Orientador: Amauri Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_JoseCarlosdosSantos_D.pdf: 17102697 bytes, checksum: a5d0215a2daf548ae83264537ddc7e4c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho trata das análises termo dinâmica e experimental da formação de inclusões ao longo das etapas do processo industrial de elaboração do aço SAE/ ABNT 1010, desoxidado ao alumínio, produzido via lingotamento contínuo na forma de tarugos, visando identificar, caracterizar e catalogar tais inclusões para fundamentar uma base de conhecimento sobre a formação de inclusões não metálicas em produtos siderúrgicos. Através da coleta de amostras do aço SAE/ABNT 1010 e das escórias utilizadas na cobertura deste aço, realiza-se a análise da formação de inclusões nas etapas de fabricação, através de técnicas metalográficas, e com o auxílio de microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado a um sistema de análise por energia dispersiva (EDS), determinando-se o tamanho, a forma, a distribuição e a composição química das inclusões presentes nas amostras de aço. Com o auxílio de um software para cálculos termodinâmicos, denominado Thermo-Calc, realiza-se um estudo termodinâmico do equilíbrio entre as fases presentes na elaboração e refino do aço, quais sejam: escória, aço e inclusões. Analisam-se também as informações quanto ao ponto de fusão das escórias em função de sua composição, levantadas por simulações com o Thermo-Calc, confrontando-as com resultados experimentais levantados através de análise térmica diferencial. Os resultados obtidos neste trabalho servirão para melhor fundamentar o conhecimento sobre inclusões não metálicas, e permitirão a operacionalização de um bloco integrado de análise que buscará alternativas de solução e melhoramentos na qualidade dos produtos siderúrgicos / Abstract: This work develops a thermodynamical and experimental analysis of the formation of nonmetallic inc1usions along the several stages of the industrial process of elaboration of a SAE/ ABNT 10 1 O steel, kil1ed by aluminum, produced by continuous casting. The aim is to seek a better understanding on the formation of inc1usions with the objective of attaining steelmaking products of better quality. Initially, a conventional metallographic method is used with the aid of a scanning electron microscope (SEM) connected to an energy-dispersive spectrometer system (EDS), determining: size, form, distribution and the elementary chemical composition of the inc1usions. With the aid of an appropriate thermodynamical software, denominated Thermo-Calc, a thermodynamic study of the equilibrium among phases that are present during the elaboration and refining stages ofthe steel, i.e.: slag, steel and inc1usions, is developed. The results obtained in this work will be fundamental in the improvement of a knowledge base on non-metallic inc1usions and they will permit the operation of an integrated analysis block that will look for solution alternatives and improvements in quality of steelmaking products / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8966_1.pdf: 2111684 bytes, checksum: 8e2c58cfa9b6a98cadc353b1ca613b29 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Indústrias químicas, petroquímicas e usinas geradoras de energia são locais altamente favoráveis ao desenvolvimento e proliferação de microrganismos. Quando a corrosão do material metálico se processa sob a influência de microrganismos, ela é denominada biocorrosão ou corrosão microbiologicamente induzida (CMI). Este trabalho teve como principal objetivo avaliar a microbiota marinha da Região de Suape na corrosão de cupons metálicos de Aço Carbono AISI 1005 e SAE 1008. Foram investigados microrganismos responsáveis pelo processo de biocorrosão e avaliado o uso de um revestimento polimérico para proteção da liga aço carbono. O material utilizado foram cupons de aço carbono AISI 1005 e SAE 1008 e o revestimento anticorrosivo a base de resina epóxi. Os cupons com dimensões 1x25x35mm foram previamente jateados, tratados e pesados. Os experimentos foram conduzidos em sistema estático constituídos por biorreatores. As amostras de água foram sempre coletadas no mesmo local, trocadas e analisadas (parâmetros físico-químicos e microbiológicos) a cada 15 dias. As análises para quantificação dos microrganismos planctônicos (bactérias aeróbias e anaeróbias totais, bactérias precipitantes do ferro, bactérias redutoras