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

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

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

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

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

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

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