PENNAFORT JUNIOR, L. C. G. Aplicação da mecânica da danificação na análise do comportamento de materiais compósitos poliméricos reciclados reforçados por fibras de coco. 2015. 112 f. Tese (Doutorado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-30T16:16:16Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_lcgpennafortjunior.pdf: 7709926 bytes, checksum: c55121a4bddba28059f966f77d35b30a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-05-04T10:27:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_lcgpennafortjunior.pdf: 7709926 bytes, checksum: c55121a4bddba28059f966f77d35b30a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T10:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_lcgpennafortjunior.pdf: 7709926 bytes, checksum: c55121a4bddba28059f966f77d35b30a (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / With increasing the ecological movements around the world, whose the main objective aims to raise awareness and encourage the world's population to save natural resources, coupled with the need to divert grounded waste (sanitary or industrial) in order to reduce environmental problems and public health, arising f rom the improper disposal of solid waste, emerge incentives for recy cling, and the development of biodegradable materials. Given this context, the composites reinforced with natural fibers began to be highlighted in the scientific community. However, its utilization is still seen with suspicion due to little or no knowledge of these pr omising materials. Faced with this problem, arose the proposal of this investigative character work, in with it was researched and devel oped a fully recycled composite, of thermoplastic matrix (recycled PVC) reinforced with fibers obtained from the bark of green coconut s discarded. For this objective were used various tools of physical, chemical, thermal and mechanical characterization, whose amounts of d eformation fields were obtained by Digital Image Correlation (DIC), c omparing the image of the body not deformed with images of the deforme d body. Finally, we assessed the processes of damage of the composite, through experimental characterization of the evolution of t he isotropic damage by the methods of varying the effective elastic mod ulus (tensile test with loading and unloading) and by Tsai-Wu index wi th the parameters constitutive of hyperbolic tangent function, where the values found, in both methods, were within the expected range for composite, from 0.20 to 0.50. / Com os crescentes movimentos ecológicos em todo o mundo, onde o objetivo principal visa conscientizar e estimular a população mundial a poupar os recursos naturais, aliado a necessidade de se desviar os resíduos aterrados (sanitários ou industriais), de forma a reduzir os problemas ambientais e de saúde pública, decorrentes da disposição inadequada de resíduos sólidos, surgem os incentivos a reciclagem de materiais, bem como o desenvolvimento de materiais biodegradáveis. Diante deste contexto, os materiais compósitos reforçados com fibras naturais ganham destaque no meio científico. No entanto, seu uso ainda é tido com desconfiança, devido ao pouco ou nenhum conhecimento desses promissores materiais. Perante essa problemática, surgiu a proposta deste trabalho de caráter investigativo, em que foi pesquisado e desenvolvido um compósito totalmente reciclado, de matriz termoplástica (PVC reciclado) reforçado, com fibras obtidas da casca de cocos verdes descartados. Para esse objetivo foram utilizadas diversas ferramentas de caracterização física, química, térmica e mecânica, sendo os valores dos campos de deformação obtidos pela Correlação de Imagem Digital (CID), comparando a imagem do corpo não deformado com imagens do corpo deformado. E finalmente, avaliou-se os processos de danificação do compósito, através da caracterização experimental da evolução do dano isotrópico pelos métodosda variação do Módulo de Elasticidade efetivo (ensaio de tração com carga e descarga) e pelo índice de Tsai-Wu com os parâmetros constitutivos da função tangente hiperbólica, onde os valores encontrados, em ambos os métodos, mantiveram-se dentro da faixa esperada para compósitos, 0,20 – 0,50.

