Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-01-20Bitstream added on 2014-06-13T20:17:59Z : No. of bitstreams: 1 correa_frt_me_bauru.pdf: 1326371 bytes, checksum: a4dd5287d93dc0ae01a81f1278a10ffd (MD5) / No presente trabalho buscou-se determinar o comportamento das características geométricas do cordão da solda e o desempenho da soldagem, através do processo de soldagem com arame tubular autoprotegido e corrente pulsada. As características geométricas estudadas foram largura do cordão, penetração da solda e altura do reforço. Para definir o desempenho da soldagem analisou-se o rendimento de deposição e a taxa de deposição. Como metal de base utilizou-se o aço ABNT 1010 de espessura 6,35mm. O arame utilizado foi o AWS E71T-11 com diâmetro 1,1mm. A soldas foram realizadas por simples deposição, utilizando-se uma fonte de solda microprocessada, mantendo-se a velocidade de soldagem e a distancia tocha/peça constante. Durante o processo de soldagem os parâmetros de pulso analisados foram a corrente de pico (Ap), corrente de base (Ab), freqüência de pulso (F) e tempo de pico (Tp). Para coleta dos dados foi utilizada uma placa de aquisição de dados com interface a um microcomputador. De posse dos dados, foi aplicada a técnica de ANOVA, com o objetivo de identificar, quantificar e localizar a significância das dispersões. Verificou-se que a tensão média tem grande influência nas características geométricas do cordão de solda e de desempenho da soldagem. Para cada incremento de F provocou uma redução da largura do cordão de solda e aumento da penetração, altura do reforço, taxa de deposição e rendimento de deposição. O incremento Tp acarretou a formação de cordões mais largos, como também a redução na altura do reforço, penetração, taxa de deposição e rendimento de deposição. A variação de Ap não teve influência sobre largura do cordão, a altura do reforço, taxa de deposição e rendimento de deposição. / In the present work one searched to determine the behavior of the geometric characteristics of the bead weld and the performance of the welding, through the process self-shielded flux cored arc welding and pulsed current. The studied geometric characteristics had been width of bead, penetration of the weld, height of the reinforcement. To define the performance of the welding one analyzed the deposition efficiency and the deposition rate. As metal base was used steel ABNT 1010 with thickness 6, 35 mm. The used wire was the AWS E71T-11 with diameter 1,1 mm. The welds had been carried through by simple deposition, using themselves a microprocessed weld power source, remaining constant it welding speed and the stick-out. During the welding process the analyzed parameters of pulse had been the peak current (Ap), base current (Ab), pulse frequency (F) and peak duration (Tp). For collection of the data a plate of acquisition of data with interface to a microcomputer was used. Of ownership of the data, the ANOVA technique was applied, with the objective to identify, to quantify and to locate the significance of the dispersions. It was verified that the mean voltage has great influence in the geometric characteristics of the bead weld and the performance of the welding. For each increment of F it provoked a reduction of the width of the bead weld and increase of the penetration, height of the reinforcement, deposition rate and deposition efficiency. The Tp increment caused the wider bead weld formation, as also the reduction in the height of the reinforcement, penetration, deposition rate and deposition efficiency. The variation of Ap did not have influence on width of the bead weld, the height of the reinforcement, deposition rate and deposition efficiency.

Este trabalho foi estruturado visando apresentar os efeitos causados pelo shot peening (jateamento por esferas) em componentes mecânicos. Este processo introduz tensões residuais compressivas na superfície do material, o que retarda a nucleação de trincas de fadiga, promovendo aumento na vida em fadiga. O material utilizado foi o aço SAE 1060, laminado, com um perfil de 15 por 5mm. Para o jateamento foram selecionados dois tamanhos de esferas de aço: S110 e S280. Para cada tamanho foram realizadas três condições de cobertura superficial no material: 80%, 100% e 500%. Foram realizados metalografia, ensaio de tração, análise de tensões residuais, curvas de fadiga, rugosidade, perfil de microdureza e efetuadas análises da fratura e da superfície do material com e sem jateamento. Os resultados apontaram uma melhoria significativa no desempenho em fadiga com a esfera S110 na condição de 100% de cobertura associado às tensões residuais compressivas obtidas. / This work study the effects of shot peening on mechanical components. This process introduces compressive residual stresses in the surface of the material, and cause delays the nucleation of cracks of fatigue, promoting increase in the life fatigue. The material used was SAE 1060 steel, cold rolled, with section of 15x5mm. For the shot peening two sizes of steel spheres had been selected: S110 and S280. For each size three conditions of superficial covering in the material had been carried through: 80%, 100% and 500%. Had been realized analysis of metallography, tensile test, analysis of residual stresses, fatigue test, analysis of roughness, hardness test, surface analysis in the material with and without shot peening. The results indicated a significant improvement in the fatigue performance with the S110 sphere in the 100% of covering condition associated with the compressive residual stresses.

