Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328376.pdf: 5992091 bytes, checksum: a10fa03b115205f889f0efd5ddcf76a8 (MD5) Previous issue date: 2014 / O objetivo principal deste trabalho é desenvolver películas finas de polidimetilsiloxano (PDMS) capazes de extrair luz de lâmpadas de diodo orgânico emissor de luz (OLED), provocando um aumento na eficácia luminosa. Diversos materiais e superfícies foram utilizados como molde para o desenvolvimento dos filmes de PDMS cujas superfícies foram caracterizadas utilizando-se perfilometria, interferometria óptica e microscopia eletrônica por varredura. Após a caracterização estrutural, os filmes de PDMS foram aplicados sobre o vidro da lâmpada OLED e a sua influência sobre a eficácia luminosa foi avaliada por meio da caracterização elétrica em esfera integradora. Na caracterização elétrica avaliou-se que os filmes obtidos utilizando-se vidro litografado proporcionaram aumentos na eficácia luminosa de 11% (filme com discos de 80 µm de diâmetro), de 16% (filme com discos de 20 µm de diâmetro) e de 22% (filme com discos de 50 µm de diâmetro). Um filme desenvolvido utilizando-se lixa comercial de granulometria de 1200 proporcionou um aumento da eficácia luminosa de 26%. O melhor resultado obtido no aumento da eficácia luminosa foi de 36% com a utilização do filme PDMS obtido a partir da utilização de vidro comercial jateado como molde, cujo resultado é similar ao obtido utilizando-se filme comercial. Em análise por meio de perfilometria, interferometria e microscopia eletrônica, evidenciou-se que os resultados mais expressivos no aumento da eficácia luminosa foram aqueles cuja rugosidade média quadrática do filme de PDMS era em torno de 5 µm e cujos picos possuem altura média em torno de 20 µm.<br> / Abstract : The main objective of this work is to develop polydimethylsiloxane (PDMS) thin film capable of extracting light from organic light emitting diode (OLED) lamps, increasing its luminous efficacy. Various materials and surfaces were used as substrate for the development of PDMS films whose surfaces were characterized using profilometry, interferometry and scanning electron microscopy. After the structural characterization, the PDMS films were applied on the OLED lamp glass and its influence on the luminous efficacy was assessed by electrical characterization in an integrating sphere. In the electrical characterization the films using lithographed glass increased the luminous efficacy by 11 % (film with discs with diameters of 80 µm), 16% (film with discs with diameters of 20 µm) and 22 % (film with discs with diameters of 50 µm). A film developed using commercial particle size of 1200 grit sandpaper increased the luminous efficacy in 26%. The best result in enhancing the luminous efficiency was 36% using the film obtained from the use of commercial sandblasted glass as substrate, which is similar to that obtained using commercial film. The analysis by profilometry, interferometry and electron microscopy showed that the most dramatic results in increasing the luminous efficacy were those whose mean square roughness of the PDMS film was around 5 µm and whose peaks have average height around 20 µm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:52:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329017.pdf: 2039544 bytes, checksum: c9390296fba7cc77f918e685608bf078 (MD5) Previous issue date: 2013 / Os ímãs à base de NdFeB podem ser fabricados por dois processos e são denominados: ímãs compósitos e ímãs sinterizados. Os ímãs compósitos, aglomerados em uma matriz polimérica, possuem valores de propriedades magnéticas inferiores, porém permitem a obtenção de componentes de maior complexidade geométrica. Os ímãs sinterizados, por outro lado, devido ao processo de fabricação, possuem elevados valores de propriedades magnéticas, mas possuem limitações quanto à complexidade geométrica e necessitam de processos de usinagem posterior para obtenção de componentes complexos. O presente trabalho desenvolve uma metodologia para a obtenção de ímãs à base de NdFeB via processo de Moldagem de Pós por Injeção (MPI), um processo capaz de fabricar componentes sinterizados com geometrias complexas ?near net shape?. O processo de obtenção parte de um lingote comercial de NdFeB que foi cominuído utilizando-se a técnica de decrepitação por hidrogênio e moagem. Este pó foi misturado a quente com um sistema ligante polimérico capaz de ter fluidez suficiente para ser processado em uma injetora convencional. Para obtenção de ímãs anisotrópicos, o molde de injeção foi projetado e fabricado de forma a promover um campo magnético durante a injeção para o alinhamento das partículas. Posteriormente, as amostras passaram pelas etapas de extração de ligantes e sinterização, adequando estes processos à reatividade do NdFeB com os elementos oxigênio e carbono. As amostras sinterizadas foram caracterizadas em termos de propriedades magnéticas, densidade e carbono residual. Os resultados de medições das propriedades magnéticas nas direções de fácil e difícil magnetização mostraram que é possível obter ímãs anisotrópicos de NdFeB através do processo de MPI, obtendo valores de remanência de 1 T e coercividade na ordem de 1100 kA/m, com carbono residual nas amostras sinterizadas de 0,1% e densidade de 7,3 g/cm3. O trabalho apresenta resultados da influência do carbono nos valores de propriedades magnéticas, quando adicionado este elemento à composição química, obtendo-se perda de até 30% nos valores de coercividade quando adicionado 0,5% de carbono.