Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T23:44:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:52:59Z : No. of bitstreams: 1 103915.pdf: 4221529 bytes, checksum: e93d1ee352f58b37238306219245e35c (MD5) / Esta Dissertaçao apresenta uma série de informações a respeito de testes de torneamento longitudinal realizados com o objetivo de verificar as possíveis diferenças de usinabilidade encontradas com as mudanças provocadas de microestrutura e inclusões dos aços inoxidáveis austeníticos SAE 304 e SAE 316. Após a realização de testes de vida da ferramenta, análise de forma de cavaco, análise das forças de usinagem e verificação dos acabamentos superficiais, os aços modificados, com menor tamanho de grão e inclusão de ferrita-delta, apresentaram uma melhoria nos efeitos de usinabilidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T12:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:30:37Z : No. of bitstreams: 1 51239.pdf: 40554332 bytes, checksum: f490642ba33f0df3f164e420a19fbbf2 (MD5) / A busca mundial pela redução do consumo de energia tem incitado os fabricantes de motores elétricos a procurar alternativas para aumentar o rendimento de seus produtos. Dentre as diversas variáveis que estão envolvidas no processo produtivo, merece destaque a influência exercida pelos parâmetros do ciclo de tratamento térmico a que são submetidos os aços utilizados na fabricação de rotores e estatores. A definição de parâmetros apropriados implica na adequação correta de recursos, na conseqüente redução de custos, no aprimoramento da qualidade e, inclusive, na interferência positiva sobre os tempos de fabricação. Neste trabalho, são apresentadas as análises realizadas em um aço elétrico da classe totalmente processado, revestido com fosfato, sob três condições de fabricação distintas:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciências e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T18:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270041.pdf: 5257587 bytes, checksum: a6b95ca8c3ba3a3d0dae24d50b49b9e5 (MD5) / Neste trabalho estudaram-se comparativamente o processo de têmpera convencional com processos alternativos de têmpera direta localizada no aço 15B28, para verificar a possibilidade de substituição da têmpera convencional no processo de fabricação de lâminas motoniveladoras. Foi avaliado o efeito da temperatura de homogeneização (reaquecimento) e sem homogeneização após a laminação em três condições de têmpera direta e comparada com a convencional através das propriedades mecânicas e microestruturais. No processo de têmpera convencional, a têmpera é efetuada em todo o perfil e na têmpera direta localizada só em uma região da lâmina. Na têmpera direta localizada foram definidas três regiões para serem estudadas. Como mostra a seguir: região 3, região imersa em água # sujeita ao desgaste durante a utilização, onde apresenta maior dureza , região 2 # intermediária, fica localizada acima da linha d#água com resfriamento ao ar e região1, também com resfriamento ao ar, essa região é onde se efetua os dois tipos de furação (redonda e quadrada) para fixação das lâminas nas motoniveladoras. O estudo mostrou que maiores valores de tenacidade e ligeiramente maiores valores de resistência na região de maior dureza, foram obtidos na condição de têmpera convencional. Estes resultados foram associados ao refino da microestrutura e tamanho de grão austenítico. / In this work it was studied comparatively the processo of conventional quench with alternative processes of direct quench located in the steel 15B28, to verify the possibility of replacing the conventional quench in the manufacture process of grader blades. It was evaluated the effect of homogenization temperature (reheating) and without homogenization after rolling in three conditions of direct tempering and compared with the conventional through the mechanical properties and microstructures. In the conventional process of quenching, the quench is done throughout the profile and direct quench located only in a region of the blade. In the located direct quench were defined three regions to be studied. As shown as follows: region 3, region immersed in water # subject to wear during use, where present greater hardness, region 2 # intermediate, located above the water line with air drilling and region 1, also with air cooling, this region is where it occurs both types of drilling (round and square) for setting the values in motor graders. The study showed that higher values of tenacity and slightly higher of resistance in the region of greater hardness, were obtained on condition of conventional quench. These results were associated to the refining of the microstructure and size of austenitic grain. As the main goal for the industry that has financed this study we have: the improvement of product quality and the reduction of processing cost in the manufacture of grader blades produced by METISA.

