O uso do alumínio e de suas ligas nas indústrias aeroespacial e automobilística vem aumentado continuamente, principalmente em aplicações que demandam redução de peso com conseqüente economia de combustível. O processo de anodização do alumínio é utilizado com diversas finalidades, entre as quais o aumento da resistência à corrosão, e a anodização em eletrólitos a base de ácido sulfúrico é amplamente utilizada na prática industrial. Entretanto, este processo causa um decréscimo da vida em fadiga dos componentes quando comparada a componentes não anodizados. O objetivo fundamental deste trabalho é o de caracterizar morfológica e eletroquimicamente a camada de óxido formada durante o processo de anodização em meio sulfúrico, elucidando mecanismos que possam levar a esta diminuição da vida em fadiga de componentes anodizados. Para tanto, foi avaliada a influência de parâmetros de processo na morfologia da camada de óxido através de técnicas de microscopia eletrônica de varredura e transmissão, análise de imagens e espectroscopia de impedância eletroquímica. Os resultados obtidos mostram que a morfologia do óxido é bastante heterogênea, com formação de vazios devido à dissolução de precipitados, e que a porosidade superficial da camada de óxido e as características da interface metal/óxido dependem de determinadas condições de processo. Além disso, há formação de trincas no óxido causadas pelo processo de selagem, as quais contribuem para a redução do desempenho em fadiga dos componentes. / The use of aluminum and its alloys in both aerospace and automotive industry is continuously growing, especially when weight reduction and subsequent reduction in fuel consumption are demanded. Aluminum anodizing process is used for diverse purposes, including corrosion resistance improvements, and anodizing with electrolytes containing sulfuric acid is widely used in industrial practice. However, such process causes a reduction in fatigue life of anodized components when compared to non-anodized ones. The main objective of this work is the morphological and electrochemical characterization of the oxide layer formed during the sulfuric anodizing, elucidating the mechanisms that can lead to this decrease in fatigue life. The influence of process parameters upon oxide morphology was evaluated by means of transmission and scanning microscopy, image analysis, and electrochemical impedance spectroscopy. Obtained results show that oxide morphology is quite heterogeneous, with void formation resulting from precipitates dissolution, and that surface porosity and the metal/oxide interface characteristics depends on certain process conditions. Besides that, the sealing process causes the formation of cracks in the oxide, which contributes to the decrease in fatigue life of components.

Estudou-se a atuação do metavanadato de sódio como inibidor da corrosão do aço ABNT 1006 em soluções aquosas neutras, arejadas e desarejadas, na presença e na ausência de íons cloreto, à temperatura ambiente. Utilizou-se como parâmetros de avaliação ensaios de imersão em circuito aberto, curvas de polarização potenciostística, curvas cronogalvanométricas e curvas de variação do potencial de corrosão com o tempo. Observou-se que o vanadato pode inibir a corrosao do aço em concentrações tão baixas quanto 20 ppm, porém sua ação é extremamente dependente de frestas e bordas do corpo de prova. O efeito inibidor estã relacionado ao oxigênio dissolvido, em presença do qual o vanadato desloca o potencial de coE rosão do aço para dentro da zona passiva. O íon cloreto pode provocar o rompimento localizado do filme passivo; quando is to ocorre, o potencial de pite torna-se mais anódico com o aumento na concentração de inibidor. / Sodium metavanadate was evaluated as a corrosion inhibi tor to ABNT 1006 steel in neutral aqueous solutions, at room temperature. Weight loss measurements, polarization curves, current- time transients and potential/time curves were made on specimens exposed to both aerated and deaerated containing vana date solutions. A concentration as low as 20 ppm sodium metavanadate can inhibit corrosion, but inhibition is extremely dependent on crevices and holes or borders of specimen. In order to be ef fective as inhibitor, vanadate requires the presence of oxigen in the solution to prevent corrosion. A potential in the passive region is observed when inhibition is achieved. Chlo ride ion causes pitting of steel in vanadate solutions; pitting potential increases as the inhibitor concentration isin creased.

