Typescript (photocopy) Includes bibliographical references (leaves 247-270)

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A etapa final da reciclagem do alumínio, após coleta, classificação e limpeza é sua transformação em ligas comerciais através da fundição do metal reciclado e sua correção química. Um dos impactos relevantes deste processo é a geração de escórias que representa um dos principais fatores de custo. A escória é um subproduto que surge na superfície do metal líquido decorrente da sua oxidação, da presença de impurezas nas sucatas e da adição de sais fundentes. Normalmente são ricas em alumínio metálico sob a forma de pequenas gotículas que se aprisionam em seu interior e podem levar a perdas consideráveis de produtividade. Pelo seu conteúdo em alumínio metálico, essas escórias têm valor de mercado para as indústrias especializadas em sua recuperação, normalmente com técnicas piro metalúrgicas. Porém frações granulométricas finas, menores que 0,15 mm, trazem dificuldades para a recuperação do alumínio contido. Neste trabalho foram investigadas duas rotas tradicionais de beneficiamento de minérios para a avaliação da concentração de alumínio contido em escórias de alumínio: (I) atricionamento em tambor rotativo e (II) a britagem. Em ambas utilizou-se de uma sequência de operação auxiliar de separação granulométrica. Para comparar a eficiência entre as duas rotas verificou-se a concentração do alumínio presente em produtos granulométricos obtidos em ambas. Outro fator comparativo foi o indicador energético denominado WI (Work Index). Este parâmetro é característico da indústria de processamento mineral e representa a energia consumida pela técnica ou rota empregada. Para a caracterização do concentrado de alumínio nas duas rotas foram utilizadas técnicas por via úmida com medição de hidrogênio, fluorescência de raios-X e pirometria em forno a indução. As avaliações dos concentrados revelaram aumento do alumínio metálico contido à medida que ocorria a redução na granulometria do material potencializando sua recuperação. / The final step of recycling aluminum, after collection, classification and cleaning is its transformation into commercial alloy using recycled metal and its chemical correction. One of the relevant impacts in this process is the creation of slags that represent one of the main cost factors. The slag is a byproduct that appears on the surface of liquid metal due to its oxidation, from the presence of impurities in the scraps and in addition of salts fluxes. Usually they are rich in metallic aluminum in the form of small droplets which are captured inside and can lead to a considerable loss of productivity. By its content in metallic aluminum, these slags have market value for industries specialized in recovery, usually with pyrometallurgy technique. However slim granulometries fractions, smaller than 0.15 mm, bring difficulties for the recovery of aluminum contained. This paper investigated two traditional routes of ore improvement in order to evaluate the concentration of the aluminum contained into the aluminum slags: (I) attrition in tumbling barrel and (II) crushing. In both were used a sequence of auxiliary operation for granulometric distribution. In order to compare its efficiency between the two routes it was verified, in both, the concentration of aluminum present into the granulometric products obtained. Another comparative factor was the energetic indicator denominated by WI (Work Index). This parameter is a characteristic from the industries of mineral processing and it represents the energy consumed by the techniques or routes applied. For the characterization of concentrated aluminum on the two routes techniques used were wet-way with measurement of hydrogen, x-ray fluorescence and induction furnace pyrometry. The evaluation for the concentrated revealed an increase of metallic aluminum contained as occurred into the particle size reduction of the enhacing material in its recovery.

Forward slip (FS), the percent difference between the roll velocity and the strip exit velocity, was achieved by altering four variables: reduction, rolling speed, lubricant viscosity, and roll roughness. A two-high laboratory mill was used to roll strips of unalloyed, H-18 temper aluminum. An SEM and a Leitze Orthoplane microscope were used to examine the strip surface. A grainy pattern, which varied with the rolling condition, was observed on the sample surface. The grainy pattern resulted from three effects: grooves imprinted by the rolls, black spots identified as hydropitting (HP), and horseshoe shaped marks which were attributed to FS. These effects were studied and the following conclusions drawn. Higher viscosity, high speed, and rough rolls produced more HP. Increasing reduction produced HP with the viscous lubricant, oil, but less HP with kerosene. No HP was observed at 59 percent reduction but FS marks occurred and were more prevalent with oil than kerosene. The smooth rolls produced more FS marks than the rough rolls. Two postulates were presented to explain the pattern of these effects. First, the FS mark lengths were of the same order of magnitude as one set of theoretically calculated relative slip lengths; indicating that FS was responsible for the marks. Second, the absence of HP and presence of FS marks, in particular cases, indicated that a hydraulic effect was responsible for the FS marks. The FS marks would have been created as localized high pressure lubricant flowed across the surface to equalize the film pressure. / Master of Science

D. Tech. Chemical and Metallurgica Engineering. / Discusses the development highly corrosion resistant multi-functional materials for automobile applications by using laser surface alloying of aluminium substrate with a combination of metallic and ceramic powdery materials.

