TEIXEIRA, J. M. C. Utilização dos produtos da combustão do carvão mineral como aditivos na produção de argamassa para revestimento. 2013. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-03-28T17:46:51Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmcteixeira.pdf: 2476117 bytes, checksum: 91ebed27ec9e1345652611e49fb3162d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-03-28T19:01:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmcteixeira.pdf: 2476117 bytes, checksum: 91ebed27ec9e1345652611e49fb3162d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-28T19:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmcteixeira.pdf: 2476117 bytes, checksum: 91ebed27ec9e1345652611e49fb3162d (MD5) Previous issue date: 2013 / The use of residues as alternative materials has proven successful according to several investigations. Coal combustion products (CCPs) is a residue that causes environmental impact, but it has a great potential for use in civil engineering construction in the production of mortars and concrete. It posesses a high content of silica (SiO2) and so it can be used as pozzolan. This research aimed to verify the viability of adding coal combustion products to mortars for bricklaying and covering. The raw materials were submitted to physical, and chemical characterization. CCPs were also rated according to their pozzolanicity. Reference mortars were prepared, as well as mortars containing 10, 20, 30, 40 and 50% amounts of CCPs as a partial replacement for cement. After curing time of 7 and 28 days, prismatic samples were tested to determine their tensile strength in bending and their compression strength. Moreover, the mortars were subjected to X-ray diffraction, scanning electron microscopy and determination of water absorption, voids and apparent density. The results obtained were consistent with literature data, showing that application of coal combustion products in the construction industry is a viable alternative. / A utilização de resíduos como materiais alternativos tem se mostrado uma solução satisfatória de acordo com várias pesquisas realizadas. Os produtos da combustão do carvão mineral (PCCs) são resíduos que causam impacto ambiental, mas apresentam grande potencial de utilização no setor da construção civil na produção de argamassas e concretos. Apresentam elevado teor de sílica (SiO2), podendo ser utilizados como pozolanas. Esta pesquisa objetivou verificar a viabilidade da utilização dos produtos da combustão do carvão mineral em argamassas de assentamento e revestimento. As matérias-primas foram caracterizadas quanto aos aspectos físicos, químicos e para os PCCs também foi avaliada sua pozolanicidade. Foram confeccionadas argamassas de referência e com adição de PCCs nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50% como substituto parcial do cimento. Após tempos de cura de 7 e 28 dias, foram feitos teste de resistência à tração na flexão e resistência à compressão. Além disso, as argamassas foram sujeitas a análises de difração de Raios – X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, determinação de índice de vazios e massa específica aparente. Os resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação dos produtos da combustão do carvão mineral na indústria da construção civil.

MENDES, G. M. S. L. Síntese e caracterização dos óxidos TiO2 , SnO2 e In2O3 dopados com Fe sintetizados por moagem mecânica: influência das ferramentas de moagem. 2013. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T13:17:18Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_gmslmendes.pdf: 6926025 bytes, checksum: b63c14d3f0b2a5df5b1c75164cc73d82 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T17:32:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_gmslmendes.pdf: 6926025 bytes, checksum: b63c14d3f0b2a5df5b1c75164cc73d82 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T17:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_gmslmendes.pdf: 6926025 bytes, checksum: b63c14d3f0b2a5df5b1c75164cc73d82 (MD5) Previous issue date: 2013-12-13 / Magnetic semiconductors have attracted the attention of scientists in recent years due, mainly, to technological applications in the field of spintronics. These semiconductors can be developed by a process called doping, where some atoms of the semiconductor matrix are randomly replaced by magnetic atoms. This property enables the fabrication of a manifold of electronic devices from the same semiconductor material. In this work the technique of high energy mechanical milling was applied to synthesize TiO_2, SnO2 and In2O3 doped with Fe2O3. The samples were structurally characterized by x-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The synthesis was performed using three types of milling tools which influenced the outcome of the reactions. Compounds with formulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 and {In(1-x)Fe(x)2}O3 were formed, with values of magnetic dopant concentration x of 2, 5 and 10% in atoms. Samples of Fe2O3-doped TiO2 were processed using a jar of polyacetal and zirconia spheres. However, the energy produced by these tools was not sufficient to complete the formation of the compound. Samples of TiO2 doped with Fe2O3 were successfully produced using stainless steel jar and spheres. The final compound was find to be contaminated with metallic iron impurities from the tools used. Furthermore, these impurities contributed to the formation of another phase, ilmenite (FeTiO3). To achieve purity, the samples were HCl washed for removal of metallic iron, but the phase related to ilmenite was not eliminated. Moreover, samples of Fe2O3-doped TiO2, SnO2, and In2O3 were synthesized using an alumina jar and zirconia spheres. These simples showed no undesirable impurities and no formation of other phases. While compounds based on TiO2 and SnO2 maintained their original crystalline structures, the compound {In(1-x)Fe(x)2O3} underwent a change in crystal phase, from its original cubic structure to a hexagonal corundum structure type. Results obtained from X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy showed that with increasing milling time Fe^{3+} enters in the semiconductor matrices substituting Ti^{4+}, Sn^{4+} or In^{3+} in octahedral sites. It was also observed the formation of oxygen deficient sites in the final compounds that may be attributed to long milling times or to stoichiometric imbalance between the precursor