No presente trabalho verificou-se a viabilidhde do uso de ensaios eletroquímicos para avaliar revestimentos de Óleos na proteção do aço ABNT 1010 contra a corrosão. Curvas de polarização potenciostáticas, curvas de potencial versus tempo e ensaios de câmara de umidade, de nevoa salina e so2 foram feitas com aço revestido com diferentes óleos. Constatou-se que curvas de polarização podem 9er empregadas como uma técnica auxiliar aos ensaios de camaras, e que algumas divergências entre os resultados estão ligadas as diferentes condições de ensaio e sua influência sobre estes revestimentos. Por estes testes notou-se que a presença do revestimento tornou o potencial de corrosao mais nobre e, em alguns casos, houve sensível redução da densidade de corrente crítica de passivação. Estes fatos também foram verificados com a adição de lanolina ao Óleo. A polarização e a natureza da solução eletrolítica exercem uma forte influência no comportamento do revestimento. O efeito inibição, proporcionado pelos óleos, foi mais significativo que a barreira em todos os ensaios. / The present work verified the viabi1ity of the use of e1ectrochemica1 tests to eva1uate oi1 coating in the protection of ABNT 1010 stee1 against corrosion. Potenciostatic po1arization curves, potential versus time curves, and humidity, salt spray and su1fur dioxide chamber tests were made with stee1 coated with differents oils. It was verified that polarization curves can be used as an auxi1iary technique to chamber tests, and that some divergences among the results are connected to differences, in test conditions and to their influence on oil coatings. In the polarization curves it was observed that the presence of the coating shifted the corrosion potential of the steel in the noble direction. In some cases, there was a great reduction in the passivation critical current density. These facts were also verified with the addition of 1anolin to the oil. The polarization have a strong influence on the coating behaviour. The inhibition effect enab1ed by oils was more important than the barrier effectinall tests.

A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas, por exemplo como reforço de materiais compósitos. Nesta aplicação, as fibras vegetais (e.g. curauá) oferecem vantagens como baixa densidade, atoxicidade e baixo custo em comparação às sintéticas. Neste trabalho, primeiramente foram produzidos diferentes compósitos laminados híbridos inter-camada de vidro/curauá (teor total de fibra = 30% v/v, com uma razão de 1:1 em volume de cada tipo de reforço ) em uma resina poliéster. Compósitos com seqüências de empilhamento distintas foram moldados por compressão à quente e estes foram caracterizados em ensaios físicos (dilatometria, densidade, e HDT) e mecânicos (dureza, impacto, DMA, tração, flexão, iosipescu e short beam).Os resultados em tração mostraram que a posição das lâminas no laminado não é significativamente importante como para flexão onde é importante que as mantas de vidro estejam na superfície. A comparação das propriedades elásticas experimental e teórica, esta última usando um software comercial baseado na análise macro-mecânica de laminados, foi satisfatória. Na segunda parte deste trabalho foi escolhido um dos laminados híbridos para variar a espessura, e em outros, alterou-se a razão fibra sintética/ vegetal aumentando o percentual volumétrico de fibra vegetal. / Growing environmental concerns have driven the development of alternative materials from renewable resources. Vegetal fibers have been used in several economic sectors such as a substitute for synthetic fibers as reinforcement of composite materials. In this application, vegetal fibers (e.g. curaua) offer advantages such as low density, low toxicity and low cost compared to synthetic ones. In this work, curaua/glass hybrid interlayer laminate composites (overall fiber content of 30% v/v, with 1:1 ratio (v/v) for each reinforcement) were hot compression molded using a polyester resin. Different hybrid stacking sequences were molded and all composites were characterized in physical (dilatometry, density, HDT) and mechanical (hardness, impact, DMA, tensile, flexural, iosipescu and short beam) tests. Results showed that laminas position have no influence in the tensile strenght, however, regarding the flexural behavior, it was seem that superficial layer in glass fiber improved the mechanical performance. Comparison of experimental and theoretical elastic properties, the latter using a commercial software based on laminate macro-mechanical analysis, was satisfactory. In the second part of this work one of the hybrid laminates was produced varying the thickness, and, in another one, the ratio synthetic/vegetal fiber was varied, increasing the of the vegetable fiber volumetric percentage.

O objetivo deste estudo é identificar e avaliar a ocorrência dos mecanismos de endurecimento envolvidos na qualidade do aço S960MC, que se trata de uma liga de alta resistência, baixo carbono e baixa liga para trabalho a frio, sendo que a sua alta resistência deriva do refinamento de grão, transformação de fase e endurecimento por precipitação. O processamento deste aço envolve laminação controlada, e são exigidos os seguintes requisitos no produto final: boa soldabilidade, bom comportamento em dobramento, boas propriedades de fadiga e boa tenacidade. A partir da faixa de composição química definida pela norma que regulamenta esta qualidade, foram feitas variações de determinados elementos da liga e foi variada a temperatura de bobinamento do material, posteriormente foram realizados ensaios para avaliar a influência desses dois parâmetros nas propriedades metalúrgicas e mecânicas do material. Os ensaios utilizados neste trabalho foram dureza, metalografia, dilatometria, ensaio de impacto (Charpy), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Entre os mecanismos de endurecimento envolvidos na liga S960MC o endurecimento por precipitação foi o foco do estudo, pois se trata de uma aço de Alta Resistência e de Baixa Liga (ARBL) utilizando titânio como microligante. Os resultados dos ensaios realizados e as informações obtidas na literatura contidas neste trabalho devem servir como referência para escolha otimizada da composição química e parâmetros de processo do material. Foram identificadas composições químicas e suas respectivas temperaturas de bobinamento que atendessem as especificações requisitadas pela qualidade do aço estudada. / The objective of this study is to identify and evaluate the occurrence of the strengthening mechanisms involved with the S960MC steel grade, which is a high strength alloy, low carbon and low alloy for cold working, its high strength comes from grain refinement, phase transformation and from precipitation strengthening. The processing of this steel involves controlled rolling, and is required the following requirements on the final product: good weldability, good bending behavior, good fatigue properties and good toughness. Using the chemical composition limits defined by the its standard were made variations of determined alloy elements and was changed the coil temperature of the material, posteriorly were made tests to evaluate the influence of these two parameters on the metallurgical and mechanical material properties. The tests used on this work were hardness, metallography, dilatometry, impact test (charpy), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), Transmission electron microscopy (TEM). Among the strengthening mechanisms involved on the S90MC alloy, the precipitation strengthening was the focus of this study because it is a High Strength Low Alloy (HSLA) that uses titanium as a microalloy. The test results made and the information obtained on the literature should be guidelines for the optimized choices for chemical composition and process parameters for this material. Were identified chemical compositions and their coiling temperatures that meet the specifications required for the steel quality studied.

Atualmente as indústrias estão desenvolvendo os processos de fabricação com ferramentas de gestão e recursos tecnológicos avançados, visando a redução nos custos internos e aumento na competitividade. A aplicação de programas computacionais como ferramenta de apoio na redução dos custos muitas vezes é inevitável. Cada vez mais o mercado consumidor está exigindo soluções eficazes com preços baixos. No presente trabalho foram realizados ensaios Jominy em corpos de prova fabricados com aço baixa liga da classe ABNT/SAE 4140. Nos ensaios executados foram utilizadas três temperaturas de austenitização diferentes, buscando verificar a influência destas na microestrutura e dureza dos corpos de prova ensaiados. Através dos ensaios realizados foram disponibilizadas equações matemáticas que poderão ser utilizadas em rotinas numéricas que ajudarão na previsão das propriedades mecânicas e metalúrgicas dos materiais tratados em função da distância da extremidade resfriada e da temperatura de austenitização. De maneira geral, os resultados apresentados mostram uma influência das temperaturas de austenitização utilizadas nas propriedades mecânicas e metalúrgicas do material ensaiado. / Nowadays the industries are improving the manufacturing process with management tools and using technological resources, seeking internal costs decrease and consequently competitive increase. The software application as a support tool is inevitable. The market is demanding efficient solutions with low prices. In this paper Jominy tests were performed in sample manufactures with ABNT/SAE 4140 steel. During these tests three different temperatures were performed, seeking to verify their impact on both hardness and microstructure. This information obtained along the tests can be used to create numerical routines to predict the mechanical and metallurgical properties of treated material as a function of Jominy length and austenitization temperature. In general, the results showed an influence of the austenitization temperatures on the mechanical and metallurgical properties of the material.