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

As trincas superficiais são defeitos que podem ocorrer durante a fabricação de aços. A incidência e gravidade desses defeitos aumentam quando há a adição de elementos químicos fragilizantes na sua composição química, especialmente no fabrico de aços especiais microligados e acalmados ao alumínio.Para neutralizar o efeito nocivo desses elementos (ex: Nb, N e V), tem-se que otimizar os parâmetros do processo de lingotamento contínuo. Este trabalho buscou a otimização dos parâmetros de lingotamento para diminuir as trincas superficiais do aço DIN-20MnCr5 Mod.Os pontos básicos aqui tratados foram: otimização do pó de molde; otimização do resfriamento secundário e; otimização da velocidade de lingotamento. Pode-se concluir que o uso de um pó de molde de alta basicidade, a aplicação de baixas intensidades de resfriamento secundários e as altas velocidade de lingotamento diminuem a formação de trincas superficiais. Algumas conclusões foram tiradas em laboratório através de um simulador termomecânico e todos os resultados foram validados na planta da Gerdau Aços Finos Piratini.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento realizado para a implantação do novo sistema de despoeiramento dos Fornos Elétricos a Arco da Aciaria da Gerdau Riograndense. O desenvolvimento do novo sistema iniciou com a necessidade de substituir o antigo sistema de captação, pois este não estava obtendo o desempenho esperado. Os principais resultados obtidos com a implantação deste projeto foram o atendimento das especificações do projeto, comprovado pelos resultados obtidos nas medições de material particulado (MP), uma vez que as concentrações de material particulado medido estão abaixo do limite de emissão estabelecido pelo órgão de controle ambiental, e os resultados do estudo de dispersão, realizados para avaliar a qualidade do ar, utilizando modelagem matemática, atenderam aos limites legais de emissão estabelecidos pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente - CONAMA. O estudo de dispersão foi elaborado após a implantação do sistema de despoeiramento, considerando os dados de entrada obtidos nas medições realizadas na saída dos gases da nova casa de filtros. As causas para o sucesso do projeto estão associadas a sólidos conhecimentos das tecnologias disponíveis da equipe responsável pela implantação do investimento, a visitas realizadas em outras empresas siderúrgicas, ao modelamento hidráulico que estabeleceu o dimensionamento correto do sistema e as experiências adquiridas na operação do antigo sistema de despoeiramento, pois orientaram as decisões tomadas no decorrer do projeto. A garantia da continuidade do desempenho do sistema implantado está assegurada por sua inclusão no programa de gestão ambiental da empresa.

O tratamento de modificação de óxidos (e sulfetos) com cálcio tornou-se usual na produção de aços de elevada limpeza interna. O conhecimento da composição química de inclusões, dependendo da composição do aço líquido, é requisito fundamental para garantir a lingotabilidade desses aços e propriedades mecânicas adequadas dependendo da aplicação dos mesmos. O objetivo deste trabalho foi o estudo da composição química de inclusões ao longo do processo de refino secundário, com enfoque no tratamento com cálcio. Para tanto, foram comparados dados experimentais (planta industrial) com simulações via termodinâmica computacional (software FactSage). A metodologia utilizada consistiu em: a) obtenção de dados experimentais para determinar os dados de entrada das simulações; b) utilizar os bancos de dados e a rotina de minimização da Energia de Gibbs do software FactSage, para calcular o equilíbrio entre as fases aço líquido (modelo associado) e inclusões (escória - modelo quase-químico modificado) e; c) comparar os resultados obtidos na planta industrial com os simulados via FactSage. O acompanhamento do processo de elaboração do aço na Gerdau Aços Especiais Piratini (AEP) foi fundamental para identificar eventuais desvios de processo, bem como para interpretar eventuais discrepâncias entre os resultados Na simulação de todas as provas, verificou-se que é fundamental um baixo desvio-padrão na análise dos elementos, se o objetivo é simular um padrão de elaboração de aço. Como resultado deste trabalho, verificou-se ainda que entre 10 e 14 ppm é a faixa ideal de cálcio para a formação de inclusões líquidas com teor mínimo de CaS, para os níveis de oxigênio, enxofre e alumínio do SAE 8620 na etapa final do processo de elaboração desse aço na AEP. É importante destacar que faixas mais amplas de cálcio podem ser utilizadas, dependendo do tipo de processo na aciaria e do tipo de produto requerido.