SILVA, Y. C. Envelhecimento térmico de metais de solda dissimilares da liga AWS ER NiCrMo-14 (Inconel 686). 2015. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-06-08T13:20:44Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_ycsilva.pdf: 7857852 bytes, checksum: 3d0a303891c3f3b5720af807c129b145 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-06-10T17:54:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_ycsilva.pdf: 7857852 bytes, checksum: 3d0a303891c3f3b5720af807c129b145 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-10T17:54:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_ycsilva.pdf: 7857852 bytes, checksum: 3d0a303891c3f3b5720af807c129b145 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / Nickel based alloys are highly recommended to oil industry due to its mechanical properties and corrosion resistance. The Inconel 686 alloy as-welded had its microstructure and mechanical properties studied in several works in Welding Engineering Laboratory of the UFC (Federal University Ceará). However, there is no known scientific studies regarding to the effects of thermal aging on the microstructure of this given alloy and its corrosion resistance. This study examines the AWS ER NiCrMo-14 (Inconel 686) alloy in a way that it was TIG welded using cold wire feed and aged at temperatures of 650 ° C and 950 ° C for 10, 50, 100 and 200 hours, with the objective to analyze the microstructure formed after aging treatment and its consequences in corrosion resistance. The ageing treatments caused a significant precipitation at both temperatures. In the treatment at 650 ° C there was a needled precipitation, of P or µ phases rich in molybdenum, around larger precipitates. In the sample of 950 ° C it was not observed the same precipitation as cited above, however, also presented an intense precipitation up to 13.82%. The precipitates were characterized by X-Ray diffraction (XRD) and Scanning Electronic Microscopic (SEM), Transmission Electronic Microscope (TEM), selected area electrons diffraction (SAD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). At the 650°C samples, it could be possible to identify, by using X-Ray diffraction, both M3C2 and M7C3 type carbides, μ and P phase. By using electron diffraction P phase was identified. At the 950°C treated samples, it could be possible to identify, by using X-ray diffraction and electron, the same stages that has been told above, except for the carbide M23C6 type. At this type, plaques were formed close to the interface with the base metal due to carbon migration from base metal (ASTM A36 Steel) to the nickel alloy and to the high temperature, which favors its formation. The precipitation had a great influence on the corrosion resistance of the samples. The alloy has been subjected to the immersion corrosion test according to ASTM G48 C method and anything samples had fail in temperature of 40 °C / As ligas de níquel são de fundamental importância para a indústria do Petróleo devido a suas propriedades mecânicas e a resistência a corrosão. A liga Inconel 686 como soldada teve sua microestrutura e suas propriedades mecânicas estudadas em diversos trabalhos realizados no laboratório de Engenharia de Soldagem da UFC (Universidade Federal do Ceará), porém não existe na literatura estudos sobre os efeitos do envelhecimento térmico na microestrutura desta liga e na sua resistência a corrosão. No presente estudo a liga AWS ER NiCrMo-14 (Inconel 686) foi soldada utilizando o processo TIG com alimentação de arame frio e envelhecida em temperaturas de 650 °C e 950 °C por 10, 50, 100 e 200 horas, com o objetivo de analisar a microestrutura formada após o envelhecimento térmico e as suas consequências na resistência a corrosão. Os tratamentos de envelhecimento causaram uma intensa precipitação em ambas as temperaturas. No tratamento a 650 °C ocorreu uma precipitação agulhada, de fase P ou µ ricas em molibdênio, em torno de precipitados maiores de fase P. Na amostra de 950 °C não foi observada a precipitação fina em torno da precipitação maior, mas também apresentou-se uma intensa precipitação, de até 13,82 %. Os precipitados foram caracterizados por meio de difração de raios X (DRX), análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de elétrons de área selecionada (SAD), espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Nas amostras de 650 °C foram identificados por difração de raios X carbonetos do tipo M3C2, M7C3 e fase µ e P e por difração de elétrons foram identificadas fase P. Nas amostras tratadas a 950 °C foram identificadas por difração de raios X e de elétrons as mesmas fases, com exceção do carboneto do tipo M23C6. Este formou-se em placas próximo a interface com o metal de base devido a migração de carbono do metal de base (aço ASTM A36) para a liga de níquel e da alta temperatura que favoreceu sua formação. A precipitação teve uma grande influência sobre a resistência a corrosão das amostras. A liga foi submetida ao ensaio de corrosão por imersão seguindo a norma ASTM G48 método C e algumas amostras apresentaram falhas a temperatura de 40 °C