<br> / Abstract : Traditionally, NdFeB based magnets are manufactured by two processes and are called: composite magnets and sintered magnets. The composite magnets have lower magnetic properties values, however it is possible to obtain complex geometric components due to the polymeric matrix. The sintered magnets, on the other hand, due to the manufacturing process, have high magnetic properties values, but limitations on geometrical complexity and require subsequent machining processes for obtaining complex components. This work presents a methodology to obtain NdFeB based magnets via Metal Injection Moulding process (MIM). This process is capable of manufacturing sintered components near net shape. A commercial NdFeB ingot was comminuted by hydrogen decrepitation and ball milling to obtain a powder. This powder was hot mixed with a polymeric binder system capable of having fluidity to be injected into a conventional injection molding machine. To obtain anisotropic magnets, the injection mold (tool) was designed and manufactured in order to promote a magnetic field during the injection. The binder extraction and sintering processes were adapted to the reactivity of NdFeB with the elements oxygen and carbon. Sintered samples were characterized in terms of magnetic properties, density and residual carbon. The measurements of magnetic properties in the easy and hard directions show that it is possible to obtain anisotropic NdFeB magnets through MIM process, and reach remanence values of 1 T and coercivity values of 1100 kA/m, with a residual carbon of 0,1% and a final density of 7,3 g/cm3. The work presents results of the negative influence of carbon on the magnetic properties values, when this element is added to the chemical composition. Results show variations up to 30% in the coercivity when 0.5% of carbon was added.

MARTINS, A. S. Estudo comparativo da resistência à corrosão dos aços inoxidáveis super duplex ASTM A890 / A890M grau 5A e 6A. 2014. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-23T17:40:00Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_asmartins.pdf: 2597664 bytes, checksum: 5034f92548342efd75662e94ad003186 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T16:15:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_asmartins.pdf: 2597664 bytes, checksum: 5034f92548342efd75662e94ad003186 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T16:15:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_asmartins.pdf: 2597664 bytes, checksum: 5034f92548342efd75662e94ad003186 (MD5) Previous issue date: 2014-04-16 / The super duplex stainless steel is wide ly used in aggressive corrosion environments. This type of steel has attractive combination of good mechanical strength in addition to excellent corrosion and i mpact resistance. However, when undergoing a heat treatment in temperature range between 300 °C and 550 °C a precipitation of α ' - phase can occur causing a reduct ion of corrosion resistance and ductility. Th erefore, the aim of this study is to evaluate the corrosion resistance of super duplex stainless steel grade 5A and 6A aft er heat treatment at 475 °C for different aging time. The difference in chemical composition between these steel grades is in copper and tungsten content. The corr osion resistance of the samples was evaluated employing following electrochemical techniques: open circuit potential measurement, anodic polarization, cyclic polariza tion, electrochemical impedance spectroscopy and critical p itting temperature. The ele ctrochemical results indicate a strong influence of aging time on corrosion resistance. Microstructural examination revealed a dual phase structure composed of a ferritic matrix with austenite islands in equal proportion. The hard ness increases rapidly in the early hours of heat treatment, then with progressing time the hardening rate decreas es. The electrochemical results indicated that for both steel types studied, the samples with 10 hours of heat treatment had a higher corrosi on resistance. / Uma liga metálica que vem apresentando um desempenho satisfatório em ambientes de maior agressividade é o aço inoxidável super duplex. Esse tipo de aço possui boas propriedades de resistência mecânica, resistência à corrosão e tenacidade ao impacto. Mesmo apresentando desempenho satisfatório, esses aços podem apresentar problemas de corrosão quando sofrem algum tratamento térmico devido à precipitação de uma fase deletéria chamada de alfa linha α, a qual precipita em temperaturas entre 300 ⁰C e 550 ⁰C e pode ocasionar uma diminuição da resistência à corrosão e tenacidade do material. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis super duplex fundidos de grau 5A e 6A após sofrerem tratamento térmico a 475 ⁰C. O grau 6A se difere do 5A pela presença de cobre e tungstênio na sua composição química. A resistência à corrosão dos corpos de prova foi avaliada por meio das seguintes técnicas eletroquímicas: monitoramento do potencial de circuito aberto, polarização anódica, polarização cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e temperatura crítica de pite. Foi realizada a caraterização microestrutural dos materiais, onde foi possível observar sua estrutura bifásica composta por uma matriz ferrítica e ilhas de austenita em proporções coerentes. O ensaio de dureza Brinell mostrou que a dureza aumenta nas primeiras horas de tratamento térmico e, depois, há uma diminuição nessa taxa de aumento da dureza. Os resultados eletroquímicos indicaram que, para os dois tipos de aço estudados, as amostras com 10 horas de tratamento térmico apresentaram uma maior resistência à corrosão.