do sulfato (BRS), Pseudomonas aeruginosa, assim como fungos filamentosos) foram realizadas durante um período entre 60 e 90 dias. Neste mesmo período, também foram retirados cupons para quantificação dos microrganismos sésseis. Também foi realizada uma cinética de crescimento microbiano na formação do biofilme ao longo de 14 dias, com a retirada dos cupons a cada 48 horas para avaliar o comportamento de formação de biofilme em função do tempo. Posteriormente, os cupons foram analisados através de técnicas de caracterização da superfície metálica e taxa de corrosão. Os valores encontrados para as taxas de corrosão referentes aos cupons AISI 1005 sem revestimento, SAE 1008 sem revestimento e SAE 1008 com revestimento foram de 0,04708 mm/ano, 0,0561 mm/ano e 0,0053 mm/ano, respectivamente. Para ambos os cupons sem revestimento (1005 e 1008) o melhor modelo proposto foi um ajuste polinomial de grau três. Para o cupom revestido o modelo que melhor se ajustou foi a equação de decaimento exponencial de grau um. Esse resultado mostra a importância do revestimento no combate à corrosão das ligas metálicas em ambientes fortemente corrosivos

A utilização de filmes de polímeros intrinsecamente condutores (PIC) na proteção contra a corrosão tem se mostrado uma alternativa atraente como prérevestimento, pois estes materiais possuem a característica de proporcionar ou induzir o efeito de proteção anódica em metais passiváveis, de modo a desacelerar o processo corrosivo. Neste trabalho foi estudada a possibilidade de obtenção de filmes de PIC sobre aço carbono SAE1006 por eletrossíntese, utilizando os monômeros anilina e 5-amino-1-naftol em meio aquoso KNO3 alcalino. Através da caracterização dos filmes poliméricos, observou-se que os filmes são compactos, homogêneos, uniformes e delgados. Ensaios de eletroatividade mostraram que ambos os filmes possuem pares redox polímero-metal na faixa de potencial em que o substrato metálico é passivável, logo, os filmes são eletroativos. Este comportamento ficou evidente quando as amostras com filmes de PIC foram expostas a soluções ácidas de HCl e H2SO4. O estudo do comportamento eletroquímico via polarização potenciodinâmica mostrou a elevação do potencial de corrosão do aço, confirmando os resultados da eletroatividade. Após caracterização dos filmes de PIC, os corpos de prova foram revestidos com tintas nitrocelulósica, poliuretânica e epoxídica. Os ensaios de aderência mostraram que os filmes de polianilina e poli(5-amino-1-naftol) tem excelente aderência com o substrato metálico e com a tinta. A partir dos ensaios de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica em solução de NaCl, observou-se que os filmes PIC apresentaram bom desempenho quando comparados às amostras somente desengraxadas e fosfatizadas. / The use of intrinsically conducting polymers films (ICP) for corrosion protection have proved to be an attractive alternative as pre-coating, because these materials have the characteristic of providing or inducing the effect of anodic protection in passivable metals aimed at slowing down the corrosion process. This scientific research investigated the possibility of achieving ICP films on SAE1006 carbon steel surface through electrochemical synthesis using the aniline and 5-amino-1-naphthol monomers in alkaline medium, KNO3. Through the characterization of the polymeric films it was found were observed that the primers are compact, homogeneous, uniform and somewhat thick. Electroactivity trials have shown that both films have redox polymer-metal pairs in the potential range where the steel substrate is passivable, therefore the films have conductivity. This behavior was evident when samples with ICP films were exposed to HCl and H2SO4 acid solutions. The study of the electrochemical behavior through potentialdynamic polarization has shown an increase in steel potential corrosion, thus corroborating the electroactivity results. After the characterization of ICP films, samples were coated with nitrocellulose, polyurethane and epoxy paints. The adherence trials have shown that the polyaniline and poly(5-amino-1-naphfthol) films have an excellent adherence to paint as well as to steel substrate. From the polarization potentialdynamics testings and electrochemical impedance spectroscopy in NaCl solution, it was found that the ICP films have positive results when compared with without films samples and phosphatized samples.

