Ventaneiras são componentes críticos para a operação de altos fornos, soprando ar quente para o interior dos mesmos. São peças de cobre refrigeradas a água para resistir ao ambiente de trabalho com temperaturas extremamente elevadas e geralmente apresentam revestimentos superficiais para aumento de resistência contra abrasão/corrosão. O presente trabalho tem como objetivo estudar o processo de revestimento de cobre e de liga à base de níquel por alumínio via PCDC a fim de entender os efeitos das variáveis de processo nas características do revestimento formado e obter camadas de revestimento equivalentes ao que vem sendo utilizado recentemente com bons resultados em operação na indústria. Uma série de ensaios são preparados utilizando-se os substratos de cobre e liga Inconel 625 e são variados alguns parâmetros de processo como a liga máster utilizada (Al e/ou liga Fe-Al), o sal haleto ativador do processo (NH4Cl ou NaF), condição in ou out of pack, proporção entre alumina e liga máster, temperatura e tempo de processo. É realizada a caracterização dos substratos previamente e após passar pelo processo de aluminização. Também é feita uma análise de amostra tomada como referência revestida por empresa externa especializada em aluminização via PCDC, além da caracterização de todas as amostras ensaiadas. A caracterização das amostras consiste na análise microestrutural identificando as fases presentes nos revestimentos formados, morfologia das camadas, espessuras, e propriedade de dureza. As análises são realizadas através de microscópio ótico, MEV, técnicas de EDS e difração de raios X e microdurômetro. Ao final das análises, é possível identificar conjuntos de parâmetros de processo que conduzem à formação de revestimento similar ao que está sendo utilizado na indústria. Além disso, é possível entender o efeito das variáveis de processo nas características das camadas formadas sobre os substratos. / Tuyeres are critical components for blast furnace operation, blowing hot air to the interior of the furnace. They are made of copper and are water cooled in order to resist extremely high operation temperatures. Aiming to improve reliability and lifetime of the tuyeres, different types of coatings (metallic hard facings, ceramic and diffusion coatings) have been developed over the years to enhance surface resistance of the pieces. The objective of the present work is to study the process of coating copper and nickel alloy by aluminum via pack cementation diffusion coating (PCDC) in order to understand the effect of each process parameter in the features of the coating formed and to obtain coating layers similar to what has been used with good results in the industry. Several experiments are prepared for coating the substrates made of copper and Inconel 625 and some parameters are varied such as the master alloy (Al and/or Fe-Al), the activator salt (NH4Cl or NaF), the condition in or out of pack, the alumina/master alloy ratio, temperature and time of the process. It is performed analysis of the substrates previous and after the aluminization process. A sample coated in an external company specialized in aluminization process is also analyzed and taken as a reference. In addition, all the experiment samples with different process conditions are studied. The analysis consist in microstructural evaluation identifying phases formed, thickness of the coating layers and hardness measurements and are performed with the use of optical microscope, SEM, EDS techniques, X-ray diffraction technique and micro durometer. At the end of the analysis, it is possible to identify sets of process parameters that can lead to the formation of coating layers similar to what has been used with success in the industry. Furthermore, it is possible to understand the effect of the process variables in the features of the coating layers.