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo preliminar da influência da espessura na vida em fadiga de arames de aço deformados a frio. A espessura original dos arames é de 5mm e foi criada uma segunda condição, com diminuição dessa espessura para 2,5mm. Para avaliar o comportamento em fadiga do material, foram realizados testes de fadiga por carregamento em flexão com o intuito de comparar a diferença de desempenho entre as espessuras de 5 e 2,5mm. Os resultados mostraram que para os níveis de carregamento mais altos impostos sobre as amostras (1000 MPa) a condição com 2,5mm de espessura apresenta uma tendência de melhora na resistência à fadiga, essa tendência de aumento acentua-se à medida que os níveis de solicitação diminuem. A condição com espessura de 2,5mm apresentou também tendência de aumento do limite de fadiga. / The aim of this work is to make a preliminary study about the influence of thickness effect on the fatigue behavior of cold drawing steel strips. The original component’s thickness is 5mm and was carried a decrease of this thickness to 2,5mm. To evaluate the fatigue performance, was obtained bending load fatigue curves to compare the performance of the samples with 5 and 2,5 mm of thickness. The results shown that for higher load levels the fatigue strength and endurance limit had presented a tendency of increase for the 2,5mm thickness condition.

The application of hardfacing brings the reduction of the wear and therefore increases service life of components and reducing the maintenance shutdowns. This work aims to study the wear resistance of hardface applied by welding, by using the process FCAW (Flux- Cored Arc Welding) Self-Shield Double Wire. Three types of consumables were used (FeCrC, FeCrC+Ti and FeCrC + Nb) with diameter 1.6 mm in twelve coating conditions. The coating was applied by welding on a steel SAE 1020 with and without E308lSi buttering, with metal transfer mode in short circuit. It was compared the deposits made with each condition. It was constructed specimens for the evaluation of wear in the laboratory with Rubber Wheel according to ASTM G65-00. The wear evaluation was made via mass loss. It was also carried analysis hardness and microhardness of the coating microstructure. The best wear resistance results were obtained with the use of two wires electrode with the same composition (FeCrC + Ti). The presence of Ti in the coating has fewer cracks and improves wear resistance in this study. The conditions with buttering have not shown good results with respect to wear resistance of coatings. / A aplicação de revestimentos com o objetivo de reduzir o desgaste e, consequentemente os custos de manutenção, busca o incremento da vida em serviço dos componentes e na redução das paradas programadas. Uma correta seleção do material depositado permite, dentre outras coisas, transformarem elementos descartáveis por desgaste em bens de capital recuperável, aumentar a resistência e prover as superfícies susceptíveis ao desgaste de características e propriedades desejadas e, em geral, aumentar a eficiência do processo. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos duros depositados em camada única através do processo de soldagem FCAW (Flux - Cored Arc Welding) Duplo Arame, com arame tubular auto protegido. Foram utilizados três tipos de consumíveis (FeCrC, FeCrC+Ti e FeCrC+Nb) de diâmetro 1,6 mm em doze condições de revestimento diferentes. O revestimento por soldagem foi aplicado sobre uma chapa de aço carbono SAE 1020 com e sem amanteigamento de liga E308LSi, utilizando-se o modo de transferência metálica por curto-circuito. Construiu-se corpos de prova para a avaliação do desgaste em laboratório com abrasômetro Roda de Borracha de acordo com a norma ASTM G65-00. A avaliação de desgaste foi feita via perda de massa. Foram realizadas também análise de dureza, microdureza e microestrutura dos revestimentos. Os melhores resultados de resistência ao desgaste foram obtidos com a utilização dos dois arames eletrodo de mesma composição (FeCrC+Ti - FeCrC+Ti). A presença do Ti no revestimento apresenta menor quantidade de trincas e melhora a resistência ao desgaste com o ensaio utilizado nesta pesquisa. As condições com amanteigamento não demonstraram bons resultados com relação a resistência ao desgaste dos revestimentos. / Mestre em Engenharia Mecânica