Orientadores: Paulo Roberto Mei , Amilton Sinatora / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_SolangeTamarada_D.pdf: 21576321 bytes, checksum: ed8a1cccc8774fff4540b331b49b44b8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Uma das maneiras de se reduzir os custos no transporte de cargas é aumentando a quantidade de carga transportada por vagão, isto eleva a tensão no eixo do vagão e, consequentemente, a roda deve possuir maior dureza sem perda da tenacidade para suportar o desgaste. Para atingir os níveis de dureza necessários estão sendo desenvolvidas rodas ferroviárias com aços microligados que são definidos como aços carbono-manganês contendo pequenos teores (menores que 0,5% em massa) de elementos de liga, que são fortes formadores de carbonetos como o nióbio (Nb), vanádio (V), molibdênio (Mo) e titânio. Em 2008, a MWL do Brasil iniciou o desenvolvimento de rodas ferroviárias fabricadas com aços microligados, e a partir de 2012, com a colaboração da EPUSP foi necessário o desenvolvimento de uma máquina de ensaio de desgaste tipo disco contra disco que atendesse as especificações da norma AAR (Association of American Railroads). Além disso, havia interesse em se conhecer o comportamento desses aços, sendo assim, seria necessário obter as curvas de resfriamento contínuo (CRC) dos mesmos. A análise destas mostrou que a adição dos elementos microligantes refinou o grão austenítico por formação de finos carbonetos de Nb e V, retardou a formação de ferrita e perlita, o que reduziu o espaçamento interlamelar da perlita; e elevou a temperabilidade dos aços. Entretanto, a adição de microligantes não alterou as temperaturas de início de formação de martensita, mas melhorou a temperabilidade. A formação de martensita não foi finalizada até a temperatura ambiente e todos os aços apresentaram austenita retida junto com a martensita. A análise de corpos de prova retirados das pistas de rolamento das rodas ferroviárias prontas para uso, com estrutura ferrítica-perlítica, revelou que o aço ao V apresentou os melhores resultados em todos os ensaios (tração na temperatura ambiente e 540 ºC, energia absorvida no ensaio Charpy e KIC) quando comparado ao aço sem microligantes ou com a adição de Nb+Mo. O melhor desempenho do aço ao V foi atribuído ao seu menor tamanho de grão austenítico e espaçamento interlamelar da perlita mais refinado. No ensaio de desgaste por deslizamento, a perda de massa foi maior no aço Nb. O primeiro protótipo construído da máquina de desgaste tipo disco contra disco forneceu resultados confiáveis até 250.000 ciclos, não atingindo o valor minímo especificado pela AAR. Entretanto a experiência adquirida foi essencial para projetar um novo protótipo que está em comissionamento / Abstract: One of the main strategies to reduce cost in load transportation is through the increase of the load transported a railroad car. This increase of tension in the wagons axes, require wheels with higher hardness but without loss of ductility and toughness. Thus, to achieve the required levels of hardness, the developments are now focusing on railway wheels composed by microalloyed steels that are defined as carbon-manganese steels containing a small amount (less than 0.5% by mass) of strong carbide-forming elements such as niobium (Nb), vanadium (V), molybdenum (Mo) and/or titanium. The MWL Brazil began in 2008, together with Unicamp, a research project on the development of railway wheel made of microalloyed steel and, later on 2012, EPUSP joined to the project reinforcing the importance of the project. During this work, project developed a disk-on-disk wear test machine that would attend the specifications of the standard AAR (Association of American Railroads). Besides, there was also an interest on further knowing the behavior of these steels, that is, it would be necessary to obtain the continuous cooling curves (CCC). In this work, the analysis of CCC showed that the addition of microalloying elements contributed in refining the austenitic grain size due to fine Nb and V carbides formation; delayed the formation of ferrite and pearlite, which reduced the interlamellar spacing of pearlite; and increased the hardenability of steels. However, the addition of microalloying did not change the starting martensite formation temperature, but increased the hardenability. It was also observed that the formation of martensite was not finished at room temperature and all studied steels presented retained austenite. The analysis of samples taken from the tread of railway wheels, with ferritic-pearlitic structure revealed that the vanadium steel showed the best results in all tests of strength (at room temperature and 540 °C), K1C and Charpy test if compared to steels without microalloying or with the addition of Nb+Mo. The superior performance vanadium steel was attributed to the smallest austenite grain size and the finest interlamellar spacing of the pearlite. In the wear test, the weight loss was greater in the niobium microalloyed steel. The