Le Sud du Brésil est une région où l'agriculture est très intensive et la pression sur les sols est beaucoup plus importante que dans la région amazonienne. Ainsi, il est important d'étudier les processus d'altération des roches qui constituent des étapes clés du développement des sols et de leurs fonctions environnementales.Dans ce contexte, ce travail vise à : (i) caractériser la morphologie, les propriétés physiques et chimiques de profils d'altération développés en l'absence ou avec une intervention humaine minimale : (ii) établir les évolutions géochimiques et minéralogiques des sols dans un environnement subtropical ; et (iii) évaluer l'impact des actions anthropiques sur la minéralogie des horizons de surface. Cette étude concerne des sols du Rio Grande do Sul dont le climat subtropical (T ~17°C et P ~1800 mm/an) favorise l'accumulation de matière organique ainsi que la formation de minéraux argileux 2:1 en faible proportion. Les indices d'altération (Weathering Intensity Scale – WIS, Chemical Index of Alteration - CIA) permettent de classer les profils selon leur degré d'altération et de leur composition minéralogique différente (smectite, smectite + kaolinite, kaolinite). Dans la dernière partie les résultats montrent qu'après 12 ans de culture des sols avec un système intégré culture-élevage les surfaces non pâturées présentent une proportion moins importante de minéraux 2:1. Les surfaces sous pâturage intensif et modéré présentent une aluminisation plus élevée de la couche interfoliaire des minéraux 2:1. La fixation d'une partie de l'aluminium dans la phase solide du sol, ce qui pourrait le rendre moins disponible pour les plantes et diminuer sa phytotoxicité. / Southern Brazil is a region with a very intensive agriculture and the pressure on soil is considerably more intense than in the Amazonian region. Thus, it is necessary to study weathering processes as they control soil development and their environmental functions.In this context, this work aims to: (i) characterize the morphological, physical and chemical properties of weathering profiles developed in the absence, or with minimal human action; (ii) establish the geochemical and mineralogical evolution of soils in a subtropical environment; and (iii) assess the impact of anthropogenic actions on on the mineralogy of surface horizons. This study concerns soils of Rio Grande do Sul where the subtropical climate (T ~17°C and P ~1800mm/yr) favored the accumulation of organic matter and occurrence of 2:1 clay minerals in low proportion. The weathering indices (Weathering Intensity Scale - WIS and Chemical Index of Alteration - CIA) make it possible to classify the profiles according to their weathering intensity and their different mineralogical compositions (smectite, smectite + kaolinite, kaolinite).In the last chapter, the results show that after 12 years of cultivation under an integrated soybean–beef cattle production system, the ungrazed areas presented lower proportion of 2:1 minerals. The areas under intensive grazing and moderate grazing presented higher aluminization of the interlayer of 2:1 minerals. The higher aluminization under intensive and moderate grazing managements may be a drain of aluminum in the soil solid phase and possibly making it less available to plants and decreasing its phytotoxicity. / O sul do Brasil é uma região com uma agricultura muito intensa e com grande pressão de uso do solo, consideravelmente mais intenso do que na região da Amazônia. Assim, é necessário desenvolver estudos que relacionem o desenvolvimento do solo com seu respectivo material de origem, detalhando as transformações na zona de transição solo-rocha e suas implicações para as atividades ambientais e humanas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo: (i) caracterizar os aspectos mineralógicos, pedoquimicos e geoquimicos dos perfis de alteração desenvolvidos na ausência ou mínima ação humana; (ii) caracterizar qualitativa e semi-quantitativamente os minerais primários e os minerais pedogênicos em solos inseridos em regiões ecossistêmicas importantes do Rio Grande do Sul; e (iii) avaliar o impacto de diferentes intensidades de pastejo na mineralogia de um Latossolo, sob sistema de produção integrada soja-bovinos de corte no sul do Brasil. Este estudo foi realizado em solos do Rio Grande do Sul, onde o clima subtropical (temperatura média anual ~ 17°C, precipitação anual média de 1800mm/ano) favorece o acúmulo de matéria orgânica ea ocorrência de argilominerais 2:1.Os índices de intemperismo (Weathering Intensity Scale - WIS e Chemical Index of Alteration - CIA), considerando a composição mineralógica dos perfis de alteração, indicaram a seguinte sequência crescente do grau de intemperismo: esmectita < caulinita - esmectita < caulinita. O estudo mostrou diferenças importantes nos solos, mesmo entre aqueles formados a partir do mesmo material de origem, devido às diferenças climáticas e de relevo. Por fim, após 12 anos sob um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte, as áreas não pastejadas apresentaram menor intensidade para os argilominerais 2:1. Por outro lado, as áreas sob pastejo intensivo e pastejo moderado apresentaram comportamento semelhante, devido à maior aluminização da entrecamada dos argilominerais 2:1. A maior aluminização sob pastejo intensivo e moderado pode ser um dreno de alumínio na fase sólida do solo, tornando-o menos disponível para as plantas e diminuindo sua fitotoxicidade.