ARAÚJO JUNIOR, C. P. Painéis de fibras elaboradas a partir da casca do coco verde sem adição de resinas aglutinantes. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T18:14:14Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_cpajunior.pdf: 1514829 bytes, checksum: 0eda8bc719b8f29d98f7332a1abe9880 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T16:23:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_cpajunior.pdf: 1514829 bytes, checksum: 0eda8bc719b8f29d98f7332a1abe9880 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T16:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_cpajunior.pdf: 1514829 bytes, checksum: 0eda8bc719b8f29d98f7332a1abe9880 (MD5) Previous issue date: 2014-04-08 / The growing consumption of coconut water leads to high volumes of tough management wastes. The use of this biomass adds value to the supply chain, reduces the amount of waste, increases the financial income, and extends the service life of landfills. An option to use the coconut biomass is manufacturing plywood panels as an alternative to wood plywood boards. Coconut husk has a comparative advantage in relation to the wood plywood: a high content of lignin, which under certain pressure and temperature conditions can act as a natural binder, dispensing synthetic bonding resins to aglutinate the fibers. Usually the resins are made with formaldehyde, an oil-derived chemical and potential cause of cancer. Plywood can be used to manufacture furniture, wall panels, and floor bases, without cutting down trees. The aim of this work was to produce and characterize lignocellulosic panels made with unripe coconut husk fiber and pith, with no adding of synthetic resins. The boards were characterized by thermal analysis, thickness swelling tests, water absorption, mechanical testing, FTIR spectroscopy, and scanning electron microscopy. As expected, there was a significant correlation between the degradation of the main chemical constituents of the raw material and the final characteristics of the panels. According to the results, the lignin naturally present in the feedstock acted as a binder, it is possible to obtain panels with good structural integrity. All panels showed values of water absorption lower than the commercial MDF. Some panels showed higher elastic modulus to the commercial MDF. / O consumo crescente da água de coco gera uma grande quantidade de resíduo de difícil gerenciamento. O aproveitamento dessa biomassa reduz o acúmulo de resíduos, agrega valor à cadeia produtiva, gera renda e aumenta a vida útil dos aterros sanitários. Uma possibilidade é utilizar a casca de coco verde na manufatura de painéis como alternativa aos painéis elaborados com madeira. Uma das vantagens do uso da casca de coco é seu alto teor de lignina, que sob condições adequadas de pressão e temperatura, pode funcionar como um ligante natural dispensando o uso de resinas sintéticas para aglutinar as fibras. Em geral, essas resinas são formuladas com formaldeído, substância derivada do petróleo e potencialmente causadora de câncer. A partir desses painéis, é possível fabricar móveis, divisórias, pisos e revestimentos sem a necessidade de efetuar o corte de espécies florestais. O presente trabalho teve como objetivo obter e caracterizar painéis lignocelulosicos, utilizando como matéria- prima as fibras e o pó da casca do coco verde, sem adição de resinas sintéticas. Os painéis obtidos foram submetidos a análises térmicas, testes de inchamento em espessura, absorção de água, ensaios mecânicos, caracterização por infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. De acordo com os resultados obtidos, a lignina presente naturalmente na matéria- prima atuou como ligante, sendo possível obter painéis com boa integridade estrutural. Todos os painéis apresentaram valores de absorção de água inferiores ao MDF comercial. Alguns painéis apresentaram módulo de elasticidade superior ao MDF comercial.

