Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Humberto Lopes Rodrigues / Coorientador doutorado sanduíche: Jean Denape / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: Os aços de ultra alta resistência como o aço 4340 tem sido amplamente utilizados pela indústria aeronáutica e aeroespacial em aplicações como trens de pouso de aeronaves e o veículo lançador de satélite brasileiro (VLS), além de um uso extensivo para diversos setores da indústria em geral. Isso se deve, em grande medida, às suas propriedades mecânicas. Este trabalho se propõe a avaliar as propriedades tribológicas do par aço 4340, inicialmente submetido ao tratamento térmico de têmpera e revenimento, e a liga bronze alumínio 630, utilizados em trens de pouso. Será estudado o comportamento destas estruturas após o aço ser submetido a tratamentos de superfície por nitretação a plasma e carbonetação a laser, como forma de melhorar seu desempenho com relação ao atrito e ao desgaste. Neste estudo foi escolhido o ensaio tipo pino-disco para simular a situação real de desgaste. Os discos foram confeccionados a partir do aço AISI/SAE 4340 e os pinos foram feitos da liga bronze-alumínio 630. Foram realizadas análises microestruturais das estruturas e das camadas de compostos formadas devido ao tratamento de superfície, Após os ensaios de desgaste foram feitas observações das superfícies através de microscopia e perfilometria óptica, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X, testes de riscamento (scratching tests), dureza, observação de rugosidade e pesagem dos corpos de prova. Foram levantados os parâmetros do desgaste e alterações microestuturais devido à interaç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ultra high strength steels as 4340 steel has been widely used by the aerospace industry in applications such as aircraft landing gears and the Brazilian satellite launch vehicle (VLS), plus an extensive use for various sectors of the industry in general. This is due largely to their mechanical properties. This work aims to evaluate the tribological properties of 4340 steel pair, initially submitted to heat treatment of quenching and tempering, and aluminum bronze 630 alloy, used in landing gear. The behavior of these structures after the steel be subjected to surface treatment by plasma nitriding and laser carbonetation will be studied, as a way to improve its performance with respect to friction and wear. For this study, pin-on-disc test was chosen in order to simulate the real situation of wear. The discs were made from 4340 steel and pins were made of aluminium bronze 630 alloy. Micro-structural analyses were undertaken of the structures and compound layers formed due to surface treatment. After the wear tests surface observations were made through microscopy and perfilometry optical, scanning electron microscopy, x-ray diffractometry, x-ray tests, scratching tests, hardness, roughness and weighing of the specimens. Parameters of wear and microestuturals changes were raised due to interaction between the contact surfaces during rehearsals. Loss of mass was analyzed and curves of wear and friction related parameters were plotted in function of the slided distance and/or time of test. In the tests three test velocities were used: 0.5; 1.0 and 1.5 m/s. It was possible to calculate the wear rate for each pair and studied velocities. In general it was noted that the mechanisms of wear detected are similar for all conditions of the surface of the discs. The images show that the particles are bent on the disc, in the form of layers, ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Coorientadora: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Banca: José Vitor de Cândido Souza / Banca: José Wilson de Jesus Silva / Resumo: Atualmente, as cargas aplicadas nos eixos de vagões ferroviários têm sofrido aumento de esforços devido ao choque e tração no engate ferroviário. Neste trabalho o estudo foi realizado no engate tipo "F", que tem maior utilização e interesse por parte da ferrovia, por se tratar de um engate rotativo e utilizado para descarregamento de vagões com os mais diversos tipos de carga. Este trabalho tem como objetivo, verificar se existem transformações da microestrutura no material do engate, e possíveis gerações de trincas, através do estudo do aço AAR M-201 Grau E, após o ensaio de partículas magnéticas, com corrente alternada através da aplicação de Prods. A faixa de amperagem variou-se de 100 a 1000 ampères e como meio de resfriamento, utilizou-se a água a temperatura ambiente e o ar forçado. A preparação foi feita partindo de um engate Tipo "F" completo, fornecido por um operador logístico, a cauda foi magnetizada por inteiro e depois separados os corpos de prova por corte de serra, refrigerado para não haver aquecimento. Para a caracterização microestrutural, utilizou-se uma preparação metalográfica de laboratório de bancada e ataque com Nital 2%, e fez-se uso de microscopia ótica convencional e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Através da utilização da microscopia ótica e da microscopia eletrônica de varredura (MEV), pode-se verificar a microestrutura nas áreas que sofreram alterações microestruturais. Concluiu-se que o aço do engate, AAR M-201 grau E, após a magnetiz... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the applied loads on the axles of railway cars has been increasing efforts due to shock and traction in railway coupling. In this work, the study was performed on the coupling type "F", which has increased use and interest on the part of the railway, because it is a rotary coupling and used for unloading of wagons with the most diverse types of cargo. This work aims, check for microstructural changes on the coupling material, and possible generation of cracks through the study of steel AAR M-201 grade and after the test of magnetic particles with alternating current by applying Prods. As amperage range, was varied from 100 to 1000 amps and as cooling medium water was used at room temperature and forced air. The preparation was made starting from a coupling type "F" full, provided by a logistics operator, the tail was magnetized in full and then separate the specimens by cutting saw, cooled to no heating. For microstructural characterization, we used a metallographic preparation of benchtop laboratory and attack Nital 2%, and was made use of conventional optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). By using light microscopy and scanning electron microscopy (SEM), you can check the microstructure in areas that suffered microstructural changes. It was concluded that the coupling of steel, AAR M-201 grade And after magnetization by Prods 300-1000 amps, presented change microstructural where there was a martensite acicular structure not tempered and genera... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Coorientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Coorientador: Joel Alexi / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Márcia Regina Baldissera Rodrigues / Banca: Edson Vasques Moreira / Resumo: Diante da necessidade da produção de novos materiais para a indústria automotiva com melhores performances aliada à preocupação com as questões ambientais, visando a redução do consumo de combustíveis fósseis, surgiram, a partir da década de 1990, os aços avançados de alta resistência (AHSS), os quais conciliam uma pequena espessura da chapa e alta resistência mecânica. Porém, a produção em massa de componentes estruturais é limitada devido aos desafios na conformabilidade e união de chapas devido ao retorno elástico, conhecido como efeito springback. O presente trabalho avaliou 10 tipos de aços amplamente utilizados pela indústria automotiva, os quais estão agrupados em aços bifásicos, aços baixo carbono, aços endurecíveis após pintura e aços com interstícios livres. Todos esses materiais foram submetidos à caracterização mecânica e microestrutural por meio de determinação de composição química, ensaios de tração, ensaios de dureza e nanodureza, ensaios de dobramento de três pontos ao ar, análises de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e simulação de dobramento mecânico pelo método de elementos finitos (MEF) em software ABAQUS. Com os resultados provenientes do MEF, foi possível identificar as diferenças nos perfis anisotrópicos de cada material e correlacionar cada perfil com as características cristalográficas analisadas por meio de EBSD. Assim, foi possível compreender a variação no grau de springback com base na estrutura do retículo cristalino, uma vez que as di... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In face of the need of the production of new materials for the automotive industry with better performance allied to the concern with environmental issues, aiming to reduce the consumption of fossil fuels, emerged from the decade of 1990, the advanced high-strength steels (AHSS), which reconcile a small sheet thickness and high mechanical resistance. However, the mass production of structural components is limited due to the challenges in conformability and union of sheets due to elastic return, known as springback effect. The present work has evaluated 10 types of steels are widely used in the automotive industry, which are grouped into biphasic steels, low carbon steels, bake hardening steels and interstitial free steels. All these materials were submitted to mechanical and microstructural characterization through determination of chemical composition, tensile tests, hardness Vickers tests and nanoindentation tests, sheet metal forming through three points bending in air, analyzes of electron backscatter diffraction (EBSD) and simulation of sheet metal forming by finite elements method (MEF) in ABAQUS software. With the results from the MEF, it was possible to identify the differences in anisotropic profiles of each material and correlate each profile with the crystallographic characteristics analyzed through EBSD. Thus, it was possible to understand the variation in degree of springback based on the structure of the crystal lattice, once the structural differences of cryst... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Messias Borges Silva / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: O desempenho dos aços multifásicos é estreitamente relacionado com seus microconstituintes. Assim, a caracterização e controle efetivo da microestrutura desses materiais são cruciais, sendo que os processos de ataques químicos são essenciais para que isso ocorra. Neste contexto, com o intuito de discutir como os fatores envolvidos nos processos de ataques químicos com os reagentes de Nital e LePera influenciam na caracterização metalográfica dos aços TRIP800, DP600 e CP800, este estudo foi realizado. A utilização do Método de Taguchi para a realização deste trabalho possibilitou a geração de resultados com respaldo estatístico, confiabilidade, ao mesmo tempo em que o estudo foi otimizado, tanto no que concerne ao número de ensaios realizados quanto pela existência de ferramentas para a realização da análise dos resultados. Para os experimentos com o reagente Nital, os fatores considerados foram: concentração da solução de reagente, tempo e modo de ataque, e modo de limpeza. Para os ensaios realizados com o reagente LePera, as variáveis analisadas foram: concentração da solução de picral e metabissulfito de sódio, pré-ataque, modo de secagem e tempo de ataque. Comprovou-se a influência do fator concentração da solução de Nital nos experimentos realizados com os três materiais analisados, contudo, para o aço CP 800, o fator tempo de ataque não apresentou impacto relevante para o processo. A realização de limpeza utilizando solução de bicarbonato de sódio das amostras após ataqu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The performance of the multiphase steels is closely related to their microconstituents. Therefore, the characterization and effective control of these materials microstructure are crucial, being that the processes of chemical etching are essential for this to occur. In order to discuss how the factors involved in the chemical etching with the Nital and LePera reagents influence in the metallographic characterization of the TRIP800, DP600 and CP800 steels, this study was conducted. The use of the Taguchi method for conducting of this study allowed the generation of results with statistical support, reliability, and at the same time the study was optimized, both as regards to the number of tests carried out as for existence of tools for carrying out the analysis of the results. For the experiments with Nital reagent, the considered factors were: concentration of the reagent solution, time and method of etching besides cleaning method. For the tests performed with LePera reagent, the analyzed variables were: concentration of picral and sodium metabisulfite solution, pre-etching, drying method and the etching time. It was proved the influence of the concentration of Nital solution in the carried experiments with the three analyzed materials, however, for the CP 800 steel, the etching time factor showed no significant impact on the process. The performance of cleaning using sodium bicarbonate the samples after etching with Nital reagent proved to be relevant for processes involvin... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Coorientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Banca: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Banca: Claudio Ruggieri / Resumo: Na exploração e transporte de petróleo e gás em águas profundas, os dutos submarinos estão sujeitos a altas tensões e devem suportar elevadas cargas estáticas e dinâmicas oriundas da pressão externa e interna do fluido, do próprio peso e das correntes marítimas as quais podem levar a falhas catastróficas. O comportamento em fadiga dos tubos empregados em sistemas de dutos submarinos vem sendo estudado através de ensaios de propagação de trincas por fadiga, a fim de se obter dados experimentais para definição de inspeções mais seguras de manutenção periódica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento da propagação de trinca por fadiga no metal base localizado a 90° e a 180° da junta soldada, bem como no metal de solda da junta soldada longitudinal formada pelo processo a arco submerso de dutos submarinos API 5L X70 destinados ao transporte de gás, petróleo e seus derivados. Os ensaios de propagação de trincas por fadiga foram realizados de acordo com a norma ASTM E-647 em corpos de prova do tipo tração compacto C(T). As curvas da taxa de propagação de trinca por fadiga (da/dN) em função de ΔK e as respectivas constantes da lei de Paris foram obtidas a partir de carregamentos sob amplitude constante com razão de carga 0,1. Para cada região do metal base foram extraídos dois corpos de prova ao longo da espessura, sendo um nas proximidades do diâmetro externo e o outro nas proximidades do diâmetro interno. Analogamente em relação ao metal de solda, foi retirado um corpo de prova com entalhe na solda de raiz e outro na solda de reforço. A partir das curvas a vs. N pôde-se inferir que o metal base localizado a 90° da junta soldada tendeu a apresentar uma menor resistência ao crescimento da trinca quando comparado ao metal base localizado a 180°. De maneira geral, os resultados obtidos a partir das ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In deep water offshore extraction and transport of oil and gas, the pipelines are undergo high stresses. It has to withstand high static and dynamic loads arising from external and internal fluid pressure, its own weight and sea currents that can lead to catastrophic failures. The fatigue behavior of the employed pipe in the offshore pipeline systems has been studied with aid of fatigue crack growth tests, in order to obtain experimental data for definition of safer periodic maintenance inspections. The objective of this work was to assess the fatigue crack propagation behavior in the base metal 90° and 180° from the welded joint of offshore pipeline API 5L X-70 grade steel commonly employed in the transport of oil and gas. In addition, the fatigue test was carried out in the weld metal of a longitudinal welded joint obtained by SAW (Submerged Arc Welding) process. The fatigue crack propagation tests were performed in accordance with ASTM E647 from compact tension specimens C(T). The crack growth rates curves (da/dN) as a function of ΔK and the Paris law constants were obtained under constant load amplitude conditions at the stress ratio level of 0,1. For each specific region of base metal (90° and 180°) two specimens were taken across the thickness, one close to the outside diameter and other nearby to the inner diameter. Likewise, two samples were taken from weld metal, one specimen for a root weld and one for a reinforcement weld. From the a vs. N curves it could be inferred that the base metal specimens taken from location 90° tended to have lower fatigue crack growth resistance than the base metal taken from location 180°. Overall, the achieved outcomes from da/dN vs. ΔK curves indicated that the fatigue crack growth rate for the base metal taken from location 90° was higher than base metal taken from location 180°... (Complete abstract click eletronic access below / Mestre

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Resumo: Este trabalho visou estudar os conceitos de soldagem dissimilar e processo de soldagem a laser, aplicados em aços avançados, bem como os efeitos nas propriedades resultantes no produto final pós-soldagem. Para tanto, foram produzidos conjuntos compostos por duas chapas de aços de diferentes dimensões e propriedades mecânicas, todos utilizados em aplicações automobilísticas. Os conjuntos foram formados através da combinação do aço TRIP com aços DP, LC, BH e IF, por soldagem a laser, resultando nos seguintes pares: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP e TRIP+LC, dos quais foram extraídos CP's para realização de ensaios metalográficos, de tração e microdureza, visando avaliar as propriedades finais destes produtos da soldagem dissimilar, bem como um eventual potencial de emprego na indústria automobilística, de acordo com a necessidade de uso e aplicação. Com base nos ensaios, discussões e análises, observou-se que a soldagem a laser mostrou boa efetividade na união entre aços dissimilares, ainda que tenha apresentado também descontinuidades pertinentes ao processo de soldagem, evidenciando a importância do controle das variáveis de processo. Os ensaios de tração apresentaram bons resultados para o conjunto TRIP+DP, cujos valores puderam se equiparar aos do aço TRIP, individualmente. Os ensaios de perfil de dureza contribuíram para verificar conjuntos onde a interação entre aços dissimilares poderia significar boa alternativa, como no caso do TRIP+BH. A variação de propriedades observadas nos ensaios mecânicos foi evidenciada no comparativo realizado, todavia, as curvas do monitoramento/ mapeamento da variação de propriedades ilustra que a aplicação e utilização de materiais dissimilares em substituição ou em conjunto com o aço TRIP demandam especificações claras, definidas por projeto e direcionadas às aplicações ou pontos específicos do veículo / Abstract: This work aimed to evaluate both the concepts of dissimilar welding and laser welding process in advanced steels and its effects on the resulting properties of the welded products. Thus, sets consisting of two steel plates of different thickness, resistance and mechanical properties were produced, all used in automotive applications. The assemblies were formed through the combination between TRIP steel and DP, LC, BH and IF steels, by laser welding process, resulting in the following sets: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP and TRIP+LC, from where specimens were extracted in order to perform metallographic, tensile and hardness tests, to evaluate the final properties of the dissimilar welded products, and also gather information to verify its potential of employment in the automotive industry, according to use and needs of application Based on tests, discussions and analysis performed, it was observed that the laser welding has shown good effectiveness in the union of dissimilar steels, despite of its welding discontinuities, as a result of welding process, which brings lights to importance of welding process control. The tensile tests showed good results for the TRIP+DP set, whose values could be compared to the TRIP steel, individually. The hardness profile tests contributed to verify welding sets where the interaction between dissimilar steels could imply in a good alternative, as observed in the TRIP+BH set. The variation of mechanical properties was clearly observed in the tests conducted, however, the graphics used to monitor / compare the properties variation along the samples has shown that the application and use of dissimilar materials together or in substitution of TRIP steel requires clear specifications defined by projects, and oriented to specific applications in the vehicle / Mestre

Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Banca: Danieli Aparecida Pereira Reis / Resumo: Os aços Maraging são aços de ultra-alta-resistência, tem composição à base de ferro ligado com cerca de 18% de níquel, com limite de esoamento entre 1.400 a 2.500 MPa. Possuem propriedades superiores, tais como a alta ductilidade, boa soldabilidade, tratamento térmico simples sem deformações, boa usinabilidade, alta resistência e resistência ao desgaste. A sua boa tenacidade permiti que suporte tensões repetidas de fadiga por maior tempo, comparado com outros aços de alta resistência. Para o presente trabalho, a partir de diversos testes de solda a laser, aplicação de tratamentos térmicos e tratamento superficial de nitretação a plasma, foram estudadas as propriedades mecânicas através de ensaios de tração, fadiga, impacto, dureza e rugosidade. Foram também analisadas, com auxílio do Microscópio Óptico, as características microstuturais da zona de fusão (ZF), zona térmica afetada (ZTA) pelo calor da solda e camada nitretada. Com o auxílio de um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) analisou-se o mecanismo da fratura e foram realizadas análises por E.D.S. (Energia Dispersiva de Raios X). Foram realizados vários teste com tempos e temperaturas para se definir a melhor condição de envelhecimento, obteve-se a temperatura de 480°C por 3 horas como satisfatoria. A solda a laser mostrou-se eficaz para a união das chapas, com perda de resistência inferior a 10%, quando comparada com a resistência do aço maraging sem solda. As análises da superfície fraturada mostram que a ruptura dos corpos de prova soldados ocorrereu na região da zona fundida, e possui natureza dúctil, com a formação de dimples, para todas as condições de tratamento térmico, o processo de soldagem e nitretação a plasma não alteraram o tipo de fratura típica dos aços maraging. A vida em fadiga não foi prejudicada ...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Maraging Steels are ultra-high-strength, that have their composition based on iron alloyed with approximately 18% Nickel, with yield strength between 1.400 to 2.400 MPa. They have superior properties, such as high ductility, good weldability, simple heat treatment without deformation, good machinability, high strength and wear resistance. Their hardness and resistance allow them to supports repeated stress of longer fatigue in comparison with other high strength steels. The maraging steel has a significant cost advantage due to the good workability, predictable and uniform retraction during heat treatment, making this steel be promising. For this work, from various laser welding tests, heat treatment and surface treatment of plasma nitriding, The mechanical properties were studied by means of testing: traction; fatigue; impact; hardness; and roughness. We also analyze, with the aid of optical microscope, the microstructural characteristics of the fusion zone (FZ), the heat affected zone (HAZ) due the welding and by nitrided layer. With the aid of SEM (Scanning Electron Microscope) and EDS (Energy Dispersive Scanning), we analyzed the fractured mechanisms. Several tests were carried out with times and temperatures to determine the best aging condition and the chosen temperature was 480°C for 3 hours. The application of laser welding seems to be effective for joining the plates with loss in the yield strength or tensile strength less than 10%, compared with the strength of maraging steel without welding. The analyses of the fractured surface showed that the rupture of the welded samples occurred in the fused zone region and has ductile nature, with formation of dimples for all heat treatment conditions. The welding and plasma nitriding process have not modified the type of typical fracture of the maraging steel. The life in ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadora: Isabel Cristina de Barros Trannin / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: João Andrade de Carvalho Júnior / Banca: Sueli Yoshinaga Pereira / Banca: Marcelo dos Santos Traga / Resumo: A avaliação do potencial de produção de sedimentos de uma bacia hidrográfica contribuinte de uma hidrelétrica é de extrema importância para a análise da viabilidade de implantação de uma planta geradora, sobretudo quando se trata de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), pois o assoreamento pode comprometer a longevidade do empreendimento. Este estudo teve como objetivo aplicar e avaliar modelos de predição