Ingeniero Civil Mecánico / El aluminio y sus aleaciones son materiales con una elevada demanda en los campos industrial, aeroespacial y automotriz, debido a su amplia variedad de propiedades mecánicas y sobre todo por su elevada proporción de resistencia-peso, y gran resistencia a la corrosión. Para mejorar aún más las propiedades de estos materiales, se han creado los materiales compuestos de matriz metálica, los cuales tienen excelentes propiedades mecánicas y por lo tanto motiva su investigación. El objetivo general de este trabajo es estudiar el efecto de la cantidad de refuerzo de 〖Al〗_2 O_(3 ) sobre el creep y módulo elástico, en una matriz de aluminio 6061. También, se busca medir los términos del exponente del esfuerzo (n) y la energía de activación (Q) de la ecuación fundamental del creep. Para llevar esto acabo, se tienen muestras del compuesto con distintos porcentajes de 〖Al〗_2 O_3 como refuerzo. Luego, se implementa la técnica de creep por impresión con el fin de aprovechar las ventajas de este en comparación al creep por compresión. Las ventajas radican principalmente en la optimización del uso del material y en la disminución de error en los resultados. Se realizan análisis de vibraciones mediante excitación por impulso. A continuación, se realizan tratamientos térmicos de endurecimiento por solución y envejecimiento, y en paralelo se hacen mediciones de dureza Vickers después de cada uno de estos tratamientos. Se realizan ensayos de creep a temperaturas entre los 220°C y 280°C a diferentes esfuerzos constantes, para obtener varias curvas características de estas y mejorar el análisis de las mismas. Los resultados muestran que el refuerzo de alúmina aumenta el módulo de elasticidad de estas, obteniéndose valores cercanos a los 63 [GPa]. No se comprueba una relación lineal directa entre la cantidad de refuerzo con la deformación en creep y módulo elástico. Se incorpora el término de umbral de tensión que ayuda a explicar los mecanismos de creep existentes en los MMC de forma análoga a las aleaciones sólidas. Finalmente en los ensayos de creep, las muestras se comportan como si fuesen aleaciones de solución sólida. No se encuentra un valor certero para n ni Q debido a errores en mediciones, pero se logra ver una leve tendencia del mecanismo de creep por deslizamiento viscoso de dislocaciones.

Orientador: Nilson Cristino da Cruz / Banca: Maria Cristina Canela Gazotti / Banca: Walter Ruggeri Waldman / Banca: Diego Rafael Nespeque Corrêa / Banca: Marystela Ferreira / Resumo: Neste trabalho, foi estudada a incorporação de dióxido de titânio comercial, na forma de pó, em ligas de alumínio, 1230 e Galvalume. As amostras foram tratadas através da técnica de oxidação eletrolítica assistida por plasma, onde a concentração do eletrólito e tensão foram variadas, no caso do Galvalume e, para o alumínio, a frequência e o tempo também foram estudados. As amostras foram analisadas através da Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Energia Dispersiva, Difratometria de raios-X com refinamento de Rietveld, Espetroscopia do Infravermelho, Perfilometria de contato, Goniômetria, Perfilometria Óptica, Bandgap e Corrente Parasita. A atividade fotocatalítica foi verificada a partir da degradação de cloridrato de metformina, utilizando-se radiação visível e UV. A análise da degradação foi feita através de técnica de espectrosocopia do UV-Visível. As amostras apresentaram uma morfologia porosa, com aglomerados de TiO2. Algumas amostras também apresentaram coalescência, característica do tratamento a plasma em alumínio. A análise de EDS mostrou Al e O para aquelas em que não houve total recobrimento; Zn, no caso do Galvalume e, Ti e O, sendo que nas inteiramente recobertas, apenas os dois últimos elementos. A difratometria de raios-X mostrou fases de alumina, zinco (para Galvalume), anatase e rutilo, sendo que algumas apresentaram apenas essas duas últimas fases, em proporção de 55% e 45%, respectivamente e aproximadamente. A rugosidade foi alta para as a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the incorporation of commercial titanium dioxide powder into aluminum alloys 1230 and Galvalume was studied. The samples were treated by plasma electrolytic oxidation technique, where the electrolyte concentration and voltage were varied in the case of Galvalume and, for aluminum, the frequency and time were also studied. The samples were analyzed by Scanning Electron Microscopy, Dispersive Energy Spectroscopy, X-ray Diffractometry and Rietveld Refined, Infrared Spectroscopy, Contact Profilometry, Goniometer, Optical Profilometry, Bandgap and Parasite Current. The photocatalytic activity was verified from the degradation of metformin hydrochloride, using