compounds used in the milling processes. / Os semicondutores magnéticos atraíram a atenção de muitos cientistas nos últimos anos devido, principalmente, a aplicações tecnológicas no ramo da spintrônica. Esses semicondutores podem ser desenvolvidos por meio de um processo chamado dopagem, onde alguns átomos da matriz semicondutora são substituídos aleatoriamente por átomos magnéticos. Esta propriedade possibilita a fabricação de uma variedade de dispositivos eletrônicos a partir do mesmo material semicondutor. Neste trabalho utilizou-se a técnica de moagem mecânica de altas energias para realizar a dopagem dos óxidos TiO2, SnO2 e In2O3 com Fe2O3, que foram caracterizados estruturalmente por difração de raios-x e espectroscopia Mössbauer. A síntese foi realizada em três tipos de ferramentas de moagem que influenciaram no desenvolvimento da reação. Foram formados compostos com fórmulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 e {(In(1-x)Fe(x)}2O3, com valores de concentração do dopante magnético x de 2, 5 e 10% em átomos. Utilizando jarra de poliacetal e esferas de zircônia foram sintetizadas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3. No entanto, a energia produzida por estas ferramentas não foi suficiente para completar a formação do composto. Com uma jarra e esferas de aço inox foram produzidas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3, que por sua vez foram contaminadas com impurezas de ferro metálico proveniente das ferramentas utilizadas. Além disso, essas impurezas contribuíram para a formação de outra fase, a ilmenita (FeTiO3). Para alcançar um grau de pureza, essas amostras foram submetidas à lavagem com solução de HCl para a retirada do ferro metálico, porém a fase referente a ilmenita não foi eliminada. Compostos formados por TiO2, SnO2 e In2O3 dopados com Fe2O3 foram sintetizados em uma jarra de alumina com esferas de zircônia. Estas amostras não apresentaram impurezas indesejáveis e não houve formação de outras fase. Enquanto os compostos baseados em TiO2 e SnO2 mantiveram suas estruturas cristalinas originais, o composto {In(1-x)Fe(x)}2O3 sofreu uma mudança de fase cristalina, da estrutura cúbica original do In2O3 para hexagonal do tipo corundum. Resultados obtidos das medidas de espectroscopia Mössbauer e difração de raios-x mostraram que, com o aumento do tempo de moagem, o Fe^{3+} entra na matriz dos compostos semicondutores substituindo o Ti^{4+}, Sn^{4+} ou In^{3+} em sítios octaédricos. Foi observado também a formação de um sítio com deficiência de oxigênio nos compostos finais que pode ser atribuído ao processo e longos tempos de moagem ou ainda ao desbalanço estequiométrico dos compostos precursores usados na moagem.

VIANA, N. F. Efeito da deformação prévia na seleção de variantes na transformação martensítica no aço maraging 350. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T12:35:05Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_nfviana.pdf: 30282854 bytes, checksum: 25a36935596643ab84162c0e12b3a965 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T14:30:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_nfviana.pdf: 30282854 bytes, checksum: 25a36935596643ab84162c0e12b3a965 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T14:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_nfviana.pdf: 30282854 bytes, checksum: 25a36935596643ab84162c0e12b3a965 (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / In this work a study of the influence of variant selection on the crystallography after martensitic transformation in Maraging was studied. The study covered both the transformation under elastic deformation and also during plastic deformation. In Maraging steel, austenite becomes martensite at a temperature around 200oC regardless of the cooling speed. To simulate the transformation during elastic deformation, a tensile test was performed in a furnace attached to a universal testing machine with an applied stress below the yield strength of the material. The specimen was heated to 850o C, the furnace was opened and the sample cooled in air under a constant stress. To study the influence of plastic deformation before transformation, samples were plastically deformed in a temperature above Ms (martensite start temperature), the external force acting on the sample was removed and the material was allowed to transform into martensite by cooling in air. Pole figures were measured by EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) in both conditions and compared with calculated pole figures assuming Patel-Cohen model and Taylor-Bishop-Hill model. The orientation of the parent austenite was obtained either by reversing the austenite by heating at 650 ° C and by using the mathematically reconstructed austenite grains. Results showed that Patel-Cohen model were more suitable to elastic deformation while Taylor-Bishop-Hill model was more appropriated to plastic deformation. / Neste trabalho, um estudo da influencia da seleção de variantes sobre a cristalografia após a transformação martensítica no Maraging foi feito. O estudo cobriu a transformação sob deformação elástica e também sob deformação plástica. No aço Maraging, austenita se transforma em martensita eu uma temperatura em torno de 200ºC, não importando a velocidade de resfriamento. Para simular a transformação durante a deformação elástica, ensaios de tração foram feitos em um forno acoplado a uma máquina de ensaios universais com uma tensão aplicada abaixo do limite de escoamento do material. A amostra foi aquecida até 850ºC, o forno foi aberto e a amostra resfriada ao ar sob tensão constante. Para estudar a influencia da deformação plástica antes da deformação, amostras foram deformadas plasticamente na temperatura acima da Ms (temperatura de início da martensita), a força externa atuando sobre a amostra foi removida e o material sofreu a transformação martensítica por resfriamento ao ar. Figuras de pólos foram medidas por EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) em ambas as condições e comparadas com as figuras de pólos calculadas assumindo os modelos de Patel-Cohen e Taylor-Bishop-Hill. A orientação da austenita mãe foi obtida por envelhecimento na temperatura de 650ºC e pelo uso de grãos austeníticos reconstruídos matematicamente. Os resultados mostraram que o modelo de Patel-Cohen foi mais adequado para a deformação elástica enquanto que Taylor-Bishop-Hill foi melhor para a deformação plástica.

LIMA, P. D. S. Textural properties study of Mg-Al layered double hydroxide with different molar ratios and upon hydrothermal treatments. 2014. 123 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T12:16:59Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_pdslima.pdf: 6653793 bytes, checksum: d4bc22a60b0640fd067d93c56b0bfe85 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T14:39:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_pdslima.pdf: 6653793 bytes, checksum: d4bc22a60b0640fd067d93c56b0bfe85 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T14:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_pdslima.pdf: 6653793 bytes, checksum: d4bc22a60b0640fd067d93c56b0bfe85 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Layered Double Hydroxide (LDH) belongs to a class of ceramic materials that present structure formed by stacked layers of double metals hydroxides and an anion into the lamellar space. They present a large variety of applications possibilities, as industrial, environment, medicine, among others. Non-calcined Mg-Al layered double hydroxide (LDH) with molar ratio, x = Al / (Mg + Al), 0.20, 0.25 and 0.30 were synthesized using co-precipitation method, followed by hydrothermal treatment at a fixed temperature 80°C and different aging from 2 to 35 days. The material obtained was characterized by XRD, IR, TG, SEM and EDS. The samples crystallinity was evaluated and particle size was calculated using Scherrer equation. Sorption of anionic acid blue 25 and reactive blue 4 dyes from aqueous solution was investigated for some of the 0.25 molar ratio samples. The purpose of this research was to study the effect of hydrothermal treatment aging conditions on textural properties of synthetic hydrotalcite with different molar ratios and propose a mathematical function to predict crystallite size and crystallinity. This function takes just two of many parameters in consideration: hydrothermal treatment aging time and molar ratio. The obtained as-synthesized samples with a molar ratio 0.20 and 0.25 showed good crystallinity for all the samples. On the other hand the third samples with molar ratio 0.30 showed poor crystallinity, a pronounced shift in the correspondent basal planes peaks 003 and 006, and a broadening in all peaks. The shift in the basal planes was shown to be statistically significant to the others. A non-expected result was found in disagreement with literature: a new crystalline phase was observed in two 0.20 molar ratio samples. MEV and EDS results indicate the existence of a probable amorphous phase in the 0.30 molar ratio samples. The amorphous phase would explain the reduction in crystallinity of this series samples. Just the function to predict the crystallinity was obtained and showed in a 3D and hypsometric graphics. This function may be used to predict a characteristic of a synthesized LDH for an industrial application, like adsorption. / Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) pertencem a uma classe de materiais cerâmicos formados por camadas empilhadas de hidróxidos metálicos com um ânion entre os espaços lamelares. Apresentam uma grande variedade de possíveis aplicações, na área industrial, ambiental, medicinal, entre outras. Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) não calcinados de Magnésio e Alumínio com razão molar x = Al / (Mg + Al), 0,20, 0,25 e 0,30 foram sintetizados utilizando o método de co-precipitação, seguido por tratamento hidrotérmico em temperatura fixa de 80 ° C e diferente tempos de maturação de 2 a 35 dias. O material obtido foi caracterizado por DRX, IV, TG, MEV e EDS. A cristalinidade das amostras foi avaliada e tamanho de partícula foi calculado usando a equação Scherrer. Foram investigadas adsorção de corantes ácido azul 25 e azul reativo 4 para algumas amostras de razão molar 0,25. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do tratamento hidrotérmico e condições de tempo de maturação nas propriedades texturais de hidrotalcita sintetizada com diferentes razões molares e propor uma função matemática para prever o tamanho de cristalito e cristalinidade. Esta função leva apenas dois de muitos parâmetros em consideração: tempo de tratamento hidrotérmico e razão molar. As amostras obtidas com uma razão molar 0,20 e 0,25 apresentaram boa cristalinidade para todas as amostras. Por outro lado, as amostras com razão molar 0,30 apresentaram baixa cristalinidade, um pronunciado deslocamento nos picos basais 003 e 006, e um alargamento em todos os picos. O deslocamento desses picos para essa última amostra foi mostrado ser estatisticamente significativo em relação às outras duas. Um resultado não esperado foi encontrado em desacordo com a literatura: uma nova fase cristalina foi observada em duas amostras de razão molar 0,20. Os resultados do MEV e EDS indicam que há uma provável fase amorfa nas amostras de razão molar 0,30. A fase amorfa explicaria a redução da cristalinidade das amostras dessa série. Apenas a função para prever a cristalinidade foi obtida e mostrada em gráficos 3D e hipsométricos. Esta função pode ser usada para prever características de um HDL sintetizado para uma aplicação industrial, tal como a adsorção.