de aporte de sedimentos na bacia hidrográfica contribuinte da PCH Costa Rica, no Estado de Mato Grosso do Sul, gerados pelos softwares SWAT e InVEST. A bacia contribuinte desta PCH, com aproximadamente 1.200km², é integrante da bacia do Alto Rio Sucuriú, e apresenta escassez de dados de séries históricas de hidrologia e sedimentologia. A modelagem pelo software SWAT e InVEST permitiu verificar que a produção de sedimentos ocorre em altas taxas na bacia contribuinte desta PCH. A perda total de solo nesta bacia obtida pelo InVEST foi de 19,23 Mg ha-1 ano-1 (2.392.353,10 Mg ano-1), superior em 2,2 vezes o valor gerado pelo software SWAT, de 8,54 Mg ha-1 ano-1 (1.062.402,15 Mg ano-1). O total de sedimentos que efetivamente chega ao canal de adução da PCH Costa Rica estimada pelo InVEST foi de 100.674,20 Mg ano-1 de sedimentos, enquanto o SWAT apresentou um total 10,43 vezes superior (1.049.521,72 Mg ano-1). A diferença obtida entre os dois modelos pode ser atribuída às peculiaridades de cada software, sendo utilizada no InVEST, a relação máxima do aporte de sedimento definida em 80% que não é aplicada no SWAT representa a capacidade máxima de retenção possível em cada célula. A modelagem da perda de solo em bacias hidrográficas realizada pelos softwares SWAT e InVEST mostrou-se promissora, com elevada correlação entre si e com o Método de Einsten Modificado. Estes sedimentos são carreados e se...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The evaluation of sediment production potential in a hydroelectric watershed is extremely important for the deployment of assessing the feasibility of a generating plant, especially in the case of a Small Hydroelectric Plant (SHP) because the sediment deposition may compromise the longevity of the project. This study aimed to implement and evaluate sediment delivery prediction models in the watershed of SHP Costa Rica in the state of Mato Grosso do Sul, generated by SWAT and InVEST software. The basin of this SHP, with approximately 1.200km², is an upper portion of the Sucuriú river basin and presenting scarcity of data time series of hydrology and sedimentology. Modeling by SWAT and InVEST software has shown that the production of sediments occurs at high rates in the basin of this SHP. The total soil losses in watersheds of this SHP obtained by InVEST was 19,23 Mg ha-1 ano-1 (2392353,10 Mg ano-1), higher than the value obtained by SWAT software with 8,54 Mg ha-1 ano-1 (1062402,15 Mg ano-1). The sediment that reaches the adduction channel of SHP Costa Rica estimated by InVEST is 100,674.20 Mg year-1 of sediments, while the SWAT has a total 10.43 times higher (1.049.521,72 Mg ano-1). The difference obtained between the two models can be attributed to the peculiarities of each software being used in InVEST, the maximum ratio of sediment contribution set at 80% which is not applied in SWAT is the maximum capacity possible retention in each cell. The modeling of soil loss in river basins performed by SWAT and InVEST software proved promising, with high correlation with each other and the method of Modified Einstein. These sediments are carried and accumulate in streams, creating operational problems for SHP Costa Rica, which requires dredging to allow operation, and generates costs that were not anticipated in the initial ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Aços de alta resistência e baixa liga (HSLA) tem sido amplamente empregados na indústria nos últimos anos, em especial na indústria automotiva, com a finalidade de reduzir peso dos produtos sem prejudicar características importantes como a resistência. O aço LNE 380 vem sendo aplicado na fabricação de peças mais robustas e que passam por processos de dobra. Dessa forma, esse estudo tem como objetivo principal determinar as deformações máximas causadas pelas tensões de tração em chapas do aço de alta resistência e baixa liga NBR 6656 LNE 380 submetidas ao processo de dobramento. Chapas de 6,35mm de espessura foram inicialmente analisadas por meio de ensaios de tração para verificar as propriedades mecânicas do aço. Os ensaios de tração apresentaram uma tensão de escoamento de 469±8MPa e tensão máxima de resistência de 539±3MPa. O ensaio de dobramento semiguiado foi utilizado para detectar o nível de deformação na região externa das chapas, ocasionado pelos esforços de tração durante o processo, bem como seu retorno elástico. No ensaio de dobramento utilizaram-se três raios de punçãovariando o deslocamento do mesmo para se obter diferentes raios de dobra. As máximas deformações relativa e verdadeira foram medidas na região externa da dobra, e posteriormente comparadas com resultados teóricos a fim de validar equações indicadas na bibliografia. Os valores teóricos variaram conforme o raio do punção, diferente do observado nos ensaios, onde a deformação permaneceu a mesma para todos os três raios utilizados. A maior deformação, calculada e medida, refere-se ao ensaio realizado com o menor raio de punção, assim como o maior Fator de Retorno Elástico. Verificou-se que no ensaio de dobramento, para o aço LNE 380, nas condições pré-definidas, a variação do raio do punção não interferiu de forma significativa nos resultados, uma vez que, as deformações e retorno elástico medido obteram valores próximos para diferentes raios. / High Strength Low Alloy (HSLA) steels have been widely used in the industry in the last years, especially in the automotive industry, in order to reduce weight products without impairing important characteristics such as strenght. The LNE 380 steel has been applied in the manufacture of more robust parts and that go through bending process. Therefore, this study has as main objective to determine the maximum deformation caused by the tensile stresses in sheets of High Strength Low Alloy steel NBR 6656 LNE 380 submitted to bending process. Sheets of 6,35mm thick were initially analyzed by tensile tests to verify the mechanical properties of the steel. The tensile tests showed a yield stress of 469±8 and maximum tensile strength of 539±3. The semi-guided bending test was used to detect the level of deformation in the external fibers of the sheets, caused by tensile stresses during the process, as well as their springback. Three punch radii were used in the bending test varying their displacement to achieve different bending radii. The maximum relative and true deformations were measured in the outer region of the bend, and subsequently compared with theoretical results in order to validate equations used in the bibliography. The theoretical values varied according to the punch radius that was different from those observed in the tests, where the deformation remained the same for all three radii used. The largest deformation calculated and measured refers to the test performed with the smallest punch radius, as well as the largest springback fator. It was observed that in the bending process, for the LNE 380 steel, under the pre-defined conditions, the variation of the punch radius did not interfein the results significally, since the values of deformation and springback measured were similar for different radii.

Atualmente, no setor de máquinas agrícolas o uso de aços de alta resistência está começando a ganhar espaço e cada vez mais lembrado nos projetos estruturais; para atender as necessidades citadas acima e também para redução de emissão de poluentes. A utilização dos aços de alta resistência na indústria de implementos agrícolas está focada nos aços DP (Dual Phase), sendo este o objeto de estudo desta presente pesquisa. Este trabalho visa analisar o comportamento mecânico, priorizando a análise de resistência à fadiga em flexão de uniões soldadas através do processo de soldagem de metal de gás ativo (GMAW) utilizando dois tipos de arames como material de adição. Neste estudo foram utilizadas chapas metálicas de aços de alta resistência da marca DOCOL 1000 fabricado pela SSAB e os arames de adição fornecidos pela ESAB, sendo um usado largamente na indústria de maquinas agrícolas e o outro um fio especial desenvolvido para soldagem de aços de alta resistência e baixa liga. O processo de solda robotizada foi adotado para assegurar a homogeneidade dos cordões das juntas durante a obtenção das amostras. Para a análise das características mecânicas das amostras foi realizado o ensaio de flexão estático, caracterização macroestrutural, perfil de microdureza e ensaios de fadiga de flexão em quatro pontos. Os resultados mostraram que a vida em fadiga, por flexão em quatro pontos, nas juntas soldadas com o material de adição para aço carbono comum obteve uma melhor resposta em relação ao material de adição especial para soldagem de aços de alta resistência, porém pode-se verificar que ambas as curvas de fadiga respeitaram a curva de projeto conforme norma. / Nowadays, in the agricultural industry the use of high strength steels is being used each day more and more as well and increasingly coming in our mind in structural designs, to meet the requirements mentioned above and also to reduce the emission of pollutants. The highstrength steels application in the agricultural machinery industry is focused on the DP steels (Dual Phase), which is the subject of this present study. The focus of this work is analyze the mechanical behavior, prioritizing the deflection fatigue strength analysis on welded joints by Gas Metal Arc Welding (GMAW) process using two welding wire types. In this study it was used high strength steels sheet metal called DOCOL 1000, manufactured by SSAB and solder wires supplied by ESAB, and one widely used in the agricultural machinery industry for carbon steel welding and other a special wire developed for high strength. The robotic welding process was used to ensure the homogeneity of the weld bead on the samples manufacture process. For the mechanical characteristics analysis was done the static bending test, macrography, microhardness profile and deflection fatigue tests by four points. The results showed that the fatigue life, four-point bending, at welded joint used welding wire to carbon steel achieved a better result regarding a special welding wire to high strength steel, however, both fatigue curve respected project curve as British Standard.