visible and UV radiation. The degradation analysis was performed by UV-Visible spectroscopy technique. The samples presented a porous morphology with TiO2 clusters. Some samples also showed coalescence, characteristic of plasma treatment in aluminum. EDS analysis showed Al and O for those in which there was no total cover with TiO2; Zn, in the case of Galvalume. The entirely covered samples showed only Ti and O. X-ray diffractometry showed phases of alumina, zinc (for Galvalume), anatase and rutile, and some presented only these last two phases, in proportion of 55% and 45%, respectively and approximately. The roughness was high for the coated samples, which also proved to be superhydrophilic. The topography of the samples was quite irregular, with great difference in heights as well as thickness. The bandgap wa... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar as características morfológicas da corrosão localizada na liga de alumínio 1050 e a cinética de crescimento em tamanho dos pites induzidos por ensaios de imersão estática em solução de NaCl, pH 6,0, aerada naturalmente à temperatura ambiente. As amostras foram examinadas antes e após o ensaio de corrosão por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura e, posteriormente foram analisadas através de um método de captura, processamento digital e análise de imagens, recentemente desenvolvido pelo grupo de Corrosão e Eletroquímica da FEG/UNESP. Exames na superfície da liga após 168h de imersão em NaCl 0,0043 mol/L indicaram um ataque localizado na matriz adjacente às partículas Al:Fe:Si e Al:Fe as quais revelaram um caráter catódico. Mediante análise da variação temporal dos parâmetros obtidos concluiu-se que a área dos pites não muda significativamente enquanto a densidade e a fração de área corroída aumentam com o tempo. A variação temporal indicou que velocidade de corrosão, em termos de propagação superficial, diminui com o tempo de imersão. As características morfológicas e os tamanhos dos pites nos perfis da superfície corroída foram estudados. Os pites induzidos não podem ser representados por uma única geometria, senão pela distribuição morfológica seguinte: i) sem exclusão das cavidades: hemisférico > transição A > transição B > irregular > cônico > cilíndrico; ii) com exclusão das cavidades: hemisférico > transição A > transição B > irregular ~cônico, sem evidências dos pites cilíndricos. Os pites mais profundos foram encontrados especialmente na classe de transição B. A velocidade de crescimento em profundidade (P) ou em largura (L) dos pites foi melhor representada, após a exclusão das cavidades, mediante a lei cinética seguinte:... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aim has beem to study the morphologic characteristics of localized corrosion on aluminum alloy 1050 and the growth kinetics in size of pits induced by static immersion tests in NaCl solution, pH 6.0, naturally aerated at room temperature. The samples have been examined before and after the corrosion test by optical microscopy and scanning electron microscopy and subsequently analyzed by a capturing method, digital processing and image analysis, recently developed by the Corrosion and Electrochemistry group of FEG / UNESP. Investigations on the alloy surface after 168h immersion in NaCl 0.0043 mol / L has showed a localized attack on the matrix adjacent to the particles Al: Fe: Si and Al: Fe which have disclosed a cathodic character. By analyzing the temporal variation of obtained parameters it has been concluded that pits area does not change significantly while density and corroded area fraction increase with the time. Temporal variation has indicated that corrosion rate in terms of propagating surface, decreases with immersion time. The morphological characteristics and pits sizes in the corroded surface profiles have been studied. The induced pits may not be represented by a unique geometry, but by the following morphologic distribution: i) without cavities exclusion: hemispheric > transition A > transition B > irregular > conical > cylindrical ii) excluding cavities: hemispheric > transition A > transition B > irregular ~ conical, without cylindrical pits evidence. The deepest pits have been found particularly in transition B class. The pits growth rate in depth (P) or in width (L) has been better represented, after cavities exclusion, by the following kinetics law: P or L = ktm, with k and m empirical values that depend on a combination of different factors / Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Coorientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Banca: Heloisa Andréa Acciairi / Banca: Alain Laurent Marie Robin / Banca: Célia Marina de Alvarenga Freire / Banca: Koshun Iha / Doutor