developed prototype of the disk-on-disk wear test machine only provided reliable results up to 250,000 cycles; it not reached the minimum value specified by the AAR. However, the experience was essential to enhance a new prototype that is commissioning / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientador: Afonso Lopes / Resumo: Na concepção do projeto e na fabricação de equipamentos, deve-se preocupar com a energia incorporada e com a quantidade de emissão de gases de efeito estufa (GEE), de modo a atender às exigências ambientais, cada vez mais requeridas por organismos internacionais. Este trabalho teve como objetivo calcular a energia incorporada (MJ) e a emissão de GEE (kg CO2e) na fabricação de equipamentos para beneficiamento de algodão, considerando a matéria-prima, a hora trabalhada e a energia elétrica consumida. O trabalho foi realizado na análise de três equipamentos de uma usina de beneficiamento de algodão. Os referidos equipamentos foram fabricados com tecnologia nacional por uma empresa localizada no interior do Estado de São Paulo. O primeiro equipamento, alimentador extrator automático, teve emissão de 6,57 CO2e kg-1 e energia incorporada de, 102,54 MJ kg-1; o segundo equipamento, descaroçador, teve emissão de 6,82 CO2e kg-1 e energia incorporada de 107,64 MJ kg-1; e o terceiro equipamento, prensa hidráulica, teve emissão de 5,05 CO2e kg-1 e energia incorporada de 78,73 MJ kg-1. Verifica-se a relevância dos materiais metálicos, principalmente do aço-carbono e a importância da energia elétrica consumida no cálculo de energia incorporada. O tempo homem/hora não foi relevante nos resultados de emissão de CO2e kg-1 e energia incorporada. / Abstract: In conception of design and manufacturing equipment it must be concerned with the embodied energy and greenhouse gas emissions (GHG), in order to meet the environmental requirements, which are increasingly required by international organizations. This paper aimed to calculate the embodied energy (MJ) and the emission of GHG (kg CO2e) in the manufacture of equipment for cotton processing, considering the raw material, the hour worked and the consumption of electric energy. The study analyzed three equipments of a plant of cotton benefit. These equipments were manufactured with national technology by a company located in the interior of the Brazilian state of São Paulo. The first equipment, automatic extractor feeder, had emission of 6.57 CO2e kg-1 and embodied energy of 102.54 MJ kg-1; the second equipment, ginning machine; had emission of 6.82 CO2e kg-1 and embodied energy of 107.64 MJ kg-1, and the third equipment, hydraulic press; had emission of 5.05 CO2e kg-1 and embodied energy of 78.73 MJ kg-1. Then was verified the relevance of metallic materials, mainly carbon steel and the importance of consumption of electric energy in the calculation of embodied energy. The man/hour time was not relevant in the results of CO2e kg-1 emission and embodied energy. / Doutor

Devido à demanda de aumento de produtividade na indústria, a utilização de materiais mais leves, busca por processos de reparos com melhor custo, em conjunto com o avanço das tecnologias, evolução dos processos de soldagem, e esses fatores aliados aos benefícios de uma maior taxa de fusão, melhor controle da penetração, faz com que o processo MIG/MAG com polaridade variável apresente consideráveis avanços tecnológicos nos dias de hoje. Porém, a seleção dos parâmetros da curva típica de corrente do processo (composta por corrente de pico, corrente de base positiva e corrente negativa), é ainda um desafio. Buscando um melhor entendimento da influência da polaridade negativa no processo de soldagem, em especial para aplicações de revestimento, este trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros da polaridade negativa individualmente em relação a geometria do cordão de solda, utilizando aço ao carbono como metal base e aço inoxidável como metal de adição. O planejamento e execução do experimento foi realizado com base na metodologia de projeto de experimentos Box-Behnken, variando três fatores: tempo de corrente negativa, intensidade de corrente negativa e tempo de corrente de base positiva, em três níveis cada um. Primeiramente alcançou-se a minimização da diluição, onde o tempo de corrente negativa apresentou efeito significativo no resultado final, sendo seu nível máximo (15 ms) o responsável pelos menores valores de diluição, aproximadamente 12%, recomendado em soldagem para revestimento. Posteriormente, foi avaliado o efeito dos parâmetros em relação à penetração, altura e largura do cordão de solda, sendo o tempo de corrente negativa em 15 ms e corrente negativa em -150 A os níveis que apresentaram melhores resultados. Após, os parâmetros da polaridade negativa utilizados foram comparados com os termos proporcionais sugeridos pela literatura (%EN). E, por fim, avaliou-se uma forma de curva de corrente sem a corrente de base positiva, onde foi concluído que não há significância das diferentes formas