PESSOA, A. R. P. Soldagem em chapas de aços inoxidáveis superduplex UNS S32750 utilizando o processo arame tubular. 2015. 271 f. Tese (Doutorado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-06-15T18:45:20Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_arppessoa.pdf: 25693307 bytes, checksum: 1dae9f6f74676e0a0e2068e11cf5e983 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-06-16T17:26:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_arppessoa.pdf: 25693307 bytes, checksum: 1dae9f6f74676e0a0e2068e11cf5e983 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T17:26:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_arppessoa.pdf: 25693307 bytes, checksum: 1dae9f6f74676e0a0e2068e11cf5e983 (MD5) Previous issue date: 2015-04-17 / Superduplex stainless steels (SDSS) may be defined as a family of steels having a two-phase ferritic-austenitic microstructure and the good mechanical properties and high corrosion resistance of this alloy are attributed to this microestrutural balance. These excellent qualities attribute to SDSS great employability in the oil sector, where manufacturing and equipment maintenance are performed by welding, which if not executed properly, can have a negative effect on the metallurgical properties and this problem becomes more critical in multipass welding due to repeated thermal cycles. Among the several welding processes employed in the welding of SDSS, fell to this work was to evaluate the FCAW process in multipass welding joints of SDSS UNS S32750, regarding the selection of appropriate welding parameters and the influence of these parameters on microstructural transformations, mechanical properties and corrosion resistance of welded joints. Then, this work was divided into three steps: Stage 1 was the characterization of the base metal in as-received condition. In Stage 2, weldings were accomplished using a bead on plate (BOP) technique to determine the control factors and their levels to be used in the subsequent stage, in which an experimental design was conducted by Taguchi method with Alloy, Stick out, Shielding gas, welding gun orientation, Arc oscillation, Energy technique and Heat input used as control factors and quality characteristics were evaluated the ratio R/L, bead penetration, ferrite content and inclusions content and microhardness. Finally, in Stage 3 were performed multipass welding in joints and afterwards was executed: A microstructural characterization in three regions of Fusion Zone (Root, Filler and Cap) and Heat Affected Zone by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and were also performed a measurement of the ferrite content; measurement of inclusions content; microhardness tests and Critical Temperature Pitting (CPT) tests according to ASTM G150. The results showed, ferrite contents ranging from 44% and 54.9% and their highest values were observed when employed the alloy 2507, heat input of 1.6 kJ/mm and pulsed current. The lowest inclusions contents were obtained by using of shielding gas with the mixture of 96%Ar + 4%CO2 (Stage 2) and heat input of 1,6kJ/mm (Stage 3). The microhardness values in FZ of joints were not affected significantly by any of the control factors. Already, the results of CPT tests showed that pits nucleated preferentially within α, at α/γ grain boundaries and at interfaces areas between large diameter inclusions and the metallic matrix and propagated predominantly into α phase. The CPT values ranging from 47 °C to 78 °C, with highest were obtained for the alloy 2507, heat input of 1.6 kJ/mm and continuous current into Root region and for the alloy 2507, heat input of 1.6 kJ/mm and the pulsed current in Filler and Cap regions. From the three regions of FZs, the Root showed the best results with no defects, satisfactory ferrite contents, lowest inclusions contents and highest CPT values / Os aços inoxidáveis superduplex (AISDs) possuem uma microestrutura bifásica constituída por ferrita (α) e austenita (γ) e quando devidamente balanceadas conferem ao material, boas propriedades mecânicas e elevada resistência à corrosão. Qualidades que atribuem aos AISDs grande empregabilidade no setor petrolífero, onde a fabricação e manutenção de equipamentos são realizadas por soldagem e se executada inadequadamente, pode afetar negativamente as propriedades destes aços, o que se torna mais crítico quando há a imposição de inúmeros ciclos térmicos durante uma soldagem multipasse. Dentre os inúmeros processos de soldagem utilizados na soldagem dos AISDS, coube a este trabalho avaliar o processo arame tubular na soldagem multipasse em juntas do AISD UNS S32750, levando em consideração a seleção dos parâmetros de soldagem adequados, bem como a influência destes parâmetros nas alterações microestruturais, microdureza e resistência à corrosão das juntas soldadas. Desta forma, dividiu-se este trabalho em três etapas: A Etapa 1 consistiu na caracterização do metal de base na condição como recebido. Já na Etapa 2 foram realizadas soldagens por simples deposição para selecionar os fatores de controle e seus níveis a serem utilizados na etapa posterior, e o planejamento experimental foi realizado pelo método Taguchi com a Liga, Gás, DBCP, Técnica da Tocha, Tecimento, Técnica de Energia e Energia foram utilizados como fatores de controle e como variáveis de resposta escolheu-se a razão R/L, a penetração, a fração de ferrita, a fração das inclusões e a microdureza. E por fim, na Etapa 3 foram realizadas soldagens multipasse em juntas e posteriormente efetuou-se: uma caracterização microestrutural em três regiões da Zona Fundida (Raiz, Enchimento e Acabamento) e Zona Afetada pelo Calor através de Microscopia Ótica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS); quantificação da fração de ferrita; quantificação da fração das inclusões; ensaios de microdureza e uma avaliação da resistência à corrosão por pites através dos ensaios de temperatura crítica de pite (CPT) seguindo a norma ASTM G150. Como resultados, obteve-se frações de ferrita entre 44% e 54,9% com seus maiores valores observados quando utilizou-se a liga 2507, a energia de 1,6 kJ/mm e a corrente contínua pulsada. As menores frações das inclusões foram obtidas pela utilização do gás de proteção com 96%Ar + 4%CO2 (Etapa 2) e da energia de 1,6kJ/mm (Etapa 3). As microdurezas na ZF das juntas não apresentaram diferenças significativas. Já os ensaios de CPT revelaram que os pites nuclearam preferencialmente no interior da α, nos contornos α/γ e nas interfaces entre inclusões de grande diâmetro e a matriz metálica, propagando-se exclusivamente através da α. Os valores de CPT apresentaram uma faixa de 47°C à 78°C, com os maiores valores obtidos para a liga 2507, a energia de 1,6 kJ/mm e a corrente contínua constante na região da Raiz e nas regiões do Enchimento e Acabamento ao utilizar-se a liga 2507, a energia de 1,6 kJ/mm e a corrente contínua pulsada. Dentre as três regiões das ZFs, a Raiz apresentou os melhores resultados com ausência de defeitos, frações de ferrita satisfatórias, menores frações das inclusões e maiores valores de CPT