SOUZA, N. D. G. Obtenção de nanobiocompósitos constituídos de Galactomanana, Glicerol e Ferrita de Níquel e Zinco. 2014. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T17:45:35Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_ndgsouza.pdf: 1952609 bytes, checksum: f381be27d3e7e554b43f06e5bac38601 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T16:38:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_ndgsouza.pdf: 1952609 bytes, checksum: f381be27d3e7e554b43f06e5bac38601 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T16:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_ndgsouza.pdf: 1952609 bytes, checksum: f381be27d3e7e554b43f06e5bac38601 (MD5) Previous issue date: 2014-02-02 / In recent years, a great interest in the association of magnetic and biological materials has been reported in the literature. New composite consisting of galactomannan (GM), magnetic nanoparticles (NPs) of NiZn and glycerol (GL) were produced in different proportions with the purpose of enhancing the individual characteristics of each material for future applications. Thus, the structural, magnetic and dielectric properties of nanobiocomposites were investigated by Absorption Spectroscopy in the Region of Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Thermal Analysis (TG), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Magnetic Measurements and Dielectric Measurements. The structure of spinel NiZn ferrite was confirmed by XRD and TEM. Sample GMGL despite being an amorphous material presented in their nanobiocomposites characteristic peaks of phase NiZn. The characteristic bands in the samples were confirmed by FTIR. These in turn followed a degradation profile in accordance with the amounts of NiZn incorporated, which was confirmed in the DSC thermograms. The characterization by SEM was important to assess the morphology. The results of dielectric measurements showed low dielectric loss and magnetic measurements showed magnetic behavior for all nanobiocomposites. Therefore, the results of the characterization of nanobiocomposites were satisfactory for potential applications as biomaterials, electronic devices or related areas. / Nos últimos anos, um grande interesse na associação de materiais magnéticos e biológicos tem sido relatado na literatura. A obtenção de novos compósitos constituídos de galactomanana (GM), nanopartículas magnéticas (MNPs) de NiZn e glicerol (GL) foram produzidos em diferentes proporções com finalidade de potencializar as características individuais de cada material para futuras aplicações. Sendo assim, as propriedades estruturais, magnéticas e dielétricas dos nanobiocompósitos foram investigadas por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Absorção na Região de Infravermelho (FTIR), Análise Térmica (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Medidas Magnéticas e Medidas Dielétricas. A estrutura de espinélio da ferrita de NiZn foi confirmada por DRX e TEM e a amostra GMGL apesar de ser um material amorfo apresentou em seus nanobiocompósitos picos caracteristicos da fase de NiZn. As bandas características para as amostras foram confirmadas por FTIR. Estas por sua vez seguiram um perfil de degradação de acordo com as quantidades de NiZn incorporados, confirmados nos termogramas de DSC. A caracterização por MEV foi importante para avaliação da morfologia. Os resultados das medidas dielétricas apresentaram baixas perdas dielétricas e das medidas magnéticas mostraram comportamento magnético para todos os nanobiocompósitos. Portanto, os resultados da caracterização dos nanobiocompósitos foram satisfatórios para possíveis aplicações como biomaterias, dispositivos eletrônicos ou em áreas afins.

MOURA FILHO, A. J. S. Avaliação de juntas soldadas dos aços AISI 8630M e ASTM A182 F22 amanteigadas pelo processo PTA com a liga de níquel UNS N06625. 2014. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-23T19:06:35Z No. of bitstreams: 1 2014_ajsmourafilho.pdf: 7526165 bytes, checksum: fa5cef256814412e52cdbc1406b9f727 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T16:52:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_ajsmourafilho.pdf: 7526165 bytes, checksum: fa5cef256814412e52cdbc1406b9f727 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T16:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_ajsmourafilho.pdf: 7526165 bytes, checksum: fa5cef256814412e52cdbc1406b9f727 (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / Much of the domestic oil is located offshore environment where their extraction conditions have critical levels of strain and a high corrosion potential. One of the major challenges the sector is to ensure the properties of underwater joints welded steel as the mechanical strength, toughness and hardness, where the same exposed to cathodic protection can suffer hydrogen embrittlement. With