A utilização do aço ASTM A 335 P91 tem sofrido um aumento considerável, especialmente em função da necessidade de materiais com maior resistência à fluência para aplicações em unidades de utilidades (geração de vapor) e de processo. Por ser um material de difícil soldabilidade, diversos problemas são enfrentados durante a construção das unidades e, posteriormente, durante manutenção, geralmente em função de problemas de soldagem oriundos da fase de fabricação e construção. As normas de projeto e construção utilizadas internacionalmente vêm sofrendo adaptações a fim de melhorar a utilização deste material, mas seus requisitos ainda apresentam importantes lacunas em relação às principais práticas recomendadas pela literatura técnica mais atual. Visando uma melhor utilização deste material, obtendo juntas soldadas com propriedades mecânicas e metalúrgicas mais consistentes, o presente trabalho foi desenvolvido avaliando-se a influência de parâmetros de soldagem energia de soldagem e temperatura de tratamento térmico pós-soldagem (TTPS) sobre as propriedades mecânicas e metalúrgicas, incluindo resistência à fluência, de juntas soldadas de aço ASTM A 335 P91. Foram testadas nove juntas soldadas, combinando três níveis de energia de soldagem com três temperaturas de TTPS. Os resultados obtidos indicam que é possível ter melhor controle sobre as propriedades deste material, desde que se opere com níveis mais restritos de energia de soldagem e maiores temperatura de TTPS, observando-se as limitações pertinentes, especialmente no que tange à temperatura crítica de transformação Ac1. / The use of ASTM A 335 P91 has been increased considerably specially because of the need for materials with higher creep resistance for power generation (nuclear and thermoelectric) and oil and gas processing applications. As this is a material with poor weldability, several issues are faced during construction of these unities, and later during maintenance usually associated with welding problems originated in the fabrication and construction phase. The design and construction codes most used worldwide are receiving important revisions targeting to enhance the use condition of this material but its requirements still show important lacks when compared to the main practices recommended by the more recent technical literature. Aiming a better usage of this material obtaining sound welded joints with more consistent metallurgical and mechanical properties, this work was developed assessing the influence of some welding parameters welding heat input and temperature of post-­weld heat treatment (PWHT) on the metallurgical and mechanical properties, including creep strength, of welded joints of ASTM A 335 P91 steel. Nine welded joints were submitted to testing, combining three different levels of welding heat input with three different PWHT temperatures. The results show that it is possible to have a better control over the properties of this material since it is used lower welding heat inputs combined to higher PWHT temperatures, taking care about the limitations regarding the critical transformation temperature Ac1.

O mercado siderúrgico vive um momento de grande competição e as empresas produtoras necessitam, cada vez mais, atuar internamente sobre seus custos para garantir lucratividade e rentabilidade. A motivação deste trabalho foi a redução de custos de produção de arames de aço para o setor agropecuário, por meio de estudo de viabilidade técnica do emprego de aço ao carbono produzido via aciaria elétrica, em lugar de aço produzido via aciaria a oxigênio – atualmente utilizado em algumas usinas siderúrgicas. As qualidades de aços estudadas são produzidas através de aciaria elétrica, dando origem aos tarugos que são laminados a quente para obtenção do fio-máquina que segue para os processos posteriores de trefilação e galvanização, em que se obtém os arames de aço. As composições químicas propostas neste trabalho devem garantir que as especificações de propriedades mecânicas permaneçam sendo atendidas. Foram realizados levantamento e análise de histórico de dados, análises de composição química, caracterização microestrutural, ensaios de tração e de enrolamento. Fundamentado nos resultados atingidos, mostra-se que a metodologia proposta para avaliação de propriedades mecânicas é válida. O presente estudo aponta também que é viável tecnicamente o emprego de aço ao carbono semelhante ao SAE1045, obtido via aciaria elétrica, na produção de arames de aço galvanizados para o setor agropecuário, mantendo o atendimento a todas as especificações e com possibilidade de redução de custos de produção. / The steel market is experiencing a period of great competition and manufacturing companies need, increasingly, to act internally on their costs to ensure lucrativeness and profitability. The motivation of this work was to reduce the cost of production of steel wires for the agriculture sector, by studying the technical feasibility use of a carbon steel produced by electric arc furnace, replacing the oxygen furnace steel – currently used in some mills. The studied steels are manufactured in an electric arc furnace, giving rise to the billets that are hot rolled to obtain the wire rod to follow the subsequent process of drawing and galvanizing, where the wires of steel are made. The chemical compositions proposed in this paper must guarantee that the mechanical properties described in the technical standards continue be met. Data, chemical composition, microstructure, tensile strength and winding properties were surveyed and analyzed. Based upon the results achieved, it is shown that the proposed method for assessment of the mechanical properties is valid. This study also indicates that it is technically feasible the use of carbon steel similar to SAE1045, obtained by electric arc furnace, to manufacturing galvanized steel wires for the agriculture sector maintaining compliance to all technical standards and with the possibility of reducing costs.