NUNES, E. B. Revestimentos de aços inoxidáveis duplex e superduplex pelo processo plasma pó. 2015. 305 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-06T16:57:23Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_ebnunes.pdf: 22476533 bytes, checksum: 2ef39bc69a86e2ecad2fa58c580d892b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-07-22T15:57:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_ebnunes.pdf: 22476533 bytes, checksum: 2ef39bc69a86e2ecad2fa58c580d892b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T15:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_ebnunes.pdf: 22476533 bytes, checksum: 2ef39bc69a86e2ecad2fa58c580d892b (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / The weld overlay of duplex (DSS) and superduplex (SDSS) stainless steels is an interesting alternative used in oil and gas industry, allowing to reach the desirable characteristics, such as corrosion resistance and good mechanical properties. The main objective of the present work was to develop and evaluate the operational and metallurgical characteristics of DSS/SDSS alloys weld overlays deposited by PTA-P on pipes. Initially, the welds were performed in single weld bead for evaluation of geometric characteristics and cost reduction and later in multipass to produce the coating, changing several operational parameters with deposition of DSS DIN 1.4462 and SSS UNS S32760. The microstructure was investigated using light microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive of X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Critical Pitting Temperature (CPT) - ASTM G 150 and microhardness tests were carried out to evaluate the corrosion resistance and determining the microhardness over coating. The results showed that deposition of DSS and SSS demonstrated to be an interesting option for the weld overlay. It could to deposited in just one layer, coatings with low levels of dilution, important characteristics to assure a good performance of the coatings. The microstructure in weld metal of the coatings deposited with SDSS alloy was constituted by nitrides, however the DSS alloy was constituted by secondary austenite precipitation and a good balance between ferrite and austenite. The results of microhardness test showed that the coating is more resistance than the API 5L X65 and it was not observed higher levels in the coating near the interface coating/substrate. The CPT test showed that the first weld bead is less resistant in relation to the last bead deposited and the DSS alloy showed greater pitting corrosion resistance in relation to the SdSS alloy / A soldagem de revestimento com aços inoxidáveis duplex (AID) e superduplex (AISD) é uma boa opção que pode ser utilizada no setor de petróleo e gás natural, permitindo alcançar características desejadas, como resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e avaliar as características operacionais e metalúrgicas em soldagens de revestimento de dutos com deposição de AID/AISD pelo processo Plasma pó. Inicialmente, as soldagens foram realizadas em simples depósito para avaliação das características geométricas e redução de custos e, posteriormente, aplicados os revestimentos, variando diversos parâmetros do processo Plasma pó com deposição de AID DIN 1.4462 e AISD UNS S32760. A caracterização microestrutural consistiu de análises de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raio-x dispersivo em energia (EDS) e difração de raios-X (DRX). Ensaios de Temperatura Crítica de Pites (ASTM G 150) e ensaios de microdureza foram realizados para avaliar a resistência à corrosão do metal de solda e determinação da microdureza ao longo do revestimento. Os resultados mostraram que a deposição de AID/AISD pode ser uma boa opção para soldagem de revestimento, com deposição em apenas uma camada, com baixos níveis de diluição e com características favoráveis para garantir boas propriedades aos revestimentos. Em relação à microestrutura, os revestimentos depositados com a liga AISD UNS S32760 proporcionou uma quantidade considerável de nitretos no metal de solda, porém os revestimentos com deposição de AID DIN 1.4462 obtiveram maior quantidade de austenita secundária em relação aos nitretos, ambos com bom balanço de fases ferrita e austenita. Os resultados de microdureza dos revestimentos mostraram maior resistência do metal de solda em relação ao API 5L X65 com ausência de elevados picos de microdureza na interface. O ensaio de TCP mostrou que o primeiro cordão de solda é menos resistente em relação ao último cordão depositado e que a liga AID mostrou ter maior resistência à corrosão por pites em relação à liga AISD

CAMPOS, C. V. F. Suscetibilidade à corrosão sob tensão dos aços AISI 321 e 347 em meio de H2SO4 + CuSO4. 2003. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2003. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-24T19:03:28Z No. of bitstreams: 1 2003_dis_cvfcampos.pdf: 6614687 bytes, checksum: 8f5a00275c03fe34c56319ae8c6080e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-24T19:10:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2003_dis_cvfcampos.pdf: 6614687 bytes, checksum: 8f5a00275c03fe34c56319ae8c6080e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-24T19:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2003_dis_cvfcampos.pdf: 6614687 bytes, checksum: 8f5a00275c03fe34c56319ae8c6080e8 (MD5) Previous issue date: 2003-08 / Because of their resistance to high temperature corrosion by hydrogen sulfide, austenitic stanless steels are commonly used for equipment in desulfurization process. However, these materials are subject to sensitization (chromium carbide precipitation) from exposure in the temperature range 425 to 815ºC during fabrication or operation. Sensitization makes the equipment susceptible to failure from intergranular stress corrosion cracking caused by polythionic acid. Polythionic acid is formed by sulfur compounds, moisture, and air at ambient temperature. The main goal of the present work is to investigate the stress corrosion cracking susceptibility of stainless steels AISI 321 and 347 in polythionic acids using an alternative process that is to submit the samples to cooper-cooper sulfate-16% sulfuric acid test (ASTM A262 Pr.E). After the stabilization heat treatment at 900ºC for 75 minutes, samples were heat treated at 600ºC during 20, 40, 80, 120 and 140 hours and then exposed to boiling acidified copper sulfate solution for 72 hours. After exposure, the specimens were bent. The appearance of fissures or cracks was not observed in AISI 321 and 347 samples. The effectiveness of the solution has been made by submitting AISI 304L samples to the same environment . The AISI 304L samples with higher finishing have been cracked. The ones with fine-ground finishing have not been attacked. / Os aços inoxidáveis austeníticos têm sido bastante utilizados em equipamentos de unidades de dessulfurização de petróleo devido à sua boa resistência à corrosão em temperatura elevada. Contudo, este materiais estão sujeitos à sensitização (deficiência em cromo na região vizinha ao contorno de grão) quando expostos a temperaturas de 425 a 815°C, durante a operação ou processos de fabricação. A sensitização torna o equipamento suscetível à corrosão sob tensão na presença de tensões de tração e de ácidos politiônicos, formados pela interação de compostos sulfurosos, umidade e ar em temperatura ambiente. A resistência à corrosão sob tensão de amostras de aço inoxidável austenítico AISI 321 e 347, removidas de um tubo, foi investigada através do procedimento ASTM 262 Pr. E - ensaio alternativo e de execução mais fácil do que a simulação dos ácidos politiônicos. Os corpos de prova foram submetidos aos tratamentos térmicos de estabilização (900°C, durante 75 minutos) e de sensitização (600°C, durante 20, 40, 80, 120 e 140 horas), após o que foram expostos ao meio corrosivo de CuSO4 + H2SO4 durante 72 horas e depois submetidos ao ensaio de dobramento, não apresentando trincamento. A agressividade do meio utilizado no ensaio foi verificada através da utilização de amostras de aço AISI 304L sensitizadas durante 08, 14, 24 e 48 horas a 600°C e 24, 48 e 72 horas a 677°C. Verificou-se que somente as amostras com acabamento superficial feito com lixa n° 100 sofreram um intenso processo corrosivo.

TESSER, J. A. Caracterização de defeitos de soldagem por análise fractal utilizando emissão acústica em ensaios de tração. 2004. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T14:34:44Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_jatesser.pdf: 4788817 bytes, checksum: 0fa39e94c4b91b9c080ac89743aaa7ed (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T14:35:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_jatesser.pdf: 4788817 bytes, checksum: 0fa39e94c4b91b9c080ac89743aaa7ed (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-25T14:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_jatesser.pdf: 4788817 bytes, checksum: 0fa39e94c4b91b9c080ac89743aaa7ed (MD5) Previous issue date: 2004-02 / The present work aims at characterizing and correlating waveforms of acoustic emission signals from welded test samples, with defects, of ASTM 516 - Grade 60 steel used in pressure vessels, pipes, storage spheres, etc., by us-ing fractal analysis and spectral analysis, in order to evaluate their structural integrity. The signals were generated by submitting the samples to tensile tests, and were analyzed in the time domain by using the box counting method, which gives the fractal dimension, and the rescaled range Hurst technique, and, in the frequency domain, the spectral method of Fourier. From the relations predicted by the scaling laws, it can be concluded that the exponents obtained from the spectral analysis and rescaled range Hurst analysis are correlated between themselves and to the fractal dimension obtained by the box counting method. It was also shown that there are two distinct regions which characterize the transi-tion between the elastic and plastic regimes for the samples submitted to the tensile loading. It has also been verified that this behaviour was characteristic of the welded materials as well as of the base metal. / O presente trabalho tem como objetivo caracterizar e correlacionar for-mas de onda de sinais de emissão acústica, utilizando métodos de análise es-pectral e fractal, em corpos de prova previamente soldados com seus respecti-vos defeitos, avaliando assim a integridade estrutural do material aço carbono ASTM 516 Grau 60, utilizado em vasos de pressão, tubulações, esferas de ar-mazenamento, etc. Os sinais de emissão acústica foram gerados submetendo os corpos de prova a ensaios de tração. Para análise dos sinais no domínio dos tempos, foram utilizados o método de contagem de caixas, que fornece a dimensão fractal, e o de intervalo re-escalado de Hurst, e no domínio das fre-qüências o método espectral de Fourier. Através das relações previstas pelas leis de escala, concluiu-se que os expoentes calculados pelos métodos espec-tral de Fourier e re-escalado de Hurst, correlacionam-se entre si, bem como com a dimensão fractal obtida pelo método de contagem de caixas. Mostrou-se também a existência de duas regiões de escala distintas que caracterizam a mudança do regime elástico para o regime plástico quando as amostras foram submetidas ao carregamento de tração. Verificou-se ainda que este comporta-mento foi característico tanto para os materiais soldados como para o metal de base.