the aim of avoiding the need for post-welding heat treatment of the buttering joints, an alternative is the use of double layer technique, which by means of suitable welding power ratio of the first and second layer, the aim is to obtain the tempering and refining structure with overlapping thermal cycles. To select the parameters used in the tests Higuchi layers were carried out by depositing nickel alloy UNS N06625 in high strength low alloy steel AISI 8630M with the process of welding plasma transferred arc, employing filler metal in powder form (PTA). The weldments were performed varying the welding energy, the welding technique and the shielding gas. From extensions harsh zone (HZ), soft zone (SZ), rough grain region (HAZRG) and fine grain region (HAZFG) of the heat affected zone obtained by performing microhardness and optical microscopy, better energy ratio was found, which promotes tempering and refining the microstructure of HAZ. Joints of AISI 8630M and ASTM A182 F22 were buttery with energy ratios obtained using the PTA process and filled using the MIG process. In the dissimilar interfaces generated between the low alloy high strength steels and nickel alloy UNS N06625 buttering the microstructural characterization was performed, and their mechanical properties were measured by carrying out hardness, hardness and fracture test, to evaluate the efficiency of tests Higuchi. The generated interface between the nickel alloy in powder form (buttering) and in the form of wire (joint filler) were anayzed using optical microscopy and hardness tests. The buttery joints in the condition indicated by Higuchi tests showed an intense refining HAZ of the low alloy steel. The dissimilar interface had a chemical composition intermediate between the steel used and nickel alloy. The heat affected zone (HAZ) of buttery showed a decrease in hardness, however for both steels these values of hardness test were higher than those established by the rules governing its application. The fracture test indicate that the fracture stress intensity factor (K) found for the buttery samples were consistent with the literature. / Grande parte do petróleo nacional encontra-se em ambiente offshore, onde suas condições de extração apresentam níveis críticos de tensão e um alto potencial corrosivo. Um dos grandes desafios do setor é assegurar as propriedades de juntas submarinas de aços soldadas quanto à resistência mecânica, tenacidade e dureza, onde as mesmas, expostas a proteção catódica, podem sofrer fragilização por hidrogênio. Com o objetivo de evitar a necessidade de tratamento térmico pós-soldagem no amanteigamento das juntas, uma alternativa é o emprego da técnica dupla camada, a qual por meio da relação adequada de energia de soldagem da primeira e segunda camada, visa-se obter o revenimento e o refino da estrutura com a sobreposição de ciclos térmicos. Para selecionar os parâmetros utilizados nas camadas foram realizados os Testes Higuchi, depositando a liga de níquel UNS N06625 no aço baixa liga alta resistência AISI 8630M com o processo de soldagem plasma com arco transferido, empregando material de adição na forma de pó (PTA). As soldagens foram realizadas variando-se a energia de soldagem, a técnica de soldagem e o gás de proteção. A partir das extensões de zona dura (ZD), zona macia (ZM), região grão grosso (ZACGG) e região grão fino (ZACGF) da zona afetada pelo calor obtidas com realização de perfis de microdureza e microscopia ótica, foi encontrada uma melhor relação de energia, que promovesse o revenimento e o refino da microestrutura da ZAC. Juntas dos aços AISI 8630M e ASTM A182 F22 foram amanteigadas com as relações de energia obtidas utilizando o processo PTA e enchidas utilizando o processo MIG. Nas interfaces dissimilares geradas entre os aços baixa liga alta resistência e a liga de níquel UNS N06625 do amanteigamento foi realizada caracterização microestrutural e suas propriedades mecânicas foram medidas com a realização de microdureza, dureza e ensaio de fratura, visando avaliar a eficiência dos Testes Higuchi. Também foram analisadas a interface gerada entre a liga de níquel na forma de pó (amanteigamento) e na forma de arame (enchimento da junta) com microscopia ótica e dureza. As juntas amanteigadas na condição indicada pelos testes Higuchi apresentaram um intenso refino na ZAC do aço baixa liga. A interface dissimilar apresentou uma composição química intermediária entre os aços utilizados e a liga de níquel. A zona afetada pelo calor (ZAC) das amostras amanteigadas apresentaram uma diminuição nos valores de dureza, no entanto para ambos os aços esses valores foram superiores aos estabelecidos pelas normas que regem a sua aplicação. Os ensaios de fratura indicam que o fator de intensidade de tensão (K) encontrado para as amostras amanteigadas foram condizentes com a literatura.

SANTOS, L. P. M. Avaliação da fragilização por hidrogênio no aço maraging 300. 2014. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-20T18:05:25Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lpmsantos.pdf: 6712971 bytes, checksum: 2c46f085d51e52cd40c690e55fbafd8a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T17:01:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lpmsantos.pdf: 6712971 bytes, checksum: 2c46f085d51e52cd40c690e55fbafd8a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T17:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lpmsantos.pdf: 6712971 bytes, checksum: 2c46f085d51e52cd40c690e55fbafd8a (MD5) Previous issue date: 2014-05-23 / Maraging steels are ultra high strength alloys widely used in engineering applications from high pressure vessels operating in critical processes, aircraft components, military applications to sports equipment. This work assessed the effects of hydrogen embrittlement in 18% Ni maraging grade 300 steel in the solution annealed and aged conditions. Samples were solution annealed at 1093 ±10K for 3.6 ks, followed by air cooling and aging at 753 and 843 ±10K for 10.8 ks, respectively, and cooled by air. The microstructure was characterized by X-ray diffraction, eddy current, hardness measurement and optical and electron microscopy. To assess the effects of hydrogen ingress on the mechanical properties of 18% Ni maraging grade 300 steel, slow strain rate tests (SSRT) were performed. A strain rate of 1.0x10-6 s-1 was applied. The tests were carried out in air (middle inert) and the samples immersed in the electrolyte at a simultaneous potential of -1.2 VSEC. The results showed the reduction elongation from 11.06 to 3.89% and from 61,28 to 10% in reduction of area for samples in the solution annealed condition. The greatest reductions were observed in the samples aged at 753 ±10K for 10.8 ks. In this condition the reduction from 1929.26 MPa in air tests to 447.64 MPa in ultimate tensile strength and from 7.30 to 1.62% in elongation under cathodic polarization in the 3,5% NaCl solution was observed. The samples aged at 843 ±10K for 10.8 ks, where about 10% of reverted austenite was identified, showed evidence of hydrogen embrittlement as seen in the samples treated at different conditions. Secondary cracks, perpendicular to the loading direction at the longitudinal surface of the solution annealed fractured samples immersed in 3,5% NaCl solution under cathodic potential were seen. The results evidence that the precipitates and reverted austenite difficult secondary crack propagation in longitudinal section on aged samples. Scanning electron examination showed a change in fractografic features from ductile dimples to quasi-cleavage and microvoid modes when comparing samples without (air tested) and with hydrogen ingress. / Os aços maraging são ligas de ultra-alta resistência com vasta aplicação na engenharia, desde vasos de alta pressão de operação em processos críticos, componentes aeronáuticos, aplicações militares até equipamentos esportivos. O presente trabalho buscou avaliar os efeitos da fragilização por hidrogênio no aço maraging 18% Ni da classe 300, nas condições solubilizada e envelhecida. As amostras foram solubilizadas a 1093 ±10K por 3,6 ks, seguido de um resfriamento ao ar e envelhecidas a 753 e 843 ±10K por 10,8 ks, respectivamente e resfriadas ao ar. Foi realizada uma caracterização microestrutural por difração de raios-X, correntes parasitas, medidas de dureza Rockwell e microscopia eletrônica e óptica. Para avaliar os efeitos do ingresso de hidrogênio nas propriedades mecânicas do aço maraging 18% Ni da classe 300 foram realizados ensaios de tração com baixa taxa de deformação (BTD). A taxa de deformação aplicada foi 1,0 x 10-6 s-1. Os ensaios foram realizados ao ar (meio inerte) e em solução de 3,5% NaCl sob o potencial catódico de -1,2 VECS. Foi observada uma redução de 11,06 para 3,89% no alongamento e de 61,28 para 10% na redução de área para as amostras solubilizadas. As amostras envelhecidas a 753 ±10K por 10.8 ks apresentaram maior redução nessas propriedades. Nesta condição a redução observada foi de 1929,26 MPa para amostras ensaiadas ao ar para 447,64 MPa para amostras ensaiadas em solução de 3,5% NaCl sob potencial catódico no limite de resistência e de 7,30 para 1,62 % no alongamento. As amostras envelhecidas a 843 ±10K, as quais apresentaram de cerca de 10% de austenita sofreram fragilização similar as amostras envelhecidas a 753 ±10K. Trincas secundárias perpendiculares a carga aplicada foram observadas nas amostras solubilizadas e ensaiadas em solução de 3,5% NaCl sob potencial catódico. Os resultados indicam que a presença de precipitados e de austenita revertida impedem a propagação de trincas secundárias na seção longitudinal nas condições envelhecidas. A análise da superfície de fratura revelou característica de uma fratura dúctil nas amostras ensaiadas ao ar com dimples de diferentes tamanhos e profundidades, enquanto que nas amostras ensaiadas em solução de 3,5% NaCl sob potencial catódico foram observadas trincas induzidas pelo hidrogênio e microcavidades e regiões de quase-clivagem para todas as condições estudadas.