PINHEIRO, P. H. M. Efeitos da temperatura de interpasse sobre as alterações metalúrgicas e propriedades mecânicas de juntas dissimilares do aço ASTM A182-F22 soldadas com ligas de níquel . 2014. 137 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 2015-02-20T17:50:03Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_phmpinheiro.pdf: 6606451 bytes, checksum: 27345de923b0a80104c4cb60e1d51768 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T16:26:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_phmpinheiro.pdf: 6606451 bytes, checksum: 27345de923b0a80104c4cb60e1d51768 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T16:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_phmpinheiro.pdf: 6606451 bytes, checksum: 27345de923b0a80104c4cb60e1d51768 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / Nickel alloys can be used to weld dissimilar joints of low alloy carbon steels. One of the purposes of this union is to avoid the formation of hydrogen induced cracking. According codes and standard there is a limitation that imposes the maximum interpass temperature at 150°C for welding using nickel alloys. However, the low interpass temperature reduces productivity and increases manufacturing costs. A study that evaluates effect of the preheating and interpass temperature of dissimilar welds on the metallurgical changes and mechanical properties is of great relevance. In this way, the general objective of this study is to assess the effect of interpass temperature on metallurgical changes and mechanical properties of dissimilar welded joints among ASTM A182-F22 steel and different nickel-based alloys. GMAW were carried out on joints of steel (ASTM A182-F22) using different nickel-based alloys as filler metal and different interpass temperatures (35°C, 150°C and 350°C). The heat input was kept constant (1.0 kJ/mm). Based on the results obtained it was observed that increasing preheating temperature there is a tends to reduce the precipitates content, because of dilution. The distribution coefficient of Mo and Nb decrease with the increase of iron content in the fusion zone, making stronger the segregation of these elements. Interpass temperature tend to reduce the HAZ hardness, due to the in cooling rate reduction caused by increase interpass temperature. In the tensile tests failure in the base metal. There was a reduction in yield strength for welds produced with 350°C preheat temperature, being a possible cause the precipitation of carbides due to preheating and multipasses. The Charpy-V tests indicated that, generally, the increase in interpass temperature reduced the toughness in the fusion zone. The absorbed energy by the interface dropped when interpass temperature increase. The welding time was considerably reduced with the interpass temperature increase, however, it should be to considerate changes in HAZ and fusion zone. / As ligas de níquel podem ser utilizadas na união de juntas dissimilares de aços carbono baixa liga. Uma das finalidades desta união é evitar a formação de trincas induzidas pelo hidrogênio. Existe uma limitação por norma que impõe a temperatura de interpasse máxima de 150°C para soldagem com ligas de níquel. Contudo, a temperatura de interpasse baixa reduz a produtividade e consequentemente aumenta os custos de fabricação. Um estudo que avalia como a temperatura de preaquecimento/interpasse na soldagem dissimilar influencia as alterações metalúrgicas e propriedades mecânicas é oportuno. Desta forma, o objetivo geral deste trabalho é avaliar o efeito do aumento da temperatura de interpasse nas alterações metalúrgicas e nas propriedades mecânicas de juntas dissimilares soldadas do aço ASTM A182-F22 com diferentes ligas de níquel. Foram realizadas soldagens MIG/MAG automática em juntas do aço (ASTM A182-F22) utilizando diferentes ligas de níquel como metal de adição e diferentes temperaturas de interpasse (35°C, 150°C e 350°C). A energia de soldagem foi mantida constante (1,0 kJ/mm). Baseado nos resultados obtidos o aumento da temperatura de preaquecimento tende a reduzir a fração de precipitados, decorrente do aumento da diluição. O coeficiente de distribuição do Mo e Nb diminuem com o aumento do teor de ferro na solda. Isto, por sua vez, torna mais forte a segregação destes elementos. A temperatura de interpasse tendeu a reduzir a dureza da (ZTA-GG), por conta da redução da velocidade de resfriamento. Nos ensaios de tração os corpos de prova romperam na região referente ao metal de base. Houve uma redução no limite de escoamento nas condições soldadas com temperatura de 350°C, sendo uma possível causa a precipitação de carbonetos devido ao preaquecimento e aos multipasses. Os ensaios de Charpy-V indicaram que, de uma forma geral, o aumento da temperatura de interpasse reduziu a tenacidade na zona fundida. A energia absorvida na interface sofreu redução com o aumento da temperatura de interpasse, decorrente do aumento da descarbonetação. O tempo de soldagem foi reduzido de forma considerável com o aumento de temperatura de interpasse, entretanto, deve-se avaliar as alterações na ZTA e ZF.

BRITO, F. F. G. Avaliação da técnica de dupla camada na soldagem TIG considerando a tenacidade e características metalúrgicas de juntas de aço AISI 8630M e ASTM A182 F22. 2014. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-23T17:52:43Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_ffgbrito.pdf: 11634675 bytes, checksum: 32028a76572c9bb4cb639ae8d33d7929 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T16:56:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_ffgbrito.pdf: 11634675 bytes, checksum: 32028a76572c9bb4cb639ae8d33d7929 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T16:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_ffgbrito.pdf: 11634675 bytes, checksum: 32028a76572c9bb4cb639ae8d33d7929 (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / With the discovery of the pre-salt, Petrobras is increasingly investing in oil explorations in deep water and ultra deep, which requires a large expenditure on research and development in the area of production. Several underwater structures are welded and have dissimilar joints, e.g. in connection of flow lines and risers with rigid flanges present in manifolds and Christmas trees. This equipment are generally protected with galvanic cathode protection, which promotes the release of hydrogen ions on the surface of materials. This adsorbed hydrogen migrates to the joint which region, facilitating the spread of defects, especially the fissure by hydrogen. In general this work has the objective to evaluate the effects of procedure GTAW welding with wire feed cold applied in buttering of AISI 8630M and ASTM A182 F22, considering the use of Post-Weld Heat Treatment (PWHT) in different conditions for welding dissimilar joints, as well as evaluate the metallurgical characteristics and mechanical