Orientador: Gustavo Habermann / Banca: Eduardo Caruso Machado / Banca: Luciano Pereira / Resumo: O primeiro sintoma de toxicidade ao alumínio (Al) é a inibição do crescimento da raiz, que indiretamente as expõe a uma baixa disponibilidade de água, reduzindo, dessa forma, a hidratação do mesofilo e a condutância estomática (gs). A abertura estomática geralmente aumenta em resposta à baixo déficit de pressão de vapor (DPV) e diminui em elevado DPV. No presente trabalho, plantas de Citrus limonia (limoeiro 'Cravo') foram cultivadas em solução nutritiva com 1480 uM de Al por 90 dias, para testar a hipótese de que presença de Al impede que gs responda ao DPV. Como esperado, gs não respondeu ao aumento no DPV em plantas expostas ao Al. Além disso, o Al também reduziu o conteúdo relativo de água e o potencial de água "midday" (md) aos 60 e 90 dias após o plantio. A assimilação de CO2 (A) seguiu o mesmo padrão de resposta observado em gs, enquanto que as respostas fotoquímicas foram ligeiramente reduzidas em plantas expostas ao Al, indicando que diminuições em A induzidas pelo Al foi dependente de gs e menos atribuída a baixa performance fotoquímica. Como em condições de seca, longo tempo de exposição ao Al reduz a hidratação foliar comprometendo gs de responder a atmosfera, consequentemente prejudicando A em plantas de limoeiro 'Cravo' / Abstract: Aluminum (Al) is toxic for most plants. Aluminum (Al) inhibits root growth, indirectly exposing the roots to low water availability, which decreases leaf hydration and, consequently, the stomatal conductance (gs). Stomatal aperture generally increases in response to low vapor pressure deficit (VPD) and decreases at high VPD. In this study, Citrus limonia ('Rangpur' lime) was cultivated in nutrient solution with 1480 M Al for 90 days, and we expected that the presence of Al could prevent gs from responding to VPD. As expected, gs did not respond to the increase in VPD in plants exposed to Al. Aluminum also reduced the relative water content and midday leaf water potential (md) at 60 and 90 days after planting. The CO2 assimilation rate (A) followed the same response pattern exhibited by gs while photochemical responses were mildly reduced in plants exposed to Al, indicating that the Al-induced decrease in A was dependent on gs and less ascribed to low photochemical performance. Like in drought conditions, the long-term exposure to Al reduces leaf hydration and compromises gs responses to the atmosphere, eventually impairing A in 'Rangpur' lime plants / Mestre

Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Co-orientador: Hidekasu Matsumoto / Banca: Juno Gallego / Banca: Warley Augusto Pereira / Resumo: Este trabalho tem por objetivo geral realizar um levantamento dos principais tipos de desgaste que ocorrem na usinagem das ligas de alumínio-silício. Como metas específicas, visa-se executar canais em pistões automotivos com duas composições químicas diferentes verificando a influência da velocidade de corte (v c ), avanço (f) e teor de silício contido na liga na vida de um bedame de classe N, além de verificar o efeito do aumento da velocidade de corte, do avanço e do percentual de silício da liga Al-Si na produtividade de canais para bedames de classe N. Para tanto foi utilizado um centro de torneamento Romi GL-240M. Foi adotado como critério de fim de vida do bedame o desgaste de flanco V b = 0,3 mm. A evolução do desgaste foi acompanhado em um estéreo-microscópio Zeiss Discovery V8. Para analisar a influência e o efeito de cada variável citado, foi utilizado a análise de variância (ANOVA). O principal mecanismo de desgaste observado foi a adesão da liga na ferramenta e a abrasão da liga devido à presença do silício. O teor de silício foi o fator de maior influência, onde a liga com menor porcentagem de silício proporcionou maior vida do bedame. A velocidade de corte (v c ) também teve forte influência, sendo que o seu aumento causou diminuição da vida da ferramenta. O avanço (f) também teve influência, no entanto, o seu aumento prolongou a vida da ferramenta / Abstract: This research aims to monitoring the tool wear when turning aluminum-silicon alloys. The specific goal is to turn channels in automotive pistons with two different chemical compositions by checking the influence of the control factors cutting speed (v c ), tool feed (f) and workpiece silicon content on response N-Class chisel life. As well as to study the effect of the same aforementioned variables on channels productivity. A turning center Romi GL-240M was used. 0.3 mm flank wear was adopted as a criterion of tool life. Chisel flank wear was monitored and measured by using a stereo-microscope Zeiss Discovery V8. Analysis of