Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T14:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83667.pdf: 2149642 bytes, checksum: 90122f3ff18a6245e9832e0b7c4aa1f7 (MD5) Previous issue date: 1982 / Este trabalho apresenta uma solução analítica para o problema de cascas cilíndricas finas apoiadas em diafragmas, com carregamentos radiais, usando a formulação mostrada por Timoshenko. São determinadas expressões para calcular deslocamentos e tensões, objetivando possibilitar a análise do comportamento dc cilindros com carregamentos radiais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83405.pdf: 2642857 bytes, checksum: 9dd4bcb7cf58988802f70faa9aa59dad (MD5) Previous issue date: 1990 / Neste trabalho é apresentada uma análise comparativa de alguns modelos lineares de elementos de casca isotrópicos. Dentre os modelos propostos na literatura, foram selecionados para à análise aqueles que melhor satisfaziam uma série de critérios pré-estabelecidos, dentre eles a inclusão da parcela de energia de deformação por cisalhamento. A comparação é feita com base no comportamento de cada elemento na solução de problemas tanto estático como dinâmicos. Neste contexto são analisados os seguintes aspectos: ocorrência dos fenômenos de travamento de cisalhamento e de membrana, sensibilidade a distorção de malha, ocorrência de modos falsos de energia, convergência para as deflexões e freqüências naturais. Com base nos resultados obtidos é feita uma recomendação de implantação, em um programa de elementos finitos de uso geral, dos melhores elementos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 105512.pdf: 2317550 bytes, checksum: 9193c7f4765fca76cc8b906c9b1daab0 (MD5) Previous issue date: 1996 / Estudo de propriedades físico-químicas e tecnológicas de matérias-primas e massas cerâmicas para pavimento grês. Foram efetuadas análises químicas e mineralógicas em argilas, caulim, arenito, filito, fonolito e talco. O processamento foi feito a partir do pó. Visando dar uma aplicação para as matérias-primas, foi determinado o diagramas de gresificação, a densidade aparente a seco e no sinterizado, o coeficiente de dilatação térmica linear e a resistência mecânica por compressão diametral.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337498.pdf: 5375805 bytes, checksum: e00c439f8a8e5804a9e07421644a3917 (MD5) Previous issue date: 2015 / Filmes finos de carbono amorfo, chamados Diamond?like carbon (DLC), tem atraído a atenção da comunidade industrial e científica graças as suas excepcionais propriedades mecânicas e tribológicas. Recentemente no Laboratório de Materiais (LabMat) da UFSC, foi desenvolvido um processamento via PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) para substratos de aço carbono. O processo consiste da nitretação e posterior deposição de um filme de DLC hidrogenado do tipo a?C:H, patenteado com o nome de CH?®. Neste contexto, o entendimento da influência de materiais alternativos de substrato com potencial aplicação industrial nas propriedades dos filmes, durante e após o processamento PECVD, é essencial. Dentre estes materiais, destacam se os ferros fundidos cinzentos (FC) e ferros fundidos nodulares (FN) pela sua ampla gama de aplicações industriais, além da alta resistência mecânica à fadiga e ao desgaste em sua faixa de custo. Todavia, um fator crítico para a utilização destes materiais como substratos para aplicação de revestimentos é a presença de descontinuidades na camada metálica superficial na forma de grafitas lamelares no caso do FC e esféricas no caso do FN. No presente estudo, foram investigadas as propriedades das camadas nitretadas e de DLC do processo CH?® aplicado ao FC e ao FN, com foco na influência dos diferentes tipos de grafitas na topografia após o processo e no desempenho tribológico dos filmes de DLC. Amostras de ambos os materiais com a superfície polida foram tratadas com o processo CH?®, o qual gera alterações de grande magnitude em ambos os materiais, aumentando a rugosidade inicial média (Sq) em três vezes para o FN e em cinco vezes para o FC. Além disso, o processo causa o surgimento de elevações de até 20 µm sobre as grafitas lamelares do FC. Foi demonstrada a propriedade de bloqueio à difusão causada pelas lamelas de grafitas dependendo da sua orientação em relação à superfície através de análises de DRX, EDS em linha, MEV e perfis de microdureza. Desta forma, é possível afirmar que as grafitas com orientação inclinada em relação a superfície de tratamento são as mais críticas para o surgimento das elevações em FC. Para o FN, o efeito dos nódulos de grafita na superfície se refletiu em diferentes profundidades das depressões na topografia associadas às mesmas, onde ocorreu um aumento significativo destas profundidades após a nitretação provavelmente associado ao processo de sputtering, e uma subsequente redução da profundidade das depressões devido a um efeito de preenchimento pelo filme de DLC. Adicionalmente, foram realizados ensaios tribológicos de durabilidade a seco em atmosfera ambiente, onde ambos os materiais revestidos são submetidos à condições cada vez mais severas até a falha do filme. Ambos materiais obtiveram valores de durabilidade (Força Normal x Distância de deslizamento) semelhantes. Todavia, os ensaios com FC apresentaram um coeficiente de atrito (COF) de 0,06 no regime de lubricidade, muito inferior ao COF nos ensaios com FN (COF = 0,14). Através de ensaios de durabilidade interrompidos no regime de lubricidade, foi possível associar as diferenças no COF à formação de tribocamadas com fácil cisalhamento nas regiões efetivas de contato para o FC através de análises de MEV, EDS, espectroscopia Raman e interferometria óptica de luz branca. Estas tribocamadas provém de reações com a atmosfera à medida que os debris são formados a partir da pista e da esfera, cominuídos e se acumulam nas elevações presentes na topografia do material. Debris semelhantes foram encontrados para o FN, porém estes não se localizam na região efetiva de contato, se acumulando nas depressões presentes no material e evitando a formação das tribocamadas associadas ao baixo atrito. Finalmente, devido ao mecanismo de desgaste com desplacamentos associados às elevações na topografia, o filme de DLC em FC apresentou um volume desgastado três vezes superior ao em FN no ensaio interrompido analisado.<br> / Abstract : Amorphous carbon thin films, called Diamond-like carbon (DLC), attracted the attention from the industrial and scientific communities due its outstanding tribological and mechanical properties. Recently, in the Materials Laboratory (LabMat) from UFSC, a PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) process was developed using plain carbon steel as substrate. The process consists of plasma nitriding followed by a coating with DLC with hydrogen (a-C:H), with a patent under the name CH?®. In this context, the understanding of the influence that suitable alternative substrate materials have in the film properties, during and after the PECVD process, is essential. Among these materials, gray cast irons (FC) and nodular cast irons (FN) stand out due their vast industrial uses, consequence of its relative high mechanical strength associated with low cost. However, a critical issue regarding the usage of such materials with coatings is the presence of discontinuities on the metallic surface in the form of graphite flakes for FC and spheroidal graphite for FN. Therefore, the properties of nitrided and DLC layers produced using the CH?® process applied in FN and FC substrates were investigated, focusing on the influence of different graphite morphology in the topography after the process and in the tribological behavior of DLC films. Samples of both materials with polished surfaces were treated using CH?® process, which causes significant changes in the resulting topography, increasing the average roughness deviation (Sq) by threefold for FN and by fivefold for FC. Additionally, elevations as high as 20 µm were found on the topography of FC over graphite flakes after nitriding. These elevations could be related to the fact that graphite flakes act as a diffusion barrier for nitrogen depending on their orientation relative to the surface, shown via DRX, EDS linescans, SEM imaging and microhardness profiles. It was possible to show that graphite flakes askew to the surface being treated represent the most critical points favoring the formation of elevations in FC. For FN, graphite nodules effect was mainly related to the depth of depressions, where a significant increase was found after nitriding possibly related to sputtering processes, after coating with DLC a decrease of these depths was observed due a filling effect related to DLC growth mechanisms. Additionally, tribological durability tests under dry conditions in humid air were conducted, where both coated materials were submitted to ever growing demanding conditions until the failure of films. Both materials provided similar durability values (Normal Load vs Sliding Distance), however, FC tests presented a friction coefficient (COF) of 0.06 during the lubricity regime, much lower values than FN (COF = 0.14). By stopping a test in the lubricity regime for both materials it was possible to link these differences in the COF to the formation of slippery tribolayers in the actual contact regions for FC, shown via SEM, EDS, Raman spectroscopy and white light interferometry. These tribolayers form from reactions with the atmosphere as debris are generated from wear of the test track and the sphere, grinded and accumulated in the elevations present on the topography of FC. Similar debris were found in FN, but these were rather into depressions than participating in the contact, prohibiting the formation of tribolayers related to low friction. Finally, DLC films on FC substrate presented a threefold increase on the wear volume compared to FN, in the same conditions of the interrupted durability test.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-01T04:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337500.pdf: 167170234 bytes, checksum: febf5b6bf3b44787af43f7794c3d6e26 (MD5) Previous issue date: 2015 / Abstract : Biodegradable metal alloys are a new class of implant materials suitable for implants such as stents, bone plates and screws. The corrosion of magnesium alloys might provide a new mechanism where they could be used as degradable metal implants to be applied in musculo-skeletal surgery. In this case, a secondary surgery for implant retrieval is not needed. For that, magnesium alloys with controlled in vivo corrosion rates need to be developed. There is a high demand to design magnesium alloys with adjustable corrosion rates and suitable mechanical properties. An approach to this challenge is a magnesium metal matrix composite (Mg-MMC) composed of the magnesium alloy ZK60 and hydroxyapatite (HA) particles for tailoring its properties such as mechanical properties and corrosion resistance. The composite was produced by mechanical alloying followed by hot extrusion. HA in contact with molten magnesium releases toxic gases like phosphine (PH3), so solid-state processing such as mechanical milling and extrusion is feasible. This work presents the influence of different amounts of HA on the degradation behavior and mechanical properties, which shows that the HA addition has a substantial increase in the compression strength (up to 14% for 20 wt.% HA addition) and no negative effect on the controlled degradation behavior of this biomaterial.<br> / Ligas metálicas biodegradáveis são uma nova classe de materiais de implante adequados para a cirurgia óssea. A corrosão de ligas de magnésio pode proporcionar um novo mecanismo onde tais ligas podem ser utilizadas como implantes metálicos degradáveis a serem aplicados em cirurgia músculo-esquelética. Nestes casos, a segunda cirurgia para retirada do implante não seria necessária. Para isso, ligas de magnésio com taxas de corrosão in vivo controladas precisam ser desenvolvidas. Há uma grande procura para projetar ligas de magnésio com taxas de corrosão ajustáveis e propriedades mecânicas aplicáveis. Uma abordagem a este desafio é um compósito de matriz metálica (CMM) composto pela liga de magnésio ZK60 e hidroxiapatita (HA) para aperfeiçoar suas propriedades como resistência mecânica e resistência à corrosão. O compósito é produzido via moagem de alta energia seguida de extrusão à quente. Uma vez que HA em contato com magnésio líquido libera gases tóxicos como fosfina (PH3), esta é a melhor forma de sua produção. Este trabalho mostra a influência de diferentes quantidades de hidroxiapatita na taxa de degradação e propriedades mecânicas do compósito, as quais evidenciam um aumento substancial na resistência à compressão com a adição de HA (até 14% para o compósito com 20% de HA), sem detrimento às propriedades de degradação controlada do biomaterial.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-01T04:04:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337499.pdf: 3616668 bytes, checksum: 5d5aef3c5b1c288568c3f8c612d16b27 (MD5) Previous issue date: 2015 / A lubrificação fluida é um ramo da tribologia bastante desenvolvido devido às inúmeras aplicações nos mais diferentes segmentos industriais. O regime de lubrificação limite é responsável por significativa parcela de perdas por atrito e desgaste em sistemas lubrificados. Por esse motivo, os óleos lubrificantes possuem aditivos em suas formulações para que os mesmos reajam com as superfícies em contato e movimento relativo para gerar tribofilmes antidesgaste na região do contato. Os aditivos possuem em sua composição química elementos como fósforo e enxofre que em grandes concentrações podem trazer danos à saúde humana e ao meio ambiente. Consequentemente, legislações cada vez mais severas pressionam para redução, ou até mesmo eliminação desses aditivos nos lubrificantes. Os DLC são revestimentos a base de carbono amorfo que possuem além de alta dureza e estabilidade eletroquímica, propriedades autolubrificantes. Portanto, os DLC possuem grande potencial para redução dos aditivos nos óleos, principalmente em regimes de lubrificação limite. Diversos estudos já foram conduzidos nesse sentido, contudo, a grande maioria deles utiliza óleos e aditivos da indústria automotiva de elevada viscosidade. É exatamente nesse ponto que o presente trabalho exerce grande avanço, pois avaliou o desempenho tribológico do DLC (a-C:H) em um cenário típico da indústria de compressores herméticos para refrigeração, ou seja, com lubrificante de baixa viscosidade (4,2mm²/s a 40°C). Para atingir os objetivos foram realizados testes com a configuração cilindro-plano (contato em linha), onde um cilindro desliza (movimento alternativo) sem rolar sobre uma superfície plana durante tempo e força normal pré-determinados. Os testes foram realizados a seco e repetidos com a presença do óleo. Foram analisadas as marcas de desgaste via microscopia óptica e eletrônica, interferometria óptica de luz branca, espectroscopia Raman e espectroscopia de energia dispersiva. Os resultados mostraram que o comportamento tribológico dos pares testados a seco são governados por tribocamadas, que por sua vez são formadas por partículas de desgaste oxidadas sujeitas a ação do contato. Além disso, foi encontrado carbono na forma de grafite nessas tribocamadas. A presença do óleo reduz o coeficiente de atrito dos pares testados e o aditivo BTP reage com as superfícies metálicas para formar tribocamadas antidesgaste. Mecanismos dúcteis atuam no desgaste do ferro fundido enquanto que no DLC ocorre degradação por mecanismo frágil. A sinergia entre tribocamadas provenientes da reação do aditivo com superfícies metálicas e a possível grafitização do DLC governam o desempenho tribológico dos pares envolvendo DLC e ferro fundido cinzento.<br> / Abstract : Liquid lubrication is a well-established technological branch due to several applications in different industrial segments. Boundary regime lubrication is responsible for a significant amount of frictional losses and wear in lubricated systems. For this reason, lubricating oils are usually formulated with different types of additives in order to form protective antiwear tribofilms on the real contact regions. Additives are composed of elements like phosphorus and sulfur that might be hazardous to human health and the environment when added in high concentrations. Therefore, severe regulations demand the reduction or even removal of such additives from lubricants. Diamond-like carbons (DLC) are a family of coatings containing high amounts of amorphous carbon that possess high hardness, chemical stability and self-lubricating properties. For this reason, DLCs have great potential in reducing the usage of additives in oils, especially in boundary lubrication regimes. Many studies have been conducted in this matter. However, these are mainly focused on automotive industry additives and oils with high viscosity. The main contribution of the present study is exactly on this point, since the hydrogenated DLC (a-C:H) in a typical hermetic compressors for refrigeration scenario was evaluated, with low viscosity oils (~4.2 mm²/s). The pair chosen was a cylinder vs plane, where the cylinder slides in a reciprocating movement without rolling on a plane surface during a constant time and normal load pre-determined. Dry and lubricated tests were conducted with the same configurations. Wear scars were analyzed using optical and electronic microscopy, white light interferometry, Raman spectroscopy and EDS. The results show that the tribological behavior of tested pairs under dry conditions are governed by tribolayers, generated by oxidized debris submitted to contact conditions. Furthermore, graphitic carbon was found in these tribolayers. Under lubricated conditions, the coefficient of friction (COF) is reduced and the BTP additive reacts with metallic surfaces in order to form antiwear tribolayers. Ductile mechanisms act in wear of cast iron while DLC wear occurs due fragile mechanisms. The synergy between tribolayers originated from reactions of the additive and metallic surfaces and DLC graphitization during friction determine the tribological behavior of pairs involving DLC and gray cast iron.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:04:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337898.pdf: 3413650 bytes, checksum: 40f35b5af149e6b0b02b4607ed756698 (MD5) Previous issue date: 2015 / Compósitos de matriz vítrea de borossilicato reforçados com alumina (CFG), (1-x)vidro + xAl2O3(x = 0 - 20% em volume) foram fabricados por sinterização convencional entre 800 e 850°C e pela técnica de queima rápida (fast firing) a temperaturas entre 850°C e 1000oC. Os efeitos do tamanho de partícula do vidro borossilicato e alumina, a taxa de aquecimento e o tempo de patamar sobre a composição de fases e a densificação foram investigados. Foi estudado o efeito da adição de Al2O3 na microestrutura, resistência à flexão, resistência à fratura, condutividade elétrica, e no coeficiente de expansão térmica. Al2O3 inibe parcialmente a formação de cristobalita e aumenta as propriedades mecânicas do vidro de borossilicato. Compósitos contendo 10% em volume de alumina fabricados por sinterização convencional mostraram densidade relativa de 97%, resistência à flexão de 175 MPa e resistência à fratura de 1,9 MPa.m1/2. A observação do caminho de trinca e superfície de fratura mostraram que a deflexão, ponteamento e arrancamento pelos grãos de alumina foram os mecanismos responsáveis pelo aumento da tenacidade à fratura. Amostras fabricadas por queima rápida mostraram uma diminuição na resistência à flexão de ~50% que pode estar relacionada com a presença de microfissuras originadas pela transformação de ß?a da cristobalita durante o resfriamento rápido a partir da temperatura de sinterização. A dureza aumentou com a adição de alumina, assim como a constante dielétrica de 5.5 para vidro de borossilicato a 7.4 em compósitos contendo 10% em volume de alumina.<br> / Abstract : Alumina-filled borosilicate glass composites (1-x) glass + xAl2O3 (x=0, 5, 10vol.%) were fabricated by conventional sintering at 800 and 850oC and by fast firing technique at temperatures between 850 and 1000oC. The effect of the particle size of borosilicate glass and alumina, heating rate and holding time at maximum temperature on phase composition and densification was investigated. The effect of Al2O3 addition on the microstructure, flexural strength, fracture toughness, electrical conductivity, and thermal expansion coefficient is reported. Al2O3 hinders cristobalite formation and increases mechanical properties of borosilicate glass. Composites containing 10 vol% alumina fabricated by conventional sintering shown relative density of 98%, flexural strength of 175 MPa and fracture toughness of 1.9 MPa.m1/2. Crack path and fracture surface observations shown that crack deflection, crack bridging and pull-out by alumina grains were the mechanisms responsible for the increase in fracture toughness. Samples fabricated by fast firing shown a decrease in flexural strength of ~50% when compared to conventional sintering that could be related to the presence of microcracks originated by ß => a cristobalite transformation during rapid cooling from sintering temperature. In conventionally sintered samples hardness increased, from 4.75 in borosilicate glass to 5.6 GPa, and the dielectric constant from 5.5 to 6.5, in composites contain 5 vol.% alumina.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341954.pdf: 3213191 bytes, checksum: 36f6acf1cad1a38b0a7a07ba6cf25761 (MD5) Previous issue date: 2016 / No estudo dos meios porosos e suas propriedades de transporte, a interconectividade do espaço poroso é um fator importante. Por isso, neste trabalho, propõe-se uma forma de quantificá-la e correlacioná-la com a permeabilidade intrínseca. Propõe-se uma medida de conectividade baseada nas informações geométricas e topológicas das redes poro-ligações, que são modelos concebidos a partir de imagens microtomográficas, de amostras de arenitos e carbonatos, e se obtém expressão analítica para determinar a grandeza referida. Expande-se o método para lidar com rochas que apresentam um maior grau de heterogeneidade, cuja caracterização requer imagens de diferentes resoluções (análise multiescalar). Buscando expandir a metodologia para além do âmbito das imagens, propõe-se também uma nova interpretação para o experimento que gera as curvas de intrusão de mercúrio, e prossegue-se com a determinação da permeabilidade. Aplicou-se a metodologia às imagens de 11 rochas, 3 arenitos e 8 carbonatos, e a curvas de intrusão de mercúrio experimentais de 4 rochas tigh gas sand. Como resultado observa-se a existência de uma correlação entre os valores previstos e os valores experimentais. As vantagens operacionais da abordagem analítica proposta se constituem em uma alternativa promissora diante de alguns métodos numéricos. As noções sobre conectividade desenvolvidas neste trabalho buscam, sobretudo, caracterizar um material poroso diante de uma fenomenologia tipicamente macroscópica.<br> / Abstract : The interconnectivity of the porous space is an important characteristic in the study of porous media and their transport properties. Hence we propose a way to quantify it and relate it with the intrinsic permeability of rocks. We propose a measure of connectivity based on geometric and topological information of pore-throat network, which are models built from microtomographic images, of sandstone and carbonate rock samples, and we obtain an analytical method to compute that property. The method is expanded to handle rocks that present a higher degree of heterogenity in the porous space, which characterization requires images from different resolutions (multiscale analysis). We also propose a new interpretation for the experiment that generates the mercury intrusion curve and calculate the permeability trying to expand the methodology beyond the scope of images. We applied the methodology to images of 11 rocks, 3 sandstone and 8 carbonate rock samples, and to the experimental mercury intrusion curve of 4 tigh gas sand rock samples. We observe as result the existence of a correlation between the experimental and the predicted values. The operational advantages of the proposed analytic treatment constitute a promising alternative in opposition of some numerical methods. The notions of connectivity developed in this work seek above all to characterize a porous material before a typical macroscopic phenomenology.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:41:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336653.pdf: 3123271 bytes, checksum: cd5fb6b052d1830e9e9abd8823dddd84 (MD5) Previous issue date: 2015 / O processo de galvanização por imersão a quente é atualmente um dos métodos de proteção superficial mais utilizados no mundo com o objetivo de proteção contra processos corrosivos em chapas laminadas a frio. Aliado ao crescimento da tecnologia de galvanização verifica-se também, grande esforço no desenvolvimento de novos aços objetivando a produção de carrocerias automotivas mais leves, com menor custo e que atendam às imposições internacionais de redução de emissão de poluentes e de segurança (crash test). Para atendimento a necessidade de produção de aços de alta resistência galvanizados as tecnologias de galvanização foram adaptadas visando à produção de aços resistentes à corrosão, alta resistência e boa conformabilidade que pudessem ser aplicados em projetos de automotivos. Desta forma tornou importante o estudo em laboratório das características dos revestimentos galvanizados e seu efeito no coeficiente de atrito, limites de estampabilidade e na evolução da microestrutura do revestimento após deformação.Assim a presente dissertação de Mestrado objetivou avaliar a estampabilidade do Aço Bifásico (DP600) e o efeito dos caminhos de deformação Uniaxial, Deformação Plana e Estiramento Biaxial Simétrico na evolução das trincas dos revestimentos com Zinco-puro (Galvanized-GI) e Zinco-Ferro (Galvannealed-GA) e sua conectividade com o aço base. A avaliação da evolução das trincas dos revestimentos foi desenvolvida a partir de estudo prático de conformabilidade (CLC) e caracterização utilizando técnicas microscopia eletrônica de varredura (MEV).Além da quantificação e caracterização das trincas do revestimento (Seção e Superfície), foi realizada também a caracterização do aço base e do revestimento (MO-MEV-EDS), Microdureza do revestimento, ensaio de propriedades mecânicas (tração), caracterização da perda de massa por Embutimento e caracterização do coeficiente de atrito.Com o estudo pode-se afirmar que os revestimentos GI e GA aplicados ao aço bifásico (DP600) influenciaram da mesma maneira nos limites de estampabilidade (CLC) mesmo apresentando diferença tribologica proporcionada pela microestrutura do revestimento entre a ferramenta e o aço base. Porem, conforme identificado nos estudos realizados Damoulis et al (2003) e Shih et al (2008) o nível de influência pode ocorrer em função do caminho de deformação ao qual o material foi submetido, da geometria da peça, propriedades do material e das condições de processo de estamparia.Com relação às trincas do revestimento foi verificado que ocorre o aumento da área composta por trincas com o aumento do nível de deformação para todos os caminhos de deformação estudados. O estiramento biaxial simétrico foi o caminho de deformação que mais influenciou no aumento da área com trincas da superfície do revestimento e da conexão das trincas de seção do revestimento com o aço base. Isso ocorreu em função do estado de tensão de tração-tração impostas à superfície e seção dos revestimentos.Mesmo sendo observadas trincas de revestimento com conectividade com o aço base em todos os caminhos e níveis de deformação estudados, não foi verificado visualmente desplacamento do revestimento após o ensaio de perda de massa por embutimento. <br> / Abstract : The galvanizing hot-dip process is currently the methods most used to protection the substrate in the world with the purpose of protection against corrosive processes.Allied to growth of galvanizing technology can also be seen, great effort in development of new steels grades aiming the production of lighter automotive body, with low cost, attending the international emission reduction of pollutants and safety requirement?s (crash test). To attend the production the hot dip galvanized coating on high strength steels, the galvanizing technologies were adapted aiming the production of material of corrosion resistant, high strength and good formability that could be applied at automotive projects. Thus become important to study the characteristics of galvanized coatings and their effect on the coefficient of friction as limits of formability and the evolution of the microstructure of the coating.Thus, the present Master's thesis aimed to evaluate the formability of Dual -Phase Steel (DP600) and the effect of Uniaxial Deformation, Plane strain and Symmetrical Biaxial Stretching in the evolution of cracks of the coatings with pure Zinc (Galvanized-GI) and Zinc-Iron (galvannealed-GA) and its connectivity to the base steel. The evaluation of the development of cracks of the coatings was developed from practical formability study (FLD) and using techniques of characterization as scanning electron microscopy (SEM). In addition, was performed the substrate and coating characterization (OM-SEM-EDS), Micro hardness of coating, mechanical properties (traction test), characterization of coating weight loss and characterization of the friction coefficient.With the study is possible to affirm that the GI and GA coatings applied on Dual-Phase steel (DP600) influenced in the same way the limits of formability (CLC) when deformed until rupture, even with tribological difference caused by the coating microstructure between the tool and the substrate. However the level of influence occurs in front of type of deformation path, tools geometry, mechanical properties of steel and stamping process conditions.Regarding the cracks of coating, was found that the area composed by cracks increase as increasing strain level. The symmetrical biaxial stretch was the deformation path that most influenced at increase of the area with cracks at the surface and the connection of cracks of coating at steel base This was due to the state of stress and strain imposed on the surface and cross section of coating by deformation paths.Even observing coating cracks with connectivity to the substrate for all deformation paths, was not observed coating defects as powdering and faking.