de curva de corrente sobre os resultados na penetração do cordão de solda, assim como a necessidade da corrente de base na estabilidade do arco elétrico do processo. / Due to the demand to increase productivity in the industry, use lighter materials, search for repair processes with better cost, in combination with advancement of technologies, evolution of welding processes, connected with the benefits of a higher melting rate and better control of the process penetration, it was possible to verify advances in the MIG / MAG Variable Polarity welding technique. However, the selection of the parameters of the typical process current curve (composed by peak current, positive current and negative current), is still a challenge today. The aim of this work is to analyze the negative polarity parameters individually in relation to the weld bead geometry, using carbon steel as base metal and stainless steel as addition metal. The planning and execution of the experiment was performed based on the Box-Behnken design methodology, varying three factors: negative current time, negative current intensity and positive base current time, at three levels each one. Firstly, dilution minimization was achieved, which showed that the negative current time had a strong influence on the final result, and the maximum level (15 ms) was responsible for the lowest dilution values, nearby 12%, ideal for welding cladding. Then, the parameters were evaluated in relation to penetration, height and width of the weld bead, which for welding cladding, the negative current time 15 ms and negative current -150 A presented better results. Next, the negative polarity parameters were compared with the proportional terms suggested by the literature (%EN). Finally, a form of current curve without positive base current was evaluated, where it can be concluded that the current curve form does not have significance on the penetration results, as well as the necessity of the base current in the arc electric stability.

Devido à demanda de aumento de produtividade na indústria, a utilização de materiais mais leves, busca por processos de reparos com melhor custo, em conjunto com o avanço das tecnologias, evolução dos processos de soldagem, e esses fatores aliados aos benefícios de uma maior taxa de fusão, melhor controle da penetração, faz com que o processo MIG/MAG com polaridade variável apresente consideráveis avanços tecnológicos nos dias de hoje. Porém, a seleção dos parâmetros da curva típica de corrente do processo (composta por corrente de pico, corrente de base positiva e corrente negativa), é ainda um desafio. Buscando um melhor entendimento da influência da polaridade negativa no processo de soldagem, em especial para aplicações de revestimento, este trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros da polaridade negativa individualmente em relação a geometria do cordão de solda, utilizando aço ao carbono como metal base e aço inoxidável como metal de adição. O planejamento e execução do experimento foi realizado com base na metodologia de projeto de experimentos Box-Behnken, variando três fatores: tempo de corrente negativa, intensidade de corrente negativa e tempo de corrente de base positiva, em três níveis cada um. Primeiramente alcançou-se a minimização da diluição, onde o tempo de corrente negativa apresentou efeito significativo no resultado final, sendo seu nível máximo (15 ms) o responsável pelos menores valores de diluição, aproximadamente 12%, recomendado em soldagem para revestimento. Posteriormente, foi avaliado o efeito dos parâmetros em relação à penetração, altura e largura do cordão de solda, sendo o tempo de corrente negativa em 15 ms e corrente negativa em -150 A os níveis que apresentaram melhores resultados. Após, os parâmetros da polaridade negativa utilizados foram comparados com os termos proporcionais sugeridos pela literatura (%EN). E, por fim, avaliou-se uma forma de curva de corrente sem a corrente de base positiva, onde foi concluído que não há significância das diferentes formas de curva de corrente sobre os resultados na penetração do cordão de solda, assim como a necessidade da corrente de base na estabilidade do arco elétrico do processo. / Due to the demand to increase productivity in the industry, use lighter materials, search for repair processes with better cost, in combination with advancement of technologies, evolution of welding processes, connected with the benefits of a higher melting rate and better control of the process penetration, it was possible to verify advances in the MIG / MAG Variable Polarity welding technique. However, the selection of the parameters of the typical process current curve (composed by peak current, positive current and negative current), is still a challenge today. The aim of this work is to analyze the negative polarity parameters individually in relation to the weld bead geometry, using carbon steel as base metal and stainless steel as addition metal. The planning and execution of the experiment