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:34:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_BeethovenMaxAlvesda_M.pdf: 3678052 bytes, checksum: 2c49240a815892ad66565deba3473b59 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho investiga-se a influência da microestrutura inicial e do material do molde na tixoconformação da liga A356. São produzidas e testadas em operações de tixoforjamento pastas obtidas por três distintos processos: fusão parcial controlada de estrutlJ'aS dendríticas grosseiras, fusão parcial controlada de estruturas ultra-refinadas e pastas obtidas por agitação mecânica do líquido durante solidificação. É produzido ainda um compósito A356 + Ab03 obtido por compofundição. Os tixoforjados foram submetidos à análise metalográfica para caracterização microestrutural, medindo-se a fração da fase primária e o tamanho médio de glóbulo ou roseta da fase sólida. Os resultados obtidos mostram a viabilidade da utilização de moldes não metálicos e operações de tixoconformação com produtos de bom acabamento superficial e dimensional. As forças de tixoforjamento são dependentes da condição inicial da matéria-prima, de forma que forças maiores são requeridas com o aumento do parâmetro microestrutural básico (espaçamento interdendrítico, tamanho de glóbulo e tamanho de roseta) da matéria-prima / Abstract: This research aims the influence of initial microstructure and die material on thixofonning of A356 alloy. Obtained slurries are produced and tested in thixoforging operation by three distinct processes: controlled partial melting of coarse dendritic structures, controlled partial melting of ultra-refined structures and obtained slurries by liquid mechanical stirring during solidification. It is still produced a composite A356 + AbO:i obtained by compocasting. Thixoforged samples were submitted to metalographic analysis for microstructural characterisation, measuring the primary phase fraction and globule average size or 50lid phase rosette. Obtained results showed the viability of non-metallic dies in thixoforming operations with good superficial and dimensional finishing produds. Thixoforging forces are dependent on initial condition of raw material, 50 that higher forces are required with the increasing of basic microstructural parameter Onterdentritic spacing, globule size and rosette size) of raw material / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eid_MarcoAntonio_M.pdf: 19245694 bytes, checksum: b272ecb88a2fa2a6affcf2a60d7e8d47 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Apesar da importância tecnológica da solidificação de ligas metálicas sob fluxo de calor radial, relativamente poucos estudos estão sendo feitos nessa área. Neste trabalho, a solidificação da liga Al 4,5%Cu em molde de aço radial cilíndrico é analisada e comparada com a solidificação direcional em molde resfriado.Inicialmente a variação de temperatura em diferentes posições no metal e no molde foi medida durante a solidificação usando um sistema de aquisição de dados. Essas variações de temperatura foram introduzidas em um método numérico para determinar a variação do coeficiente de transferência de calor na interface metal/molde pelo método inverso. Os resultados para a solidificação unidirecional e radial foram comparados mostrando que o coeficiente de transferência de calor para o fluxo de calor radial é menor. A variação dos espaçamentos dendritos secundários foram medidos através de um microscópio óptico. Comparações entre os resultados mostraram maiores espaçamentos para fluxo de calor radial. Comparações entre variações e temperaturas calculadas numéricas e experimentalmente comprovaram que o método numérico descreve satisfatoriamente o processo de solidificação radial / Abstract: In spite of technological importance of solidification of metallic alloys under radial heat flow, relatively few studies have been carried out in this area. In this work the solidification of Al 4.5 wt% Cu cylinders against a steel massive mold is analyzed and compared with unidirectional solidification against a cooled mold. Initially temperature variations at different positions in the casting and in the mold were measured during solidification using a data acquisition system. These temperature variations were introduced in a numerical method in order to determine the variation of heat transfer coefficient at metal/mold interface by inverse method. The results for unidirectional and radial solidification were compared showing that the heat transfer coefficient is smaller for radial heat flux. The primary and secondary dendrite arm spacing variations were measured through optical microscopy. Experimental results for temperature variations were applied to estimate thermal parameters of the solidification process. Comparisons carried out between experimental and numerical data showed that the numerical method describes well the solidification processes under radial heat flux / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica