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

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

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

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

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

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

SOUZA, J. B. de. Estudo da danificação em barras de aço utilizadas na construção civil submetidas à corrosão através da mecânica do dano. 2005. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T16:16:49Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_jbsouza.pdf: 7092326 bytes, checksum: b6c67823d259c06e1cb95e921bb14026 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T16:17:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_jbsouza.pdf: 7092326 bytes, checksum: b6c67823d259c06e1cb95e921bb14026 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-28T16:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_jbsouza.pdf: 7092326 bytes, checksum: b6c67823d259c06e1cb95e921bb14026 (MD5) Previous issue date: 2005-09 / Structures of reinforced concrete, as any another structure that uses metallic components, are subjected to corrosion, being this, one of the main factors for the degradation of these structures. Thus, a study of this phenomenon is very important to describe the mechanical behavior of them. In this way, this research has as main objective to analyze the degradation of the mechanical properties of steel bars used in the civil construction, considering the effect of corrosion in these properties, and to develop a simplified model for the evolution of the damage, through the theory of the Continuum Damage Mechanics. A study was developed in steel bars CA-50A. Steel bars specimens were confectioned and some of them were submitted to an accelerated corrosion test (Salt Spray) for different intervals of time. The others specimens were involved in cylinders of concrete and submitted to a different accelerated corrosion test, "the electrolytic cell". After the corrosion test, the specimens were submitted to the mechanical test of traction with loading and unloading, getting the Elasticity Modulus for each unloading. Then, the concept of measure of damage through the variation of the Elasticity Modulus, introduced by LEMAITRE, was applied. The damage in function of the deformation for each specimen was obtained. Finally, with the analysis of the damage in the different specimen, the variable Damage in function of the mechanical loading and the corrosion was written. / Estruturas de concreto armado, como qualquer outra estrutura que utiliza componentes metálicos, está sujeita à corrosão, sendo essa um dos principais fenômenos responsáveis pela deterioração destas estruturas. Assim, um estudo deste fenômeno é de grande importância para melhor descrever o comportamento mecânico dessas estruturas. Neste sentido, esta pesquisa tem como objetivo principal analisar a degradação das propriedades mecânicas de barras de aço utilizadas na construção civil, considerando o efeito da corrosão nessas propriedades, e desenvolver um modelo simplificado para evolução do dano, através da teoria da mecânica do dano em meios contínuos. Um estudo foi desenvolvido sobre a corrosão e a degradação das propriedades mecânicas de barras de aço CA-50A. Foram confeccionadas amostras que, inicialmente, foram submetidas ao ensaio de corrosão acelerado. Algumas dessas amostras foram expostas ao ensaio de corrosão acelerado (Salt Spray) durante intervalos de tempo crescentes, as demais amostras foram embutidas em cilindros de concreto e submetidas ao ensaio de corrosão acelerado “Pilha eletrolítica”. Após os ensaios de corrosão, foram realizados ensaios mecânicos de tração com carregamento e descarregamento, onde, obteve-se o módulo de elasticidade em cada descarregamento. Então, o conceito de medida de dano, através da variação do módulo de elasticidade descrito por LEMAITRE, foi aplicado para determinar o dano em função da deformação para cada amostra. Com a análise da evolução do dano das amostras submetidas a diferentes intervalos de tempo de exposição à corrosão, o modelo de dano apresentado por LEMAITRE foi rescrito em função do dano devido a um carregamento mecânico e a corrosão.

SILVA, P. M. de O. Influência da deformação a frio na microestrutura, propriedades mecânicas e magnéticas, textura e corrosão por pites de aços AISI 301LN e 316L. 2005. 177 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T18:11:43Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_pmosilva.pdf: 13000140 bytes, checksum: 70f6f3a96680cf651bc6ba70775f3b8e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-08-28T18:12:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_pmosilva.pdf: 13000140 bytes, checksum: 70f6f3a96680cf651bc6ba70775f3b8e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-28T18:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_pmosilva.pdf: 13000140 bytes, checksum: 70f6f3a96680cf651bc6ba70775f3b8e (MD5) Previous issue date: 2005-09 / Austenitic stainless steels (ASS) are widely used in food, transportation, nuclear and petrochemical industries because of their excellent combination of mechanical strength, formability and corrosion resistance. Among these grades, AISI 301 outstands due to its superior mechanical strength. However, this steel has the weakest corrosion resistance. The corrosion resistance of ASS is based on its passive film enriched in Cr203 that can be easily destroyed in chloride-rich environments. The aim of this work was to study the effect of cold rolling on the microstructure and properties of AISI 301LN and 316 stainless steels. The selection of AISI 301LN for the frame of rail cars to be used in Fortaleza subway system justifies its choice to be investigated knowing that the city is situated in a very chloride-rich environment. X-ray diffraction, quantitative metallography, optical microscopy, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy were employed to characterize materials microstructure; x-ray crystallographjc texture, magnetic measurements, microhardness and immersion test into FeCl3 6H2O were used in order to evaluate materials performance against pitting corrosion. Cold work caused α’ martensite formation and austenite strain hardening which were responsible for loss of corrosion resistance in both steels. By evaluation of crystallographic texture, it arises an indication for the transformation austenite-ferrite to have followed KURDJUMOV-SACHS orientation relationship. / Os aços inoxidáveis austenítcos (AIAs) são largamente aplicados nas indústrias de alimentos, transportes nuclear, petroquímica devido à adequada combinação de resistência mecânica, conformabilidade e resistência à corrosão. Dentre estes tipos de aço, destaca-se o AISI 301 por sua resistência mecânica superior. Entretanto, este tipo de aço apresenta um dos piores desempenhos em termos de corrosão. Toda a resistência à corrosão dos AIAs se baseia em sua camada de filme passivo contendo Cr203 que pode facilmente destruída em ambientes contendo cloreto. Neste trabalho, estabeleceu-se a meta de estudar os aços AISI 301LN e 316L em respeito às mudanças na microestrutura por imposição de deformação e seu efeito na corrosão por pites visto que o AISI 301LN foi escolhido como material base dos vagões que servirão o sistema de transporte metropolitano de Fortaleza. Empregou-se difração de raios-X, metalografia quantitativa, microscopias ótica, eletrônica de varredura e de força atômica para caracterizar a microestrutura, textura cristalográfica, caracterização magnética, microdureza e ensaio de imersão em FeCl3 6H2O para caraterizar o comportamento dos dois aços em corrosão por pites. A deformação provocou a formação de martensita α’ no aço 301LN e encruamento da austenita. Isto provocou mais baixo desempenho em corrosão por pites. A textura cristalográfica forneceu indícios para inferir que a transformação austenita-ferrita se deu obedecendo a relação de KURDJUMOV-SACHS.

GUIMARÂES, R. F. Avaliação comparativa dos "linings" dos aços AISI 444 e AISI 316L para aplicação em torres de destilação de petróleo. 2005. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-08-30T16:03:22Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_rfguimaraes.pdf: 4013983 bytes, checksum: fd73d92004ad2405bedb502529a6a82a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-08-30T16:03:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_rfguimaraes.pdf: 4013983 bytes, checksum: fd73d92004ad2405bedb502529a6a82a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-30T16:03:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_rfguimaraes.pdf: 4013983 bytes, checksum: fd73d92004ad2405bedb502529a6a82a (MD5) Previous issue date: 2005-06 / The corrosive substances contents of the heavy crude oils degrade the internal covering of the distillation towers and expose the structural steel to the corrosive environment. The degraded region is recovered by application of AISI 316L austenitic stainless steel by SMAW process. Even the AISI 316L stainless steel application ensure a good naphthenic corrosion resistance, occurs cracks on heat affected zone (HAZ). This cracks are associated by metallurgical problems in HAZ and by difference in thermal coefficients of expansion. An alternative to this problem would be the application of AISI 444 ferritic stainless steel which has corrosion resistance comparable to the AISI 316L austenitic stainless steel and thermal expansion coefficient similar to the coefficient of the structural steel of the distillation tower. In this work, the application of the of AISI 444 ferritic stainless steel for recover of distillation tower was studied. For this, mechanical behavior, microstructure and corrosion resistance was evaluated. In first analysis, Brinell hardness and subsize Charpy V-notch impact tests in specimens of AISI 444 ferritic stainless steel were perfomed. In second analysis, Thermal fatigue experiments were realized in two types of stainless steel (AISI 316L and AISI 444) welded over ASTM A516 Gr60 plates. Samples were heat treated and immersed in heavy crude oil at 300oC. Optical microscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive of X-ray were used to characterize the microstructure and corroded surface. The results indicates that the thermal treatment cause the embrittlement in the AISI 444 ferritic stainless. Cracks after thermal fatigue and oil treatment in the AISI 316L and AISI 444 stainless. Cracks after thermal fatigue and oil treatment in the AISI 316L and AISl 316L and AISI 444 stainless stell were not verified. The AISI 444 ferritic stainless steel is more resistant to the corrosion than AISI 316L austenitic stainless steel. The AISI 444 ferritic stainless steel can be used in the recovery of distillation towers. / Os elevados teores de enxofre dos petróleos processados nas unidades de refino atacam o “clad” de aço AISI 405 ou 41OS, expondo o aço estrutural ao meio corrosivo. A recuperação da região desgastada é feita pela aplicação de um “lining” de aço AISI 316L. Embora o aço AISI 316L garanta uma boa resistência à corrosão naftênica, surgem trincas na zona afetada pelo calor da solda (ZAC) após um determinado período de operação da unidade, associadas a problemas metalúrgicos na ZAC e aos esforços de dilatação e contração do conjunto “lining” e parede da torre. Uma alternativa seria a aplicação de um “lining” de aço AISI 444 que tem resistência à corrosão comparável à do aço AISI 316L e coeficiente de expansão térmica mais próximo do coeficiente do próprio material da torre. Contudo, ainda não são conhecidos os efeitos sobre o desempenho deste aço nas condições de operação da torre. Assim, neste trabalho estudou-se a viabilidade da aplicação de um “lining” de aço AISI 444 para a recuperação da torre de destilação em substituição ao aço AISI 316 L. Para tanto, foram avaliadas as condições de fragilização do aço AISI 444 na temperatura máxima da torre (em torno de 400oC) e na temperatura de 475oC, através da medição da dureza Brinell e do ensaio de impacto Charpy-V. Corpos de prova de aço AISI 444 e AISI 316L soldados sobre chapas de aço ASTM A516 Gr60 foram submetidos a ciclos de Fadiga Térmica e, após cada ciclo (20 ao todo), passaram por uma inspeção para verificar a existência de trincas. Logo após foi feita a caracterização microestrutural da ZAC. Também foram retiradas amostras após os ensaios de Fadiga Térmica para serem submetidas a tratamentos em petróleo na temperatura de 300oC. Após o tratamento em petróleo, as amostras passaram por uma avaliação no microscópio eletrônica de varredura. Foram medidas as massas dos corpos provocada pelo ambiente corrosivo. Os resultados indicam que a submissão do aço AISI 444 ao tratamento térmico, nas temperaturas de 400 e 475oC, causa a fragilização do mesmo e um aumento da temperatura de transição dúctil frágil para valores acima de 30oC, mas abaixo de 60oC. Os aços AISI 316L e AISI 444 não apresentaram trincas após os ensaios de Fadiga Térmica e nem após o tratamento em petróleo. O uso do aço AISI 444 pode representar uma redução nos custos nas paradas das torres de destilação uma vez que este apresentou menores taxas de corrosão que o aço AISI 316L.

OLIVEIRA, F. J. S. Alívio de tensões residuais em junta soldada com arame de baixa temperatura de transformação martensítica. 114 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-02-11T13:28:57Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_fjsoliveira.pdf: 7683640 bytes, checksum: 246f11d2265825746ccf246cb9ce15be (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-15T18:46:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_fjsoliveira.pdf: 7683640 bytes, checksum: 246f11d2265825746ccf246cb9ce15be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-15T18:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_fjsoliveira.pdf: 7683640 bytes, checksum: 246f11d2265825746ccf246cb9ce15be (MD5) Previous issue date: 2015-09-25 / The multi-pass welding of thick plates imposes to the welded joint a state of residual stresses that can be very harmful when they are in service. There are various phenomena that can alter the levels of residual stresses after materials welding; one of them is phase transformation. This work presents a comparative study of the levels of residual stresses in three welded joints, produced with different filler metals by Flux Cored Arc Welding (FCAW). A martensitic stainless steel wire Fe-12% Cr-5% Ni with low transformation temperature was the first to be used. After this an austenitic stainless steel Fe-18.5% Cr-10% Ni was used and finally a low alloy steel Fe -1.25% Cr-0.5% Mo. In the welding process, we used a workbench robot with multiprocess source for making joints, and the AISI 4140 the base metal.. Residual stresses were measured on the surface of welded joints using X-ray diffraction method. Tensile strength, toughness and hardness, as well as the resultant microstructure in weld metal, heat affected zone and base metal were evaluated. The results showed that the joint produced with wire electrode that has undergone low temperature martensitic transformation presents significant levels of compressive residual stress, unlike the other joints which present tensile residual stress at most of the measured points. In tensile tests, the joint of martensitic stainless steel showed high yield limits and tensile strength, and its rupture occurred at the interface between base metal and weld metal. Results of the impact tests of this joint showed relatively low absorbed energy values at the weld metal and heat affected zone. / A soldagem multipasse de chapas grossas impõe à junta soldada um estado de tensões residuais que pode ser muito prejudicial quando estas estão em serviço. Existem vários fenômenos capazes de alterar os níveis de tensões residuais de soldagem nos materiais, um deles é a transformação de fases. Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos níveis de tensões residuais em três juntas soldadas, produzidas com metais de adição diferentes pelo processo arame tubular. Um arame eletrodo de aço inoxidável martensítico Fe-12%Cr-5%Ni com baixa temperatura de transformação foi o primeiro a ser utilizado, o segundo, um aço inoxidável austenítico Fe-18,5%Cr-10%Ni, e finalmente, um aço baixa liga Fe-1,25%Cr-0,5%Mo. No processo de soldagem foi utilizada uma bancada robotizada com fonte multiprocesso para confecção das juntas, sendo o aço ABNT 4140 o metal de base. As tensões residuais foram medidas na superfície das juntas soldadas através do método de difração de raios-X. Também foram avaliadas as seguintes propriedades mecânicas; resistência à tração, tenacidade e microdureza, bem como, as microestruturas resultantes na zona fundida, zona afetada pelo calor e metal de base. Os resultados mostraram que a junta produzida com arame eletrodo que sofreu transformação martensítica a baixa temperatura apresentou níveis consideráveis de tensão residual compressiva, ao contrário das demais juntas que apresentaram tensão residual trativa na maioria dos pontos medidos. Nos ensaios de tração, a junta de baixa temperatura de transformação martensítica apresentou elevados limites de escoamento e de resistência à tração, e a sua ruptura ocorreu na interface entre o metal de base e o metal de solda. Nos ensaios de impacto da mesma junta, os valores de energia absorvida no metal de solda e zona termicamente afetada se apresentaram relativamente baixos.