HERCULANO, L. F. G. Desevolvimento de uma metodologia de ensaio eletroquímico não destrutivo para avaliação da sensitização nos aços inoxidáveis austeníticos. 2004. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:08:28Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_lfgherculano.pdf: 14464432 bytes, checksum: ad1ff29a0a5ede887edfa9647ea12cd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:14:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_lfgherculano.pdf: 14464432 bytes, checksum: ad1ff29a0a5ede887edfa9647ea12cd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-25T17:14:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_lfgherculano.pdf: 14464432 bytes, checksum: ad1ff29a0a5ede887edfa9647ea12cd9 (MD5) Previous issue date: 2004-04 / The austenitic stainless steels can suffer intergranular attack caused by the carbon segregation on the grain boundaries forming chromium carbides leading to Cr-depletion near grain boundaries regions. This region is then called sensitized. Even with the use of stabilized steels, under certain temperature conditions the carbide segregation to the grain boundaries area can occur. The conventional technique to determine the sensitized area is the Double Loop Eletrochemical Potentiodynamic Reactivation test (DLEPR). This work intends to estimate a new electrochemical cell mode by DLEPR, with the aim to obtaining a more efficient, faster and non-destructive scanning of the welded material. Obtained results with the new electrochemical cell were validated by Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM). After the validation, the results indicated that the new methodology was efficient in the sensitized material identification. This new methodology permits that the non-destructive tests be realized in industrial field. / Durante a soldagem, as regiões adjacentes às soldas, alcançam elevadas temperaturas que podem ocasionar mudanças microestruturais nos aços austeníticos, aumentando assim a susceptibilidade à corrosão intergranular, em virtude da diminuição de cromo em zonas adjacentes ao longo dos contornos de grão, ricas em precipitados de carbonetos de cromo (Cr23C6). Um estudo da influência da energia de soldagem sobre a sensitização é de grande valia e interesse nas mais variadas atividades, como por exemplo, nas indústrias químicas, petrolíferas, petroquímicas, navais, automobilísticas, etc. Desta forma, estudou-se a influência da quantidade de calor (energia da soldagem) sobre a amplitude da região sensitizada, na soldagem de aços livres de carbonetos. Para isto, utilizou-se juntamente com a microscopia ótica, a técnica de Polarização Eletroquímica de Reativação Potenciocinética Cíclica (PERC), na determinação e classificação das regiões sensitizadas e suas estruturas resultantes.

FERREIRA, W. M. Caracterização de defeitos de soldagem através da análise fractal de sinais ultra-sônicos obtidos pela técnica TOFD. 2004. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T18:48:35Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_wmferreira.pdf: 1627288 bytes, checksum: 238377fd36da1f85a6003cbd8a424e67 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T18:49:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_wmferreira.pdf: 1627288 bytes, checksum: 238377fd36da1f85a6003cbd8a424e67 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-25T18:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_wmferreira.pdf: 1627288 bytes, checksum: 238377fd36da1f85a6003cbd8a424e67 (MD5) Previous issue date: 2004-10 / The present work aims to characterize welding defects (lack of fusion, incomplete penetration and porosity) inserted in specimens during the welding process, by means of the fractal analysis of ultrasonic signals obtained by using the TOFD technique. In order to eliminate the noise, the signals have been treated by two different filtering methods, namely, band pass and Savitzky-Golay. In the fractal characterization of the signals, three methods have been used: Hurst’s analysis, detrended fluctuation analysis and minimal cover analysis. In all three methods, filtered isolate signals and filtered concatenate signals have been considered. The characteristic parameters of the scaling regions, for each analysis, have been calculated by using linear regression, and the standard deviation of the signals has also been determined. The characterization of all defects has been determined from the parameters obtained for the signals filtered by using Savitzky-Golay and for the concatenate signals filtered by using band pass. It is also shown that, ´within this fractal analysis, the best discrimination is obtained by using Savitzky-Golay method. / O presente trabalho tem como objetivo caracterizar diferentes defeitos de soldagem (falta de fusão, falta de penetração e porosidade) inseridos em corpos de prova durante o processo de soldagem, através da análise fractal de sinais ultra-sônicos obtidos pela técnica TOFD. Para eliminar os ruídos, os sinais foram tratados usando dois métodos de filtragem, passa banda e Savitzky-Golay. Na análise fractal dos sinais foram utilizados três métodos: análise de Hurst, análise de flutuação sem tendências e análise de cobertura mínima. Nos três métodos foram considerados sinais filtrados isoladamente, bem como sinais filtrados concatenados. Os parâmetros característicos das regiões de escala, para cada tipo da análise, foram calculados através de regressões lineares, sendo também determinado o desvio padrão de cada sinal. A caracterização de todos os defeitos foi determinada através dos parâmetros obtidos para os sinais filtrados pelo método Savitzky-Golay e para os sinais concatenados filtrados pelo método passa banda. Foi também mostrado que, no contexto dessa análise fractal, a melhor discriminação foi obtida utilizando o método de Savitzky-Golay.