properties of dissimilar interface of buttering. The materials used were the AISI 8630M and ASTM A182F22, welded with the nickel alloy AWS ERNiCrMo-3 using the GTAW process with cold wire feed. In a first stage were carried Conventional and Modified Higuchi Test, where were raised the parameters for application of the technique of double layer. In the second stage were manufactured dissimilar joints with different buttering techniques, using the parameters approved and disapproved Higuchi tests, as well as the use of PWHT. Then, samples were taken for analysis of the phenomena occurring in dissimilar interface, as well as, metallurgical and mechanical characteristics. It was possible, through the of Conventional and Modified Higuchi Test, determine for Steel AISI 8630M and ASTM A 182 F22 buttering parameters relationships that, without the use of PWHT, resulting in heat affected zone (HAZ) well refined and hardness close indicated by standards. The HAZ AISI 8630M steel and ASTM A182 F22 were composed basically by tempering martensite and bainite, respectively, where it was observed an intense grain refining in the buttery joints with relations adopted in Higuchi tests while a coarse granulation was observed in the joints with disapproved on the same conditions. Fracture tests indicated that, overall, the highest values of stress intensity factor (K) were obtained when the ends of the notch are located inside the HAZ. / Com a descoberta do pré-sal, a Petrobrás está cada vez mais investindo nas explorações de petróleo em águas profundas e ultra profundas, o que exige um grande dispêndio em pesquisa e desenvolvimento (P&D) na área de produção. Várias estruturas submarinas são soldadas e possuem juntas dissimilares, como por exemplo, em conexão de flowlines e risers rígidos com os flanges presentes em manifolds e árvores de natal. Esses equipamentos são geralmente protegidos com proteção catódica galvânica, a qual promove a liberação de íons de hidrogênio na superfície dos materiais. Esse hidrogênio adsorvido migra para região da junta susceptíveis, facilitando a propagação de defeitos, especialmente a trinca por hidrogênio. De uma forma geral este trabalho possui o objetivo de avaliar os efeitos do procedimento de soldagem TIG com alimentação de arame frio aplicado no amanteigamento dos aços AISI 8630M e ASTM A182 F22, considerando o uso do TTPS em diferentes condições de soldagens de juntas dissimilares, bem como avaliar as características metalúrgicas e propriedades mecânicas da interface dissimilar do amanteigamento. Os materiais de base utilizados foram o AISI 8630M e o ASTM A182F22, soldados com a liga de níquel AWS ER NiCrMo-3 utilizando o processo TIG com alimentação de arame frio. Em uma primeira etapa foram realizados os testes de Higuchi Convencional e Modificado, onde foram levantados os parâmetros para aplicação da técnica da Dupla Camada. Na segunda etapa foram fabricadas juntas dissimilares com diferentes técnicas de amanteigamento, utilizando os parâmetros aprovados e reprovados nos testes de Higuchi, como também o uso ou não do tratamento térmico pós-soldagem TTPS. Em seguida, foram retiradas amostras para análises dos fenômenos ocorridos na interface dissimilar, assim como, suas características metalúrgicas e mecânicas. Foi possível, por meio dos testes de Higuchi Convencional e Modificado, determinar para o aço AISI 8630M e ASTM A 182 F22 relações de parâmetros de amanteigamento que, sem necessidade do uso do TTPS, resulte em zonas termicamente afetada (ZTA) bem refinadas e com durezas próximas da indicada por normas. As ZTA dos aços AISI 8630M e ASTM A182 F22 foram compostas basicamente por martensita revenida e bainita, respectivamente, onde foi observado um intenso refino de grãos nas juntas amanteigadas com as relações aprovadas nos testes de Higuchi Convencional e Modificado, enquanto que uma granulação grosseira foi observada nas juntas com condições reprovadas nos mesmos. Os ensaios de fratura indicaram que, de forma geral, os maiores valores do fator de intensidades de tensões (K) foram obtidos quando as pontas do entalhe estão localizadas dentro da ZTA.

LIMA, J. D. F. Desenvolvimento de um cimento endodôntico tendo como referência o agregado trióxido mineral. 2013. 68 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 2015-02-23T18:25:11Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jdflima.pdf: 2030892 bytes, checksum: b449c00a4b0f6bb481c5915059215466 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T17:12:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jdflima.pdf: 2030892 bytes, checksum: b449c00a4b0f6bb481c5915059215466 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T17:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jdflima.pdf: 2030892 bytes, checksum: b449c00a4b0f6bb481c5915059215466 (MD5) Previous issue date: 2013-07-19 / n the 90s, a team from Loma Linda University (California - USA) has developed a new endodontic sealer called mineral trioxide aggregate (MTA acronym in English), which has become an alternative to other materials used in retrofillings such as : Super-EBA, cement, zinc oxide eugenol, MRI, gutta percha and silver amalgam. Later work showed that the MTA had similar composition to ordinary Portland cement plus a radiopacifier. This research project proposes a study of the influence of the addition of inorganic compounds on the properties of the Portland cement in order to allow its use as an endodontic sealer, similar to mineral trioxide aggregate (MTA). First, Portland cement type II-Z-CP 32 and two commercial sealers based on MTA were characterized by X-ray diffraction spectroscopy and X-ray fluorescence. The results showed that the samples have similar composition except for the presence of bismuth in commercial materials. Bismuth, according to the literature, is the radiopacifier agent present in MTA-based sealers. Subsequently two additives were selected for further studies, these are the bismuth carbonate (Bi2(CO3)3) and bismuth oxide (Bi2O3). The properties investigated were: radiopacity, setting time and handle cement, changes in pH, solubility, diametrical compression and dimensional changes. The radiopacity, solubility, dimensional changes and setting time of the cement were determined in accordance with methods prescribed by ISO 6876:2001. Radiopacity tests were fundamental to the selection of materials to be studied in the later stages. For these tests, samples were prepared consisting of a mixture of Portland cement with the radiopacifiers in three different proportions (15%, 20%, 25%), based on the literature. Samples with 20% radiopacifier material were selected for further work. Comparing the results obtained in this study with literature data, it appears that Portland cement plus radiopacifier has similar properties to those of commercial sealers based MTA. This suggests the feasibility of its use as a