Este trabalho apresenta um estudo do processo de cromatização de arames galvanizados da Linha de Galvanização 2 da Gerdau Riograndense através do entendimento das variáveis de processo que podem ser alteradas com o intuito de proporcionar uma resistência à oxidação branca maior do que a fornecida com os parâmetros de processo utilizados atualmente. Amostras de arames foram coletadas diretamente da linha de galvanização e submetidas a ensaios acelerados de corrosão em câmaras de umidade saturada (NBR 8095 e ISO 6270-2)16 e de névoa salina (NBR 8094 e ASTM B 117)15. Com base nos resultados obtidos destes ensaios são propostas alterações nas variáveis de processo, como por exemplo, tempo de imersão no tanque de cromatizante, avaliando o aumento ou não do poder protetivo. Os resultados obtidos até agora mostraram que as configurações operacionais da Linha de Galvanização 2 não oferecem uma condição para a formação de uma camada protetora eficiente. Espera-se com este trabalho justificar junto à Empresa a necessidade de alteração de parâmetros de processo para que se consiga obter significativo aumento no poder protetivo conferido pelo cromatizante ao arame galvanizado, e assim, ter condições de disponibilizar ao mercado um produto com qualidade superior no que tange a resistência à oxidação branca. / This work presents a study about the chromatization process for galvanized steel wires in the Galvanizing Line 2 of the Gerdau Riograndense through the understanding of variables of the process that can be modified to provide a superior white corrosion resistance than the one which is provided actually. Samples of wires were collected directly from the galvanizing line and submitted to accelerated corrosion tests in the saturated humidity chamber (NBR 8095 and ISO 6270-2)16 and the salt spray chamber (NBR 8094 and ASTM B 117)15. Based in the results from this tests changes in the process variables are proposed like immersion time in the chromatizating bath to evaluate the increase or decrease of the protective action. The results obtained so far showed that the operational configurations of the Galvanizing Line 2 do not offer a good condition to create an efficient protective layer on the wire. The expectation of this work is to justify to the company that changes in the parameters process are necessaries to get a significant increasing of the protective chromatizating action on the galvanized wire and this way to have conditions to offer to costumers a product with superior quality about white corrosion resistance.

O presente trabalho descreve os resultados obtidos a partir de análises do processo de trefilação de arames e posterior recozimento destes em forno de chumbo. Baseado na metodologia DOE, busca-se o entendimento da ocorrência do arraste de chumbo proveniente dos arames recozidos, com o objetivo de minimizar este problema. Amostras de arame foram coletadas diretamente em máquinas de trefila e em linha de galvanização e submetidas a ensaios de verificação da rugosidade superficial e suas implicações no arraste de chumbo, baseadas em variáveis como velocidade da linha, diâmetro do arame, temperatura do banho de chumbo, capacidade térmica da cuba, condição superficial do arame, rugosidade do arame e limpeza superficial do arame. Foram propostas alternativas para minimizar o arraste de chumbo buscando o aumento do desempenho em máquinas de trefila e do recozimento emlinha de galvanização. / The present work describe the experiments carried out based on the wire drawing process analysis and later annealing on lead furnace on a galvanizing line. Using D.O.E methodology, the aim is to understand the occurrence of lead entrainment originating from the annealed wires in order to decrease this problem. Wire samples were collected from wire drawing machines and galvanizing line and submitted to surface roughness analysis and its implications on lead drag out based on wire speed, wire diameter, lead bath temperature, thermal capacity of the lead kettle, wire surface condition, wire roughness and wire superficial cleanliness. Proposals to decrease lead drag out were made in order to increase wire drawing machines and galvanizing line performance.