SILVA, F. E. da. Reconhecimento de padrões através de análises estatísticas e fractais aplicadas a dados de ensaios não-destrutivos. 2011. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-05-07T18:19:04Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_fesilva.pdf: 6679504 bytes, checksum: 6d70aae5b438e3ce7eadd57eed3134b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-05-07T18:21:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_fesilva.pdf: 6679504 bytes, checksum: 6d70aae5b438e3ce7eadd57eed3134b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-07T18:21:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_fesilva.pdf: 6679504 bytes, checksum: 6d70aae5b438e3ce7eadd57eed3134b7 (MD5) Previous issue date: 2011-12 / In this work a procedure is studied for pattern classification related to different types of data, namely: (1) signals obtained from ultrasonic testing ( pulse-echo technique) and magnetic signals obtained from Barkhäusen noise in samples of ferritic-pearlitic carbon steel tubes which, due to temperature effects, have shown microstructural changes as consequence of the total or partial transformation of the pearlite into spherodite; (2) images built from TOFD ultrasonic testing and 8 bit digital radiographic images obtained from carbon steel 1020 sheets, with different welding defects. From the data obtained, images have been considered with the defects as lack of fusion, lack of penetration, porosity and images without defect. For this aim, non-conventional mathematical techniques have been used for the preprocessing of the data, namely, the statistical analyses, Hurst analysis (RSA) and detrended fluctuation analysis (DFA), and fractal analyses, box counting analysis (BCA) and minimal cover analysis (MCA). The curves obtained with the initial mathematical treatment, discrete functions of the temporal window width, have been handled with the supervised and nonsupervised pattern recognition techniques known as principal component analysis and Karhunen-Loève (KL) transformation analysis respectively. With respect to the magnetic signals, the KL classifier has been shown to be very efficient when applied to DFA obtained from the magnetic flux, with a success rate around 94%. On the other hand, for the magnetic noise signals we have not obtained an acceptable success rate independently of the preprocessing used. However, when were considered the curves obtained by concatenating all curves of the pre-processing was obtained a consistent average success rate of 85%. As far as the rate of success of the PCA classifier is concerned, an excellent success of 96% has been reached for concatenated curves of selected data of magnetic noise only. As far as the analyses of the backscattered ultrasonic signals is concerned, it was not possible to classify the different stages of the microstructural degradation by using KL or PCA independently of the pre-processing used. As far as the analyses of the D-scan images are concerned, by applying PCA a rate of success of 81% has been obtained with MCA data, 73% has been obtained by concatenating all curves from the different fractal and statistical analyses and around 85% when concatenating the best individual results (DFA and MCA). On the other hand, considering the KL classifier, high success rates have been verified for the training stage, between 96% and 99%, and a maximum success rate (100%), when concatenating all analyses. With respect to the testing results, the best success rate which has been reached was approximately 77%, when concatenating all the curves obtained from the statistical and fractal pre-processing. For the digitalized radiographic images, relevant individual rates of success (between 70% and 90%) for the training set (consisting of all data) have been obtained for the classifier KL only, and a 100% success rate, when concatenating all the curves obtained from the pre-processing of the images. / Neste trabalho estudou-se uma metodologia de classificação de padrões relacionados a dois tipos de dados: (1) sinais obtidos através dos ensaios ultrassônicos (técnica pulso-eco) e sinais magnéticos obtidos através de ruído Barkhausen realizados em amostras de tubos de aço carbono ferrítico-perlítico que devido aos efeitos da temperatura de trabalho apresentaram mudanças microestruturais decorrentes da transformação parcial ou total da perlita em esferoiditas; e (2) imagens construídas a partir de ensaios ultrassônicos (técnica TOFD) e imagens radiográficas digitais de chapas de aço carbono 1020 soldadas, obtidas com resolução de 8bits, nas quais foram inseridos diversos tipos de defeitos de soldagem. Dos dados gerados, foram estudadas as imagens com os defeitos de falta de fusão (FF), falta de penetração (FP), porosidade (PO) e uma classe designada como sem defeito (SD). Para tanto, utilizaram-se de técnicas matemáticas não convencionais no pré-processamentos dos dados conhecidas como análises estatísticas de Hurst (RSA) e flutuação sem tendência (DFA) e as análises fractais de contagem de caixas (BCA) e de mínima cobertura (MCA). Em seguida as curvas obtidas desse tratamento matemático inicial, funções discretas da largura da janela temporal, foram utilizadas na alimentação das técnicas de reconhecimento de padrões não supervisionada e supervisionada conhecidas, respectivamente, como análise de componentes principais (PCA) e análise da transformação de Karhunen-Loève (KL). Em relação aos estudos dos sinais magnéticos, o classificador KL mostrou-se