MORAIS, N. W. S. Estudo comparativo da conformabilidade mecânica dos aços MAR 350 e MAR 300. 2013. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-23T18:06:18Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_nwsmorais.pdf: 3693374 bytes, checksum: d24baecda8d0e8df5362d32c78aca251 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T17:08:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_nwsmorais.pdf: 3693374 bytes, checksum: d24baecda8d0e8df5362d32c78aca251 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T17:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_nwsmorais.pdf: 3693374 bytes, checksum: d24baecda8d0e8df5362d32c78aca251 (MD5) Previous issue date: 2013-12-18 / The maraging steels are ultra - high strength materials that has great technological importance due its application in military and nuclear sectors . Because its applications, it is necessary to understand how the plastic properties of these materials behave, because the literature lacks information on the mechanical behavior of steel the Mar350 and alloy redeveloped Mar300 . This study investigated how different levels of cold deformation influence the properties of plastic anisotropy of both materials . Cold deformation were carried out on levels of 50, 70 and 80% by rolling and after was made annealing were the materials carried out at 900 ° C for 1h varying the rate of cooling, the samples were cooled in water , air and the furnace until the room temperature. The results of metallographic analysis showed that the materials do not undergo morphological changes in the grains by varying the cooling rate, but some coarsening undergo a deformation in 50 and 70%. The samples of cold rolled steel Mar350 80% showed an ultra- grain refinement and precipitation of an intermetallic phase while the samples of steel Mar350* showed grain refining compared to the other conditions for the same steel, but without undergoes a significant hardening. The texture measurements showed the evolution of the cold deformation there is a tendency to cleanup texture appears more intense γ fiber . The measurements show that some microtexture for most conditions studied the presence of other components less intense outside the fiber γ , these components that could be the reason for the displacement of ΔR zero. / Os aços maraging são materiais de ultra-alta resistência que tem grande importância tecnológica devida sua aplicação nos setores nuclear e bélico. Devido suas aplicações de responsabilidade, é necessário compreender como se comportam as propriedades plásticas desses materiais, pois a literatura carece de informações sobre o comportamento mecânico dos aços Mar350 e de liga desenvolvida Mar350*. Esse trabalho investigou como a diferentes níveis de deformação à frio influenciam as propriedades de anisotropia plástica de ambos materiais. Foram realizadas deformações a frio nos níveis de 50, 70 e 80% por laminação e após foram realizados recozimentos a 900°C por 1h variando-se a taxa de resfriamento, resfriado-se as amostras em água, ao ar e ao forno até a temperatura ambiente. Os resultados das análises metalográficas mostraram que os materiais não sofrem alterações morfológicas nos grãos com a variação de taxa de resfriamento, mas sofrem um coalescimento nas deformações de 50 e 70%. As amostras do aço Mar350 laminadas a frio em 80% mostraram um ultra-refino de grão e a precipitação de uma fase intermetálica enquanto as amostras do aço Mar350* mostraram um refino grão quando comparado às demais condições para o mesmo aço, mas sem sofre um endurecimento significativo. As medições de textura mostraram com o evoluir da deformação à frio há uma tendência de ‘limpeza’ da textura apresentado mais intensa a fibra γ. As medições de microtextura mostram que algumas para a maioria das condições estudadas a presença da componente cubo girado menos intensa γ, componentes estas que poderiam ser a justificativa para o afastamento de ΔR de zero e os menores valores de Rm.

BARROS NETO. J. R. Evolução da microestrutura e da textura cristalográfica durante a etapa de aquecimento do recozimento de um aço IF. 2013. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-23T18:59:08Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrbarrosneto.pdf: 4555176 bytes, checksum: 7286949e68fd6fdd519ee07a51dbfea0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T17:17:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrbarrosneto.pdf: 4555176 bytes, checksum: 7286949e68fd6fdd519ee07a51dbfea0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T17:17:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jrbarrosneto.pdf: 4555176 bytes, checksum: 7286949e68fd6fdd519ee07a51dbfea0 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / The Interstitial Free (IF) steels were developed in the 70s aiming to obtain materials of good formability and good mechanical strength for application in the automotive industry. The crystallographic texture after the annealing process of the IF steel sheet has good formability role in these steels. In this work were studied the evolution of the microstructure and crystallographic texture of a stabilized IF steel to titanium (Ti) during the heating step in annealing. The samples were hot rolled, cold rolled (75% reduction in thickness) and annealed, respectively. During the heating step in the annealed the samples were removed for temperatures of 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820 ° C for analysis. It was evaluated the evolution of the microstructure of each sample removed from the oven by optical microscopy. The evaluation of the evolution of texture was made using the techniques of X-ray diffraction and EBSD (Electron Back Scatter Diffraction). The results show the development of recrystallization grain size and grain microstructure with increasing temperature. The evolution of texture shows that in