O objetivo deste trabalho é fazer um mapeamento do sistema de dutos do despoeiramento de uma aciaria elétrica, identificando pontos de maior desgaste, validando parâmetros significativos da manutenção, bem como propor mudanças no acompanhamento de desgaste do sistema, com vistas a garantir uma melhor segurança operacional, aumentar a vida útil dos elementos do sistema filtrante e garantir controle de emissões atmosféricas. O trabalho foi desenvolvido na aciaria da Gerdau Guaíra, a partir de uma consulta bibliográfica sobre sistemas filtrantes para aciarias elétricas, parâmetros de operação, análise dos dados estatísticos das medições, além de trabalhos já realizados sobre este tema. A principal técnica utilizada para o mapeamento térmico foi a termografia. Com o trabalho proposto, pode-se: (1) adquirir conhecimento sobre o funcionamento de sistemas filtrantes para aciaria elétrica e suas principais vulnerabilidades, (2) identificar como pontos de maior desgaste os dutos da saída da câmara de combustão, (3) estabelecer relação entre o desgaste dos dutos e a posição de operação, (4) verificar que os gases provenientes do circuito primário tem uma boa homogeneidade do perfil de temperatura após o encontro do duto proveniente do sistema secundário. / The objective of this study is to map the system of dust collection of an electric arc furnace melt shop, identify points of greatest wear, validate the significant parameters of maintenance, and propose changes in the monitoring system of wear, in order to ensure better operational safety increase the life of the filter elements and ensure control of atmospheric emissions. The study was conducted at the Gerdau Guaíra steel making plant, from a bibliographic research on filtering systems for electric arc furnace, operating parameters, analyzing statistical measurements, and work already done on this subject. The main technique used for thermal mapping was the thermography. With the proposed work can be: (1) acquire knowledge about the operation of filter systems for electric melt shop and main vulnerabilities, (2) to identify that duct at the end of combustion chamber has critical for wear analisys (3) establish relationship between wear of the duct and the operating position, (4) found that the gases from the primary circuit has a good homogeneity of the temperature after meeting the duct from the secondary system.

Tribocorrosion ist für viele Jahre durch Elektrochemischewissenschaftler sowie durch Tribologiewissenschaftler mit unterschiedlichen Fokus studiert worden. Electrochemists und Korrosionwissenschaftler sind an der Studie der Kinetik von repassivation der Metalloberflächen interessiert worden, die durch das Scrating Prozeß aktiviert werden. Andererseits sind tribologists interessiert worden an, wie Oberflächenoxidation während des Rubbing die Rate des mechanischen Verschleißes beeinflußt. Vor kurzem hat die gegenseitige Abhängigkeit der mechanischen und Elektrochemieeinheiten erhöhte Aufmerksamkeit aufgeworfen. Die elektrochemischen Methoden sind besonders entsprochen für dieses purpoise wohles, weil sie eine beschleunigte ätzende Effektsimulation durch die Potentialsteuerung und die konsequente Stromdichteantwort zur Verfügung stellten. Diese Studie berichtet über eine tribocorrosion System Entwicklung. Der wichtigste Aspekt für dieses Arbeit ist das interection zwischen den mechanischen und elektrochemischen Parametern und den Maßen dieses Prozesses. Die tribology Tests wurden mit einem tribometer mit einem linearen Schieben gebildet. Elektrochemische Parameter wurden durch eine Galvanostat/Potentiostat EGE&G PAR 273 A gesteuert. Die Schnittstelle Zelle war mit der drei Elektroden Konfiguration wütend - bearbeiten Sie Elektrode in der horizontalen Position, SSC (gesättigtes Kalomel) Bezugselektrode mit einer Luggin Kapillare und Pint Gegenelektrode. Das Zelle Material war acrylsauer