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338942.pdf: 2648527 bytes, checksum: cb886767d486111772a926000df5ded9 (MD5) Previous issue date: 2015 / O mercado de ímãs permanentes para aplicações de alto desempenho é hoje dominado pelos ímãs à base de terras raras (TR), como os ímãs de Nd-Fe-B. Neste contexto, uma das técnicas mais promissoras atualmente para obtenção de pós para ímãs compósitos é o processo d-HDDR (hidrogenação-desproporção-dessorção-recombinação, d = dinâmico), tratamento este realizado a alta temperatura sob atmosfera de hidrogênio a fim de promover o endurecimento magnético pelo refinamento da microestrutura, além de induzir textura magnética que, por consequência, maximiza o valor de produto de energia máximo. O presente trabalho tem como foco o estudo do processo d-HDDR aplicado a uma liga à base de Nd-Fe-B da classe comercial N42 para obtenção de pós nanocristalinos próprios para preparação de ímãs anisotrópicos. Sendo assim, elaborou-se um ciclo próprio de d-HDDR de referência e, a partir do mesmo, determinou-se as influências das seguintes variáveis: tempo de patamar para desproporção; tempo de patamar para recombinação final e temperatura de patamar para desproporção e recombinação. A caracterização magnética das amostras se deu por meio de um histeresígrafo. Já a microestrutura foi caracterizada via difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo. Os resultados mostraram que o processo d-HDDR estudado foi efetivo para obtenção de pós nanocristalinos com tamanho de grão de aproximadamente 300 nm e com grau de alinhamento de 80%. Para os intervalos de tempo de patamar de desproporção analisados, não há mudanças significativas dos valores de propriedades magnéticas quando comparados aos valores de referência, mantendo-se em Br ? 1,07 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 75 kJ/m³. Já para diferentes intervalos de tempo de patamar para recombinação final, ocorrem mudanças significativas dos valores de propriedades magnéticas, havendo um patamar de valores máximos em intervalos próximos ao de referência, onde Br ? 1,1 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 85 kJ/m³. Considerando as diferentes temperaturas de patamar para desproporção e recombinação avaliadas, os máximos valores de propriedades magnéticas atingidos foram: Br ? 1,05 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 80 kJ/m³.<br> / Abstract : Rare earth-based magnets, e.g. Nd-Fe-B, now dominate the market of permanent magnets used for high performance applications. In this regard, one of the most promising techniques is currently the so called d-HDDR process (hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination, d = dynamic), which includes a set of high temperature treatments under hydrogen atmosphere, in order to ensure magnetic hardening by microestrutural refinement and induce magnetic texture, whose consequently maximize maximum energy product value. This work focuses on the study of d-HDDR process applied to Nd-Fe-B-based alloy of N42 commercial class in order to obtain nanocrystalline powders, proper for anisotropic magnets fabrication. Therefore, it was prepared a proprietary d-HDDR cycle in which the following variables were studied: holding time for disproportionation; holding time for final recombination and disproportionation-recombination temperature. Magnetic characterization of the samples was carried out by means of a histeresigraph, whereas the formed phases were characterized via X-ray diffraction and the microstructure by scanning electron microscopy. Results showed that d-HDDR process was effective for obtaining anisotropic powders with grain size of approximately 300 nm and alignment degree of 80%. For the studied interval of holding time for disproportionation, no significant change of the magnetic values occurred if compared to the reference cycle, with values of Br ? 1.07 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 75 kJ/m³. However, for different time intervals in final recombination, there are significant changes in the values of magnetic properties, with a plateau of maximum values near the reference range, in which Br ? 1.1 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 85 kJ/m³. Regarding the different studied temperatures for disproportionation and recombination, the maximum values of magnetic properties achieved were Br ? 1.05 T, Hcj ? 700 kA/m and (BH)max ? 80 kJ/m³.