less costly alternative compared to other materials commercialized. / Na década de 90, uma equipe da Universidade de Loma Linda (Califórnia – EUA) desenvolveu um novo cimento endodôntico denominado de agregado de trióxido mineral (MTA na sigla em inglês), que se tornou uma alternativa a outros materiais empregados em retrobturações. Posteriormente, trabalhos mostraram que o MTA apresentava composição semelhante ao cimento Portland comum acrescido de um radiopacificador. Este projeto propõe um estudo sobre a influência da adição de compostos inorgânicos radiopacificadores sobre as propriedades do cimento Portland, a fim de viabilizar sua utilização como um cimento endodôntico, semelhante ao MTA. Primeiramente, cimento Portland do tipo CP II-Z 32 e dois cimentos endodônticos comerciais a base de MTA foram caracterizados por difração de raios X e a espectroscopia por fluorescência de raios X. Os resultados mostraram que as amostras possuem composições semelhantes, excetuando-se pela presença de bismuto nos materiais comerciais. O bismuto, segundo a literatura, é o agente radiopacificador presente no cimento endodôntico a base de MTA. Posteriormente dois aditivos foram selecionados para a continuidade dos estudados, são esses o carbonato de bismuto (Bi2(CO3)3) e o óxido de bismuto (Bi2O3). As propriedades investigadas foram: radiopacidade, tempo de cura ou pega do cimento, solubilidade, compressão diametral e alteração dimensional. A radiopacidade, a solubilidade, a alteração dimensional e o tempo de presa do cimento foram determinados de acordo com métodos prescritos pela ISO 6878:2001. Os ensaios de radiopacidade foram fundamentais para a seleção dos materiais a serem estudados nas etapas posteriores. Para esses ensaios foram preparadas, com base na literatura, amostras compostas por uma mistura de radiopacificador com cimento Portland em três diferentes proporções (15%, 20%, 25%). As amostras com 20% de material radiopacificador foram selecionadas para o prosseguimento do trabalho. Comparando os resultados obtidos nesta pesquisa com os dados da literatura, verifica-se que o cimento Portland acrescido de radiopacificador possui propriedades semelhantes às dos cimentos endodônticos comerciais à base de MTA. Isso sugere a viabilidade de sua utilização como uma alternativa menos onerosa em comparação aos outros materiais comercializados.

DUARTE, E. B. Produção de nanocompósitos de celulose bacteriana e hidroxiapatita como rota para valorização de resíduos agroindustriais. 2014. 105 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T13:47:57Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_ebduarte.pdf: 3103246 bytes, checksum: 9f56e3dcc31bd04f07a357902b933dc3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-24T17:35:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_ebduarte.pdf: 3103246 bytes, checksum: 9f56e3dcc31bd04f07a357902b933dc3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-24T17:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_ebduarte.pdf: 3103246 bytes, checksum: 9f56e3dcc31bd04f07a357902b933dc3 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Environmental issues have supported the interest in renewable sources and agroindustrial residues became a significative resource for the production of new materials, chemicals and energy. This thesis proposes the use of agroindustrial residues (cashew juice and sisal liquid waste) to obtain bacterial cellulose (BC) for further elaboration of nanocomposites with hydroxyapatite (HA). The production of BC membranes by Gluconacetobacter hansenii occurred in Hestrin & Schramm medium (containing mainly glucose as carbon sources), cashew juice and sisal liquid waste cultivated under static conditions. After the incubation period, the BC membranes were purified and nanocomposites prepared by successive immersion of the purified membranes in solutions of Calcium Chloride (CaCl2), and Sodium Phosphate (NaHPO4), followed by drying and subsequent characterization. The materials obtained were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Spectroscopy (FTIR), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM) and mechanical tests. Additionally, in vitro tests were performed for nanocomposites. The results showed the production of cellulose from the three substrates studied, without the need for further supplementation or pH change. In all characterizations, structure and typical behavior of bacterial cellulose were found. Scanning electron microscopy allowed investigation of morphology of cellulose fibers and observation of deposition of hydroxyapatite particles. The mechanical properties of nanocomposites based on BC and HA showed decrease in elastic modulus compared to pure films with increase in elongation. The composites showed bioactivity, stability in solution and the adsorption capacity of proteins, which lead to potential biocompatibility of these materials. / Questões ambientais têm suscitado o interesse por fontes renováveis e os resíduos agroindustriais tornaram-se uma importante matéria prima para a produção de novos materiais, de produtos químicos e de energia. Esta tese propõe o uso de resíduos agroindustriais (suco de caju e líquido de sisal) na obtenção de celulose bacteriana (CB) para posterior preparo de nanocompósitos com hidroxiapatita (HA). A obtenção de CB se deu por cultivo de Gluconacetobacter hansenii em meio Hestrin & Schramm (contendo principalmente glicose como fonte de carbono), suco de caju e resíduo líquido de sisal, sob condições estáticas. Após o período de incubação, as membranas de CB foram purificadas e os nanocompósitos preparados por imersão sucessiva das membranas purificadas em soluções de Cloreto de Cálcio (CaCl2) e Fosfato de Sódio (NaHPO4), seguida de secagem e posterior caracterização. As membranas de CB e os materiais nanocompósitos obtidos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Análise Termogravimétrica (ATG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios mecânicos. Adicionalmente, foram realizados testes in vitro para os nanocompósitos. Os resultados mostraram que houve produção de celulose a partir dos três substratos estudados, sem a necessidade de suplementação adicional ou alteração do pH. Por meio das caracterizações, foi possível verificar que as películas obtidas apresentaram estrutura e comportamento típicos de celulose bacteriana. A microscopia eletrônica de varredura permitiu investigar a morfologia das fibras de celulose e observar a deposição das partículas de hidroxiapatita. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos, baseados em CB e HA, apresentaram diminuição do módulo elástico, comparativamente às películas puras, com aumento da elongação na ruptura. Os compósitos apresentaram bioatividade, estabilidade em solução e capacidade de adsorção de proteínas, aspectos que servem de indicativo para a biocompatibilidade desses materiais.

SANTOS, J. R. Influência da energia de soldagem multipasse na resistência a corrosão de juntas de aço inoxidável superduplex UNS S32760 soldadas pelo processo MIG/MAG. 2013. 170 f. Dissertação (Mestrado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-13T12:42:10Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jrsantos.pdf: 13711902 bytes, checksum: 7765e703719aea56af54f063595c319d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-20T18:03:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jrsantos.pdf: 13711902 bytes, checksum: 7765e703719aea56af54f063595c319d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T18:03:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jrsantos.pdf: 13711902 bytes, checksum: 7765e703719aea56af54f063595c319d (MD5) Previous issue date: 2013-05-29 / The aim of this study was to evaluate the effect of heat imput in multipass welding on microstructural transformations and corrosion resistance of UNS S32760 superduplex stainless steel welded pipe joints by GMAW process. For this purpose, three levels of heat imput (0.5, 1.0 and 2.0 kJ/mm) were used. The heat imput values were based on records of welding procedure qualification (RWPQ) drawn up and applied in PETROBRAS units, except for the condition of 2.0 kJ/mm, which was an extrapolation. Weldings had been carried out for pipes with 18 mm thick, with joint geometry of J-groove. All welds were performed using a robotic workbench. The microstructural characterization of the weld regions like Fusion Zone (FZ) and Heat-Affected Zone (HAZ) were the performed by Ligth microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM). The average ferrite content was determined by image analysis and was considerated as a characteristic response. The corrosion resistance was evaluated by electrochemical potentiodynamic polarization in sodium chloride solutions with different concentrations (60 g/L, 120 g/L and 240 g/L) aiming to simulate the concentration of chlorides in water production of oil reservoir of the pre-salt region. The to evaluate the electrochemical potentiokinetic reactivation cyclic of double loop (EPR-DL) corrosion was done to evaluate of susceptibility to corrosion. Electrochemical tests critical temperature for pitting according to ASTM G150, immersion tests in a solution of ferric chloride following the ASTM G48. Immersion tests in oil emulsions prepared with sodium chloride solutions at different concentrations (60 g/L 120 g/L and 240g/L), heated at 60ºC and different ratio oil/water (10%-90%, 30%-70% and 50%-50%) were conduced. The results indicated that the welding heat imput was the factor that exerted the greatest influence on the average ferrite content in the fusion zone. There were precipitation of chromium nitrides at all heat imputs and sigma phase for the 1.0 kJ/mm and 2.0 kJ/mm. The EPR tests results as well as TCP tests showed that the fusion zone energy of 1.0 kJ/mm was more susceptible to corrosion. The immersion tests according to ASTM G48 showed that the temperature where the formation of pits occurred with considerable mass loss when the samples came in contact with the solution of ferric chloride was 50ºC for all heat imputs. And finally, the immersion test in oil emulsions, showed again that the 1.0 kJ/mm test sample showed the greater amounts of pitting. / O objetivo do presente trabalho é estudar o efeito da energia de soldagem sobre as transformações microestruturais e a resistência à corrosão na soldagem multipasse do aço inoxidável superduplex UNS S32760 pelo processo MIG/MAG. A fim de atingir este objetivo, foram produzidas juntas soldadas variando-se a energia de soldagem nos seguintes níveis: 0,5 kJ/mm, 1,0 kJ/mm e 2,0 kJ/mm. Os valores de energia foram baseados em registros de qualificação de procedimento de soldagem (RQPS) elaborados e aplicados nas unidades da PETROBRAS, exceto para a condição de 2,0 kJ/mm, a qual foi extrapolada. As soldagens foram realizadas em juntas de tubos com 18 mm de espessura, com geometria em “J” em uma bancada robotizada. Foi realizada uma caracterização microestrutural das regiões da Zona Fundida (ZF) e Zona Afetada pelo Calor (ZAC) pelas de Microscopia Ótica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Como características de resposta, avaliou-se o teor médio de ferrita por análise de imagens. A resistência à corrosão foi avaliada pelas técnicas eletroquímicas de polarização potenciodinâmica com soluções de cloreto de sódio em diferentes concentrações (60g/L, 120g/L e 240g/L), polarização eletroquímica com reativação potenciocinética cíclica (EPR-DL), teste eletroquímico de temperatura critica de pite seguindo a norma ASTM G150, ensaio de imersão em solução de cloreto de ferro seguindo a norma ASTM G48 e ensaio de imersão em emulsões de petróleo preparadas com soluções de cloreto de sódio em diferentes concentrações (60g/L, 120g/L e 240g/L) e diferentes razões água/óleo (10%-90%, 30%-70% e 50%-50%). Os resultados indicaram que a energia de soldagem foi o fator que exerceu maior influência sobre o teor médio de ferrita na região da zona fundida da raiz das juntas. Houve precipitações de nitretos de cromo em todas as energias e de fase sigma na energia de 1,0 kJ/mm e 2,0 kJ/mm. Os resultados do ensaio de EPR, assim como os ensaios de CPT mostraram que a zona fundida da energia de 1,0 kJ/mm se mostrou mais susceptível a corrosão. Os ensaios de imersão seguindo a norma ASTM G48 mostraram que a temperatura onde ocorreu a formação de pites com perda de massa considerável quando as amostras entraram em contato com a solução de cloreto de ferro foi em 50ºC para todas as energias. E finalmente os ensaios de imersão em emulsões de petróleo, mostraram novamente que a energia de 1kJ/mm foi a que apresentou uma maior quantidades de pites.