was performed based on the Box-Behnken design methodology, varying three factors: negative current time, negative current intensity and positive base current time, at three levels each one. Firstly, dilution minimization was achieved, which showed that the negative current time had a strong influence on the final result, and the maximum level (15 ms) was responsible for the lowest dilution values, nearby 12%, ideal for welding cladding. Then, the parameters were evaluated in relation to penetration, height and width of the weld bead, which for welding cladding, the negative current time 15 ms and negative current -150 A presented better results. Next, the negative polarity parameters were compared with the proportional terms suggested by the literature (%EN). Finally, a form of current curve without positive base current was evaluated, where it can be concluded that the current curve form does not have significance on the penetration results, as well as the necessity of the base current in the arc electric stability.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-19T12:04:47Z No. of bitstreams: 1 DissEGAL.pdf: 1800823 bytes, checksum: 4f41eff6959b3c2f54964803282c02bb (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:12:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEGAL.pdf: 1800823 bytes, checksum: 4f41eff6959b3c2f54964803282c02bb (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:12:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEGAL.pdf: 1800823 bytes, checksum: 4f41eff6959b3c2f54964803282c02bb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:12:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEGAL.pdf: 1800823 bytes, checksum: 4f41eff6959b3c2f54964803282c02bb (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Não recebi financiamento / This project aims the evaluation of some amines as corrosion inhibitors in carbon steel alloys amid hydrochloric acid (pickling bath). For that, analytical aspects of corrosion process has been considered and the results were interpreted considering the molecular interaction with the metal surface. / Este projeto visa avaliação de algumas aminas como inibidores de corrosão em ligas de aço carbono na presença de ácido clorídrico. Para tal, foram considerados os aspectos reacionais e comportamentais, e os resultados foram interpretados considerando a interação molecular com a superfície metálica.

Neste trabalho foram determinados os parâmetros de metalurgia do pó para utilizar o resíduo do processo de jateamento para transformá-lo em componentes. O resíduo foi avaliado quanto as suas características físicas e microestruturais, e os corpos sinterizados, quanto a microestrutura, a dureza e a densidade. As partículas do resíduo foram caracterizadas quanto a distribuição de tamanho por peneiramento apresentando uma distribuição gaussiana com diâmetro médio de partícula de 180 µm. Na avaliação da morfologia do resíduo por análise de imagem foi possível identificar que o formato das partículas maiores que 300 µm foi predominantemente esférico, com circularidade de 0,86, enquanto que nas partículas menores o formato foi de placas, com circularidade de 0,76. As propriedades de fluidez determinadas pelos métodos de ângulo de repouso e de funil Hall tiveram valores próximos dos materiais comerciais. A densidade por Arquimedes dos corpos verde e sinterizados e as densidades aparente de Arnold e de funil Hall foram avaliadas. A técnica de densidade batida foi utilizada para determinar a mistura ótima com maior densidade, definida pela composição de 1/6 de finos + 1/6 de médios + 2/3 de grossos a partir de misturas previamente estabelecidas de acordo com o planejamento de misturas de rede simplex com pontos adicionais. As diferentes misturas foram compactadas em prensa uniaxial com acionamento simples à 990 MPa de pressão e posteriormente sinterizadas na temperatura de 1200ºC em atmosfera de argônio tecnicamente puro. Os corpos sinterizados apresentaram o estágio de crescimento do pescoço, uma microestrutura com presença de cementita globulizada em uma matriz ferrítica e microdureza de 230HV. Neste trabalho, foi possível determinar os parâmetros da metalurgia do pó e a mistura de tamanhos das partículas para obter componentes com densidade de 90% em relação a teórica, densidade essa encontrada em produtos industrializados. Para realização deste estudo, o equipamento de densidade batida foi projetado e construído pelo autor. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-07-05T12:46:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Leonardo Meneghel.pdf: 10589642 bytes, checksum: b89cfd283bc311ec17c4657889bc1d3a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-05T12:46:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Leonardo Meneghel.pdf: 10589642 bytes, checksum: b89cfd283bc311ec17c4657889bc1d3a (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / This research has determined the parameters of powder metallurgy in order to use the wasted powder from the shot blasting process and transform it in components. The wasted was evaluated by its physical and micro-structural characteristics, and the sintered bodies were characterized for its micro-structural, hardness and density. The particles of the wasted powder were characterized according the size distribution in sieving and found a Gaussian distribution with a medium particle dimension of 180 µm. In the morphologic evaluation of the wasted by image analysis, it was possible to identify that the predominant shape of the particles bigger than 300 µm were spherical, with circularity of 0.86, while the smaller particles were plate-shaped with the circularity of 0.76. The properties of flow rate determined by the Angle of Repose and the Hall Flowmeter Funnel methods achieved similar values of commercial powders. The Archimedes density of green and sintered bodies and the apparent density of Arnold and Hall Flowmeter Funnel were evaluated. The optimal mixture with higher density, composed by 1/6 small + 1/6 medium + 2/3 big, was found from pre-established mixtures according to the simplex lattice design and the technique of tapped density. Different mixtures were compacted in an uniaxial press with a single-action in 990 MPa and later sintered in 1200ºC with a controlled argon atmosphere. The sintered bodies showed a growing neck stage, a micro-structure with globular cementite in a ferritie matrix, and the micro-hardness of 208 HV. In this work, it was possible to determine the parameters of powder metallurgy and the mixture of particle sizes in order to obtain components with 90% density in relation to theoric density, which is found in commercial products. In order to complete this study, the tapped density equipment was designed and built by the author.

O desgaste erosivo provocado pelo impacto de partículas sólidas contra uma superfície é um fenômeno tribológico presente em muitos segmentos da indústria, como o de transporte, o aeronáutico, o de mineração, de geração de energia, entre outros. A metodologia mais usual para a determinação da taxa de desgaste é através da medição da perda de massa do material. Com o objetivo de aplicar uma técnica com potencial para a determinação da taxa de desgaste, este trabalho desenvolveu um equipamento dedicado e realizou ensaios preliminares de desgaste erosivo monitorados pela técnica de ensaio não destrutivo de emissão acústica (EA). Esta pode ser definida como uma técnica capaz de detectar ondas mecânicas geradas pela liberação de energia elástica acumulada no material. Foram realizados ensaios de desgaste erosivo com o objetivo de avaliar a capacidade do equipamento coletar os dados de EA e de correlacionar estes dados com o desgaste dos corpos de prova. Amostras de aço com baixo teor de carbono foram desgastadas pelo impacto de partículas angulares de óxido de alumínio suspensas em ar comprimido a três velocidades diferentes: 45, 57 e 67 m/s. O ângulo de impacto entre as partículas e a amostra foi ajustado em 30 graus e a temperatura de ensaio em aproximadamente 20°C. A taxa de desgaste apresentou variação com a velocidade de impacto em concordância com a energia cinética das partículas erodentes e o parâmetro RMS de EA mostrou sensibilidade à variação da velocidade de impacto das partículas e ao desgaste da amostra erodida. A taxa de sinais de EA coletados no tempo apresentou correlação com o fluxo de partículas colidindo com a amostra, bem como os parâmetros de energia, tempo de subida e duração do sinal. / The erosive wear caused by impact of solid particles against a surface is a tribological phenomenon present in many segments of the industry, such as transportation, aerospace, mining, power generation, among others. The most usual method to set the wear rate is by measuring the mass loss of the material. In order to apply one technique with potential to determine the rate of erosion wear, this study developed a dedicated equipment and conducted preliminary erosion tests monitored by nondestructive testing known as acoustic emission technique (AE). This can be defined as a technique able to detect mechanical waves generated by the release of elastic energy accumulated in the material. Erosion testes were performed in order to evaluate the ability of equipment to collect data from AE and to correlate these data with the wear of the specimens. Samples of low carbon steel eroded by the impact of angular aluminum oxide particles suspended in air at three different velocities: 45, 57 and 67 m/s. The impact angle between the particles and the sample was set at 30 degrees and the test temperature at approximately 20°C. The wear rate has changed with the velocity in accordance with the kinetic energy of the particles and the AE parameter RMS showed sensitivity to the variation of particle impact velocity and to the wear of the sample eroded. The rate of AE signals collected over time correlated with the flow of particles striking the sample, and with the parameters of energy, rise time and duration of the signal.