O mercado siderúrgico vive um momento de grande competição e as empresas produtoras necessitam, cada vez mais, atuar internamente sobre seus custos para garantir lucratividade e rentabilidade. A motivação deste trabalho foi a redução de custos de produção de arames de aço para o setor agropecuário, por meio de estudo de viabilidade técnica do emprego de aço ao carbono produzido via aciaria elétrica, em lugar de aço produzido via aciaria a oxigênio – atualmente utilizado em algumas usinas siderúrgicas. As qualidades de aços estudadas são produzidas através de aciaria elétrica, dando origem aos tarugos que são laminados a quente para obtenção do fio-máquina que segue para os processos posteriores de trefilação e galvanização, em que se obtém os arames de aço. As composições químicas propostas neste trabalho devem garantir que as especificações de propriedades mecânicas permaneçam sendo atendidas. Foram realizados levantamento e análise de histórico de dados, análises de composição química, caracterização microestrutural, ensaios de tração e de enrolamento. Fundamentado nos resultados atingidos, mostra-se que a metodologia proposta para avaliação de propriedades mecânicas é válida. O presente estudo aponta também que é viável tecnicamente o emprego de aço ao carbono semelhante ao SAE1045, obtido via aciaria elétrica, na produção de arames de aço galvanizados para o setor agropecuário, mantendo o atendimento a todas as especificações e com possibilidade de redução de custos de produção. / The steel market is experiencing a period of great competition and manufacturing companies need, increasingly, to act internally on their costs to ensure lucrativeness and profitability. The motivation of this work was to reduce the cost of production of steel wires for the agriculture sector, by studying the technical feasibility use of a carbon steel produced by electric arc furnace, replacing the oxygen furnace steel – currently used in some mills. The studied steels are manufactured in an electric arc furnace, giving rise to the billets that are hot rolled to obtain the wire rod to follow the subsequent process of drawing and galvanizing, where the wires of steel are made. The chemical compositions proposed in this paper must guarantee that the mechanical properties described in the technical standards continue be met. Data, chemical composition, microstructure, tensile strength and winding properties were surveyed and analyzed. Based upon the results achieved, it is shown that the proposed method for assessment of the mechanical properties is valid. This study also indicates that it is technically feasible the use of carbon steel similar to SAE1045, obtained by electric arc furnace, to manufacturing galvanized steel wires for the agriculture sector maintaining compliance to all technical standards and with the possibility of reducing costs.

Este trabalho apresenta um estudo do processo de cromatização de arames galvanizados da Linha de Galvanização 2 da Gerdau Riograndense através do entendimento das variáveis de processo que podem ser alteradas com o intuito de proporcionar uma resistência à oxidação branca maior do que a fornecida com os parâmetros de processo utilizados atualmente. Amostras de arames foram coletadas diretamente da linha de galvanização e submetidas a ensaios acelerados de corrosão em câmaras de umidade saturada (NBR 8095 e ISO 6270-2)16 e de névoa salina (NBR 8094 e ASTM B 117)15. Com base nos resultados obtidos destes ensaios são propostas alterações nas variáveis de processo, como por exemplo, tempo de imersão no tanque de cromatizante, avaliando o aumento ou não do poder protetivo. Os resultados obtidos até agora mostraram que as configurações operacionais da Linha de Galvanização 2 não oferecem uma condição para a formação de uma camada protetora eficiente. Espera-se com este trabalho justificar junto à Empresa a necessidade de alteração de parâmetros de processo para que se consiga obter significativo aumento no poder protetivo conferido pelo cromatizante ao arame galvanizado, e assim, ter condições de disponibilizar ao mercado um produto com qualidade superior no que tange a resistência à oxidação branca. / This work presents a study about the chromatization process for galvanized steel wires in the Galvanizing Line 2 of the Gerdau Riograndense through the understanding of variables of the process that can be modified to provide a superior white corrosion resistance than the one which is provided actually. Samples of wires were collected directly from the galvanizing line and submitted to accelerated corrosion tests in the saturated humidity chamber (NBR 8095 and ISO 6270-2)16 and the salt spray chamber (NBR 8094 and ASTM B 117)15. Based in the results from this tests changes in the process variables are proposed like immersion time in the chromatizating bath to evaluate the increase or decrease of the protective action. The results obtained so far showed that the operational configurations of the Galvanizing Line 2 do not offer a good condition to create an efficient protective layer on the wire. The expectation of this work is to justify to the company that changes in the parameters process are necessaries to get a significant increasing of the protective chromatizating action on the galvanized wire and this way to have conditions to offer to costumers a product with superior quality about white corrosion resistance.