und die Temperatur wurde durch warmes Wasser gesteuert. Die potenciostatic Tests mit rostfreiem Stahl zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Resultate und eine gute Kapazität der Materialkennzeichnung unter tribocorrosion Bedingungen. / Em muitos sistemas tribológicos os materiais em contato estão expostos a um meio corrosivo e, assim, são submetidos simultaneamente a solicitações mecânicas e químicas ou eletroquímicas. Como exemplo típico tem-se os implantes ortopédicos e bombas químicas. A interação destas solicitações pode ser chamada de tribocorrosão e tem sido estudada há muitos anos sob diferentes enfoques. Eletroquímicos e cientistas em corrosão têm se interessado no estudo da cinética de repassivação de superfícies metálicas ativadas através do risco. Já os tribologistas têm seu interesse voltado para a o efeito da oxidação superficial no processo de desgaste mecânico. Mais recentemente, a atenção sobre a dependência mútua dos mecanismos mecânicos e eletroquímicos tem crescido. No estudo desta interação, o uso de métodos eletroquímicos são bastante adequados, uma vez que permitem a simulação do efeito corrosivo do meio através da imposição de potenciais, tendo como resposta densidades de corrente. Este trabalho trata do desenvolvimento de um sistema de medidas de tribocorrosão. Este sistema envolve os seguintes aspectos: controle dos parâmetros tribológicos e eletroquímicos e o uso célula eletroquímica de interface (STCzelle). Os parâmetros tribológicos foram aplicados através de um tribômetro que permite movimentos de deslocamento linear. Para aplicação e controle dos parâmetros eletroquímicos foi utilizado um potenciostato/galvanostato EG&G PAR 273. A célula eletroquímica de interface (STCzelle) possui a configuração de três eletrodos, onde o eletrodo de trabalho se localizava na parte inferior, na posição horizontal, o eletrodo de referência de calomelano saturado com o prolongamento de um capilar de Luggin e contra-eletrodo de Pt em forma de espiral. A célula foi construída em acrílico com circulação de água quente para controle da temperatura. Os testes potenciostáticos e potenciodinâmicos realizados com aço inoxidável AISI 316L apresentaram uma excelente reprodutibilidade dos resultados e uma boa caracterização do material sob condições de esforços mecânicos e eletroquímicos combinados. / Tribocorrosion has been studied for many years by electrochemists as well as by tribologists, using different approaches. Electrochemists and corrosion scientists have been interested in the study of kinetics of repassivation of metal surfaces activated by scrating process. On the other hand, tribologists have been interested in how surface oxidation during rubbing affects the rate of mechanical wear. More recently the mutual dependence of mechanical and electrochemistry mechanisms has raised increased attention. Electrochemical methods are particularly well suited for this purpose, because they provided an accelerated corrosive effect simulation through the potentials control and the consequent current density response. This study reports a tribocorrosion system development. The most important aspect for this work is the interection between mechanical and electrochemical parameters and the measurements of this process. The tribology tests were made with a tribometer with a linear sliding. Electrochemical parameters were controlled by a Galvanostat/Potentiostat EGE&G PAR 273 A. The interface cell was mad with three electrodes configuration - work electrode in the horizontal position, SSC (Saturated Calomel) reference electrode with a Luggin capillary and Pt counter-electrode. The cell material was acrylic and the temperature was controlled by warm water. The potenciostatic tests with stainless steel showed a good reproducibility of the results and a good capacity of materials characterization under tribocorrosion conditions.

