedades mecânicas. Foram aplicados ensaios Charpy, tração, tenacidade à fratura e medições de dureza. As amostras foram testadas em várias temperaturas na região de transição para permitir a aplicação do procedimento da análise da curva mestra e a estatística de Weibull, mediante a norma ASTM E1921. Foram realizadas análises em microscópio óptico e microscópio eletrônico de varredura para avaliar as mudanças microestruturais e as superfícies de fratura, respectivamente. Os resultados dos aços API 5L X70 e API 5L X80 ensaiados mostraram uma ampla variedade de dados com características relevantes e dispersas. Com respeito ao valor de 100 MPa√m de tenacidade, o aço API X80 mostra melhor desempenho e confiabilidade do que o aço API X70. Ambos os aços mostraram fratura frágil com mecanismos de clivagem e uma microestrutura predominante de ferrita bainítica / Abstract: Materials used in oil pipelines are highly susceptible to structural changes when exposed to a hostile environment and at low temperature. For better understanding the behavior of the fracture toughness in the API 5L X70 and X80 steels, both known as high strength and low alloy (HSLA) micro-alloys steels, the fracture toughness assessment checking the master curve concept of the conventional ASTM E1921-05 standard was proposed. This methodology uses the universal dependence temperature concept of fracture toughness in brittle to ductile transition region, so-called master curve. The methodology suggests that it may be applicable in CCC ferritic steels, including hardened martensitic-ferritic steels. In this work the samples were submitted to heat treatments, in order to change their microstructures and mechanical properties. Charpy impact test, tensile test, fracture toughness and hardness measurements were applied. The samples were tested at various temperatures on the transition region to allow the master curve analysis application and the Weibull statistics by using the ASTM E1921 standard. Analysis in optical microscope and scanning electron microscope were done in order to assess the fracture surface changes and their microstructures. Both results of the API 5L X70 and 80X steels tested showed a wide range of data with relevant characteristics and scattering. According to a 100 MPa√m toughness, the API X80 steel showed better performance and reliability than the API X70 steel. Both steels showed brittle fracture with cleavage mechanisms and a ferritebainite microstructure predominant / Doutor