cooler temperatures it is observed the stronger presence of fibers DL component and the cube spun than the DN fiber. With the rise of temperature occurs elimination of component spun cube and elimination of DL fiber increasing the intensity of DN fiber, but with the advent of preferred directions (components). The EBSD technique confirmed this behavior and allowed us to observe the evolution of texture and recrystallization temperature. / Os aços IF (Interstitial Free) foram desenvolvidos nos anos 70 objetivando obter materiais de boa conformabilidade e boa resistência mecânica para aplicação na indústria automobilística. A textura cristalográfica após o processo de recozimento das chapas de aço IF tem papel determinante na boa conformabilidade destes aços. Neste trabalho são estudadas as evoluções da microestrutura e da textura cristalográfica de um aço IF estabilizado ao titânio (Ti) durante a etapa de aquecimento no recozimento. As amostras analisadas foram laminadas à quente, laminadas a frio (75% de redução na espessura) e recozidas, respectivamente. Durante a etapa de aquecimento no recozimento foram retiradas amostras nas temperaturas de 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820 ºC para análise. Foi avaliada a evolução da microestrutura de cada uma das amostras retiradas do forno por microscopia ótica. A avaliação da evolução da textura foi feita utilizando as técnicas e difração de raios-X e EBSD (Electron Back Scatter Diffraction). Os resultados mostraram a evolução da recristalização dos grãos e o tamanho de grão na microestrutura com o aumenta da temperatura. A evolução da textura mostrou que em temperaturas mais baixas observa-se a presença mais intensa das fibras DL e da componente Cubo Girado do que a fibra DN. Com a elevação da temperatura ocorre a eliminação da componente Cubo Girado e da fibra DL aumentando a intensidade da fibra DN, mas com aparecimento de direções (componentes) preferenciais. A técnica de EBSD confirmou este comportamento e permitiu observar a evolução da textura e da recristalização com a temperatura.

PIMENTA, P. V. C. L. Simulação termomecânica do processo de lingotamento contínuo utilizando o método de volumes finitos baseado em elementos. 2014. 67 f. Dissertação (Mestrado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T12:16:03Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_pvclpimenta.pdf: 7933536 bytes, checksum: 59f63398e101f4083f7863690b47b92e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T15:25:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_pvclpimenta.pdf: 7933536 bytes, checksum: 59f63398e101f4083f7863690b47b92e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T15:25:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_pvclpimenta.pdf: 7933536 bytes, checksum: 59f63398e101f4083f7863690b47b92e (MD5) Previous issue date: 2014-11-24 / The continuous casting technique in the last four decades has been large used for to production of semi-finished steel. The heat transfer is major mechanism and it occurs in various steps during the continuous casting. The quality of steel is directly related to the way the heat transfer occur because the thermal variations produce mechanical loads as well as contact forces which are generated through the rollers and shake of the mold. Such factors may cause defects such as fractures or cracks in the final product if the resulting stresses and strains exceed critical values. The technique must be improved in order to reduce the appearance of defects and the production time. For this a good understanding of physical phenomena involved during the solidification process is critical. The focus of this work is to apply the EbFVM (Element based Finite-Volume Method) approach to study the effects of linear tensions unidirectionally coupled with the temperature applied to continuous casting of the steel 1013D (0,3% of carbon) In the simulations we adopted some simplifications such as the Plane Strain and isotropic material. We also neglected the body forces contact with the rollers the liquid pressure on the walls of the steel ingot (ferrostatic pressure) and the convective effect. However despite of the simplifications adopted this work provides quantitative informations on the linear tensions accumulation that point out to areas of possible of cracks formations / A técnica de lingotamento contínuo nas últimas quatro décadas é cada vez mais utilizada na produção de aço semiacabado. A transferência de calor é o principal mecanismo dominante e ocorre em todas as etapas do processo. A qualidade do aço no lingotamento está diretamente relacionada à forma que ocorrem as trocas de calor pois as variações térmicas produzem carregamentos mecânicos assim como as forças de contato as quais são geradas por intermédio dos rolos e da oscilação do molde. Tais fatores podem causar defeitos como fraturas ou trincas no produto final caso as tensões e deformações resultantes excedam valores críticos. O aprimoramento da técnica tem a finalidade de evitar o surgimento de defeitos e reduzir o tempo de produção. Para isso é fundamental uma boa compreensão dos fenômenos físicos envolvidos ao longo do processo de solidificação. O foco deste trabalho é aplicar a abordagem do EbFVM (Element based Finite-Volume Method) no estudo dos efeitos das tensões lineares acopladas unidirecionalmente com a temperatura aplicado ao lingotamento contínuo do aço 1013D (0,3% de carbono) Nas simulações adotou-se algumas simplificações com o estado plano de tensões e isotropia do material. Descartando-se as forças de corpo o contato com os rolos a pressão do aço líquido nas paredes do lingote (pressão ferrostática) e o efeito convectivo. Contudo apesar das simplificações adotadas este trabalho traz informações quantitativas quanto a formação do acúmulo das tensões lineares que apontam para regiões de possíveis formações de trincas