Estudou-se, através do método eletroquímico de permeação, a difusão de hidrogênio no ferro puro e no aço DIN 90MnV8. Observou-se nestes materiais, que o coeficiente aparente de difusão de hidrogênio diminui no decorrer dos transientes de permeação, tendo-se interpretado este comportamento como causado pela presença de armadilhas reversíveis. Deduziu-se, para transientes de permeação obtidos entre dois estados estacionários de difusão, que a variação da concentração de hidrogênio preso a armadilhas reversiveis é dada por: Delta Ca = Na. In [(1+alfa)1/2 dividido por (1+beta)1/2], alfa = K.Co/p beta=K.Cl/p sendo Na a densidade de armadilhas; k e p, os parâmetros de captura e de liberação de uma armadilha e Co e Cl, a concentrasão inicial e final de H. Mediu-se, no ferro recozido, um coeficiente médio de difusão de hidrogênio de 6,4.10-5 cm²/s. A deformação com 50% de trabalho a frio no ferro reduz este valor em aproximadamente uma ordem de grandeza. Verificou-se no aço DIN 90MnV8 que o coeficiente de difusão de hidrogênio aumenta com o aumento dn temperatura de revenimento após a têmpera, atingindo o valor máximo de 7,0.10-6 cm²/s no aço esferoidizado. A dependência térmica do coeficiente de difusão no aço DIN 90MnV8 esferoidizado pode ser expressa por: D = 1,95 (+0,49) exp (-30,43kJ/mol.R.T.) (cm²/s) e neste mesmo aço temperado e revenido com 55RC de dureza por : D=0,29 (+- 0,05 ) exp (-28,47kJ/mol.R.T.) ( cm²/s). Uma nova metodolagia fractomecânica foi introduzida, a qual permite a determinação da cnncentração crítica de hidrogênio necessária para provocar o avanço de uma trinca estacionária. Observou-se no aço DIN 9OMnV8, que a concentração crítica de hidrogênio diminui com o aumento da dureza do aço e é menor quando um valor maior de KI é aplicado. O modo de fratura apresentado Por este aço revelou ser independente da concentração de hidrogênio e do valor de KI, sendo função unicamente de sua dureza. / The hydrogen diffusion in pure iron and DIN 90MnV8 steel was studied by means of the electrochemical perrneation method. It was observed that the apparent hydrogen diffusion coefficient decreased during the pemeation transients, such behavior beeing interpreted as due to reversible traps. It was shown that for permeation transients obtained between two steady states, the concentration variation of hydrogen bound to reversible traps is given by: Delta Ca = Na. In [(1+alfa)1/2 dividido por (1+beta)1/2], alfa = K.Co/p beta=K.Cl/p beeing Na, the trap density; k and p, the capture and release parameters of a trap; and Co and Cl, the initial and final hydrogen concentrations. A medium hydrogen diffusion coefficient of 6,4.10-5 cm²/s was measured for recristalized iron. The deformation due to 50% cold work reduces this value in one order of magnitude. For DIN 90MnV8 steel, the hydrogen diffusion coefficient increases as the tempering temperature increases, attaining a maximal value of 7,0.10 -6 cm2/sec on the spherodized state. The temperature dependance of the hydrogen diffusion coefficient, on the spherodized 90MnV8 steel was: D=1,95 (-0,49) exp (-30,43kJ/mol.R.T) (cm²/sec) and on this steel tempered to a 55RC hardness: D=0,29 (+-0,05) exp (-28,47kJ/mol.R.T) (cm²/sec) A new fractomechanical methodology is intsaduced, wich allows the determination of the critical hydrogen concentration necessasy to propagate a stationary crack. For DIN 90MnV8 steel, this critical hydrogen concentration decreases as the steel hardness increases, beeing lower as a greater value of KI is aplied. The fracture mode of this steel was found to be independent on the applied value of KI, beeing a function only of its hardness.