Variance (ANOVA) was used to quantify statistical influences of the control factors upon response. Adhesion and abrasion of the part material over tools were observed. Silicon content was the most influential factor on the channels productivity so that the lower silicon content, the greater tool productivity. Cutting speed and tool feed has influenced on channels productivity strongly. The first one is inversely proportional to tool life whereas the latter is directly proportional to channels productivity / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-08Bitstream added on 2014-06-13T20:35:15Z : No. of bitstreams: 1 silva_cc_me_guara.pdf: 921419 bytes, checksum: 94ecc5063c88435588fff33d6091d533 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A liga AA 356 é uma liga de alumínio de grande importância porque é amplamente utilizada na indústria automobilistica e aeronáutica. Para melhorar as propriedades mecânicas dessa liga, são usados inoculantes para o refino de grãos; essas propriedades, apresentadas pelo produto final, dependem também das condições em que o metal foi fundido e solidificado. Os componentes solidificados em molde de metal, com uma taxa de extração de calor maior, têm propriedades mecânicas superiores àqueles solidificados em moldes de areia, que têm uma taxa de extração de calor mais baixa. A curva de resfriamento é usada como uma ferramenta para avaliar a eficácia de refino de grão e, é influenciada por fatores como o material do molde, a taxa de resfriamento e adições de inoculantes para refino de grão. Com o uso da curva de resfriamento, algumas propriedades da liga podem ser obtidas, tais como: o calor latente de solidificação, a fração sólida, as temperaturas liquidus e solidus, o tempo local de solidificação, além de identificar a presença de inoculantes para o refino de grão. A primeira derivada da curva melhora a precisão das informações apresentadas na curva de resfriamento. Essa derivada representa a taxa de resfriamento. Para o desenvolvimento desse trabalho alguns lingotes foram refundidos variando-se o material do molde e, consequentemente, a taxa de resfriamento; adicionando-se ou não inoculante para o refino de grão na forma de liga mãe Al-5Ti-1B, na proporção de 0,05%. As curvas de resfriamento para as solidificações foram plotadas e analisadas. Confirmou-se que a curva de resfriamento com sua primeira derivada fornecem, além das temperaturas solidus e liquidus, as temperaturas de transformações de fases e informações sobre a eficácia do refino de grão. Variando-se o material... / The AA 356 alloy is an aluminum alloy of great importance because it is widely used in the automobile and aeronautic industries. To improve the mechanical properties of this alloy, inoculants are used for grain refinement; these properties, presented by the final product, also depend on conditions, under which the metal was melted and solidified. The components solidified in a metal mold, with a higher heat extraction rate, have mechanical properties superior to the ones solidified in sand molds that have a lower heat extraction rate. The cooling curve is used as a tool to evaluate the effectiveness of grain refinement and it is influenced by factors as: mold material, cooling rate and of inoculants additions for grain refinement. With the use of the cooling curve analysis can be obtained some properties of the alloy, such as: the latent heat of solidification, the solid fraction, the solidus and liquidus temperatures, the local time of solidification. In addition, to evaluate the presence of inoculants for grain refinement. The first curve derivative improves the accuracy of the information given in the cooling curve. That derivative represents the cooling rate. For this work development, some ingots were remelted varying the mold material and, consequently, the cooling rate; also added or not the grain refinement inoculants in the form of master alloy Al-5Ti-1B, at the rate of 0.05%. Cooling curves for solidifications were plotted and analyzed. It was confirmed that the cooling curve with its first derivative provides, in addition to the liquidus and solidus temperatures, the phase transformation temperatures and information about the effectiveness of grain refinement. Varying the material of molds and through optical microscopy techniques... (Complete abstract click eletronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-01Bitstream added on 2014-06-13T18:31:01Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_acop_me_guara.pdf: 1644322 bytes, checksum: f877159b9b74dfe3d7b6d20589e59c87 (MD5) / A Engenharia tem buscado a fabricação de materiais com elevados valores de resistência mecânica e tenacidade. Uma das formas de obter tais