eficiente quando aplicado às DFA do fluxo magnético, com uma taxa de sucesso em torno de 94%. Já para os sinais do ruído magnético não se obteve uma taxa de sucesso aceitável, independente do préprocessamento utilizado. Entretanto quando todas as curvas de todas as análises, dos dois tipos de sinais magnéticos (ruído e fluxo), foram concatenadas, obteve-se uma taxa média de sucesso consistente de aproximadamente 85%. No tocante às taxas de sucesso do classificador PCA, somente para o ruído magnético e considerando todas as curvas concatenadas para um grupo de dados selecionados, conseguiu-se uma taxa de sucesso de 96%. A respeito das análises dos sinais ultrassônicos retroespalhados, também não foi possível classificar, nem com a KL e nem com a PCA, os diferentes estágios de degradação microestrutural, independemente do pré-processamento utilizado. No tocante às analises das imagens D-scan, obteve-se com a PCA, taxas de sucesso de 81% considerando apenas os dados das MCA, 73% quando as curvas de todas as análises estatísticas e fractais foram concatenadas, e em torno de 85%, quando apenas as curvas das melhores análises (DFA e MCA) foram concatenadas. Já considerando o classificador KL, verificaram-se taxas de sucesso na etapa de treinamento, entre 96% e 99%, e máxima taxa de sucesso (100%) no caso dos vetores de todas as análises concatenados. Em relação aos resultados dos testes, a melhor taxa de sucesso alcançada foi aproximadamente de 77% quando se concatenaram todas as curvas oriundas dos préprocessamentos estatísticos e fractais. Com respeito às imagens radiográficas digitalizadas somente com o classificador KL (na etapa de treinamento, com 100% dos vetores) obtiveramse taxas de sucesso individuais entre 70 e 90% de acertos e 100% de sucesso na classificação quando se concatenaram as curvas de todos os pré-processamentos das imagens.

VILLAR, C. E. de F. Caracterização e comportamento da alvenaria estrutural de blocos cerâmicos. 2005. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais)- Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-08-27T18:03:30Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_cefvillar.pdf: 12856710 bytes, checksum: 705a7aa3acd332ce2093c02b868620ed (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T16:09:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_cefvillar.pdf: 12856710 bytes, checksum: 705a7aa3acd332ce2093c02b868620ed (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-28T16:09:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_cefvillar.pdf: 12856710 bytes, checksum: 705a7aa3acd332ce2093c02b868620ed (MD5) Previous issue date: 2005-04 / This work presents a study of characterization of structural ceramic blocks. The main goal of it is to investigate microstructure features of these blocks which determine their process of failure under compression. Eighteen ceramic blocks are subjected to compression up to failure. Samples are removed from specific blocks according to the results of the compression tests in order to characterize their microstructure. Investigation of microstructure is carried out by means of optical and scanning electron microscopy. Chemical analysis is realized by energy dispersion spectrometry. (EDS). Analyzing the results, it is possible to identify the existence of a basic relationship between shape and distribution of pores present in the microstructure and the process of failure under compression. Based on this relationship, a model is proposed to explain the failure mechanism of structural ceramic blocks. A metallographic study of microstructure is also presented. In addition, prisms (two blocks on top of each other joined by mortar) and small scale walls are assembled using three different mortar mixes. Prisms and small scale walls have strength determined. Finally, equations are proposed to relate measured properties of each element (prism and small wall) studied. / Neste trabalho apresenta-se um estudo de caracterização de blocos cerâmicos estruturais. A finalidade principal é estudar aspectos de microestrutura desses blocos, determinantes no processo de sua ruptura à compressão. São utilizados 18 blocos cerâmicos estruturais, submetidos à compressão até à ruptura. Para a caracterização da microestrutura, retiram-se amostras de blocos específicos de acordo com os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão. A observação da microestrutura é realizada com a utilização de microscopia ótica e de microscopia eletrônica de varredura. São também realizadas análises de composição química través de EDS “energy dispersion spectrometry”. Com a análise dos resultados identifica-se a existência de relações fundamentais entre formato e disposição dos poros presentes na microestrutura dos blocos e o processo de ruptura à compressão. Com base nestas relações, propõe-se um esquema teórico para o mecanismo de ruptura dos blocos cerâmicos estruturais. Também é apresentado um estudo quantitativo de microestrutura (metalografia) dos blocos cerâmicos estruturais. Adicionalmente são confeccionados prismas (dois blocos unidos por junta de argamassa) e prismas contrafiados (formados por um bloco e meio na base e com três fiadas de altura, unidos por juntas verticais e horizontais) com três diferentes traços de argamassa. Determina-se para os prismas e para os prismas contrafiados a resistência à compressão. São, então, propostas equações relacionando as propriedades medidas para cada um dos elementos (prismas e prismas contrafiados) estudados.