PESSOA, E. F. Soldagem de revestimento com ligas de níquel empregando o processo MIG/MAG com duplo arame para aplicações em componentes do setor de petróleo e gás natural. 2014. 196 f. Tese (Doutorado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T12:20:36Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_efpessoa.pdf: 12095456 bytes, checksum: e381b68e834371b8f7716e4b42cf519e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T15:35:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_efpessoa.pdf: 12095456 bytes, checksum: e381b68e834371b8f7716e4b42cf519e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T15:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_efpessoa.pdf: 12095456 bytes, checksum: e381b68e834371b8f7716e4b42cf519e (MD5) Previous issue date: 2014-09-25 / The aim of this work was to evaluate the operational (weld geometry and dilution) and metallurgical characteristcs (microstructure, chemical composition, microhardness and corrosion resistance) of Inconel 625 and Hastelloy C-276 nickel-based alloys weld overlay deposited simultaneously by GMAW Double Wire process on steel plate ASTM 516 Gr 60. Initially a previous study was carried out in order to know the early welding parameters and the operational limits of process. Next, single passes welding trials was conducted by applying Taguchi method aiming to select the best parameters of each control factor studied in a reduced numbers of experiments. After, weld overlays were made based on selected parameters. Next, the definitive weld overlays were deposited on steel plates and thus were analysed the geometric features, dilution and metallurgical characterization using optical microscopy and scanning electron microscopy, also a chemical composition analysis was carried out. The profile of microhardness were also performed, as well as analysis of corrosion resistance. The results showed that the minimal global dilution levels measured on definitive weld overlays were 22% approximately. The microstructure of the weld overlays deposited by mixing Inconel 625 and Hastelloy C-276 was constituted generally by a gamma matrix and secondaries phases enriched in niobium, molybdenum and titanium. The chemical composition analysis revealed that the the percentage of Fe on weld increases when dilution levels rises. The increase in Mo, W and reduction in Fe content on the weld metal contributed to the formation of secondaries phases. Regarding the microhardness, no significative differences between first and last weld bead and the microhardness values obtained were appropriate for weld overlays. For corrosion resistance, some of the samples supported Critical Pitting Temperature (CPT) of 80 °C and there were a relation between the controled factors and principals alloy elements presents in the weld overlays / Este trabalho teve como objetivo avaliar as características operacionais (geometria da solda e diluição) e metalúrgicas (microestrutura, composição química, microdureza e resistência à corrosão) de revestimentos compostos pela mistura das ligas de níquel Inconel 625 e Hastelloy C-276 depositadas simultaneamente pelo processo MIG/MAG duplo arame sobre chapas de aço ASTM 516 Gr 60. Inicialmente foi realizado um estudo preliminar para conhecer os parâmetros iniciais de soldagem e os limites operacionais do processo. Em seguida, foram realizados ensaios em simples deposição através da aplicação do Método Taguchi com intuito de selecionar os melhores parâmetros de cada fator de controle avaliado em um número reduzido de experimentos. Posteriormente, foram realizados revestimentos iniciais a partir dos parâmetros selecionados. Em seguida foram realizados revestimentos definitivos nos quais foram feitas análises das características geométricas e diluição, além de uma caracterização metalúrgica com uso de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e análise de composição química. Ainda foram realizadas análises do perfil de microdureza dos revestimentos, bem como análise de resistência à corrosão. Os resultados mostraram que os níveis de diluição global mínimos alcançados nos ensaios definitivos foram de aproximadamente 22%. A microestrutura dos revestimentos soldados com a mistura das ligas Inconel 625 e Hastelloy C-276 foi constituída de uma maneira geral por uma matriz gama com precipitação de fases secundárias ricas em nióbio, molibdênio e titânio. A análise de composição química revelou que o percentual de Fe na solda é crescente com o aumento da diluição. O aumento de Mo, W e redução do Fe no metal de solda contribuiu para a formação de fases secundárias. Em relação à microdureza, não houve diferenças significativas entre o primeiro e o último cordão de solda e os valores obtidos foram adequados para revestimento. Já para a resistência à corrosão, algumas amostras atingiram temperatura crítica de pite (TCP) de 80°C e houve uma relação entre os fatores de controle os principais elementos de liga presentes nos revestimentos