propriedades é promover a redução do tamanho de grão do material. A fim de reduzir o tamanho de grãos e obter tais propriedades neste trabalho foi aplicado o processo ECAP (Equal Channel Angular Pressing) em amostras da Liga de Alumínio AA3104, liga de Al-Mn não Tratável Termicamente. As amostras de alumínio foram deformadas plasticamente por cisalhamento simples na região de interseção dos canais. A repetição deste processo resulta no encruamento do material. Os resultados mostram que após o processamento a microestrutura esta com grãos alongados devido ao encruamento do material e por meio de ensaios de dureza Vickers verifica-se um aumento de dureza após 3 passes de ECAP aplicados / A constant search in Engineering is the manufacturing of materials with high values of strength and tenacity. One way to obtain such properties is to promote the reduction of grain size of the material. In order to reduce the size of grains and obtain such properties in this work was applied the ECAP (Equal Channel Angular Pressing) process in samples of Aluminum Alloy AA3104, Al-Mn alloy is non-heat treatable. A sample of aluminum was deformed by simple shear in the intersection of the channels that leads to a severe plastic deformation. The repetition of the process results in a material with a cold work hardening. The results show that after the processing ECAP microstructure with elongated grains and by Vickers hardness testing the hardness increase after the three pass of ECAP applied

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T13:14:21Z : No. of bitstreams: 1 180269.pdf: 9173623 bytes, checksum: 9d7c540e049871a3f24b6a4b8b285da4 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T11:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:23:19Z : No. of bitstreams: 1 174111.pdf: 1481513 bytes, checksum: 3a09b1305a88717a7a0fa96ba7710f8d (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia para a determinação espectrofotométrica de traços do alumínio em água, usando um passo de pré-concentração por troca iônica com resina catiônica Amberlite IR-120. Para isto foram utilizados: uma bomba peristáltica, um injetor e uma coluna preparada a partir de uma seringa de 1 mL, preenchida com 300 mg da resina. A pré-concentração e eluição do analito foram feitas em fluxo, sendo que a eluição foi realizada com ácido clorídrico 4 mol L-1 em contracorrente. Em uma segunda etapa, fora do sistema de fluxo, o eluato foi neutralizado com hidróxido de sódio 4 mol L-1, e submetido à reação com eriocromocianina em solução tamponada a pH 5,85, segundo a metodologia do Standard Methods com algumas modificações. A leitura de absorvância foi realizada em l = 535 nm. As amostras determinadas foram água potável e de hemodiálise, obtendo-se fatores de enriquecimento de 1,65 e 66 vezes, respectivamente. Uma amostra certificada SRM 1643d - Trace Elements in Water do NIST - contendo 127,6 ±3,5 mg L-1 de alumínio foi analisada e apresentou desvio de +0,7 % em relação ao valor certificado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T12:15:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:13:37Z : No. of bitstreams: 1 171811.pdf: 27831138 bytes, checksum: e7135954c880a180e0130006c99b8050 (MD5) / No futuro, as capacidades limitadas de recursos, principalmente ambientais, aumentarão o custo da energia elétrica. Será essencial então levar em consideração o impacto do rendimento elétrico dos motores como um fator para o decréscimo do consumo de energia, pois os motores elétricos consomem a maior parte da energia elétrica em todo o país. Os refrigeradores e freezers com seus compressores herméticos contribuem com expressivos 9 % do consumo global de energia do Brasil. O componente estudado neste trabalho foi o "rotor" do motor elétrico montado dentro do compressor hermético. O rotor é convencionalmente produzido pelo processo de injeção sob pressão e a alternativa proposta é fabricá-lo pelo processo de centrifugação. Para isso, inicialmente uma máquina protótipo foi projetada, fabricada e avaliada em termos de desempenho. São descritos detalhes referentes aos conhecimentos obtidos com a máquina protótipo, ao desempenho dos dois processos de fabricação e os resultados das variáveis influentes no processo de centrifugação objetivando maximizar rendimento elétrico do rotor. Os resultados indicaram que o processo de centrifugação incrementa o rendimento elétrico do rotor em torno de 0,7 a 1,3 % principalmente pela maior densidade do alumínio. Além disso, o custo do processo é menor se comparado à injeção sob pressão, pela possibilidade de eliminação de duas etapas (azulamento do pacote de lâminas e queima do rotor após a injeção). O processo ainda é viável tecnicamente em produtividade.