A temperabilidade de um aço pode ser definida como a capacidade de obter martensita. Para a determinação da temperabilidade, um dos ensaios que pode-se utilizar é o ensaio de temperabilidade Jominy. O ensaio Jominy prático além de ter um custo agregado devido a todo o processo de preparação das amostras até a obtenção dos resultados, o mesmo possui certo tempo de preparação e execução, o que pode impactar diretamente no prazo de entrega do produto ao cliente. Para diminuir-se o tempo de execução do ensaio, uma das formas é analisar várias corridas produzidas e através delas gerar um modelo matemático em que os resultados Jominy sejam gerados por regressão linear múltipla. Para aços ao boro, a temperabilidade torna-se um fator determinante, devido à influência que o elemento mencionado exerce na composição química do aço. O estudo foi realizado comparando a influência da temperabilidade em aços ao boro DIN20MnCr5 Mod. e DIN38B3. Busca-se obter, através dos resultados de Jominy prático, a validação do modelamento da temperabilidade teórica, e através dos modelamentos gerados avaliar a influência do coeficiente do elemento Boro correlacionando o mesmo com o tamanho do grão austenítico. Espera-se encontrar para microestruturas com grãos austenítico refinados uma menor temperabilidade e para microestruturas com tamanho de grãos austenítico maiores, uma maior temperabilidade. O presente trabalho discute o efeito do coeficiente do elemento Boro encontrado nos modelos gerados por regressão linear na temperabilidade teórica dos aços citados, correlacionando o comportamento do tamanho de grão austenítico frente aos resultados. / The hardenability of steel can be defined as the ability to obtain martensite. To determine the hardenability, a test that can be used is the Jominy test. The Jominy test practical have an aggregate cost because of the whole process of sample preparation to obtain the results, which can directly impact the delivery of the product to the customer. Is to decrease the execution time of the test, one way is to analyze various heats produced and through them to generate a mathematical model in which the Jominy results are generated by multiple linear regression. For boron steels, hardenability becomes an important factor, due to the influence that the element has mentioned in the chemical composition of steel. The study was conducted comparing the influence of hardenability of boron steels and DIN38B3 DIN20MnCr5 Mod. This work discusses the effect of the coefficient of the element boron found in the patterns generated by linear regression on the hardenability of steels theoretical cited by correlating the behavior of the austenitic grain size compared to the results.

O tempo de vida útil das ponteiras das hastes sulcadoras de adubo tem se constituído em problema constante aos fabricantes e usuários de semeadoras-adubadoras para plantio direto. Com o transcorrer das operações de campo, as ferramentas, ao interagirem com o solo, sofrem desgaste por abrasão provocando a modificação na sua configuração geométrica e, por conseqüência, no formato do sulco e esforço solicitado ao elemento tracionante, vindo a comprometer a eficiência da adubação e semeadura. Pesquisas têm demonstrado que os solos arenosos são os que apresentam maior abrasividade, entretanto, até o momento, não existem estudos que quantifiquem, passo a passo, isto é, em pequenas etapas de trabalho, como e onde ocorre o desgaste nestas ferramentas. O objetivo geral deste trabalho foi quantificar o desgaste de uma ferramenta comercial construída em Aço SAE 1060, forjado, e outra, de mesma configuração geométrica, construída em Ferro Fundido Nodular Austemperado (ADI), através da análise de perda de massa e variação de sua geometria em função das horas trabalhadas, no sentido de estabelecer-se a vida útil destas ponteiras, operando em solo arenoso. Desta maneira, pretendeu-se verificar a possibilidade de utilização de um novo material no sentido de prolongar a vida útil desta ferramenta. Como forma de propor métodos alternativos para análise do desgaste, foi executada a avaliação da taxa de desgaste frontal das ferramentas, através da verificação da perda de área nas diferentes etapas de trabalho. A partir dos resultados obtidos, especificamente, analisou-se a influência do desgaste nas forças horizontal e vertical atuantes sobre a ponteira, através de um dispositivo especialmente projetado e construído para medição destes esforços. Os resultados permitiram identificar que a ferramenta construída em Aço SAE 1060 teve a sua função comprometida após 10h de trabalho, apresentando desgaste médio de 44,39%, enquanto que a ponteira fabricada em ADI, no mesmo período, atingiu a taxa de 23,65% de perda de massa, mostrando uma tendência de vida útil de 17h de trabalho, ou seja, 70% a mais do que a ponteira original. Os demais resultados obtidos durante as operações de campo, especialmente o de análise de esforços, foram considerados satisfatórios, evidenciando-se um aumento na força horizontal, enquanto que a força vertical não apresentou variação significativa, na medida em que a ponteira foi apresentado maior desgaste. / The useful life of no–till planter’s fertilizer furrow openers became a problem for manufacturers and users of these machines. With field work, when tools interact with soil, they suffer abrasion wear, modifying their geometrical configuration, and, therefore, the format of the furrow and required effort to the tractive element, which compromise the efficiency of these operation. Research has shown that sand soils are those presenting greater abrasiveness, however, until the moment, there are no studies that quantify, step by step, the amount of wear and its placement at the tool as the work is being done. The main objective of this work was to quantify the wear of a commercial tool made of forged SAE 1060 steel, as well as comparing it with another one, with the same geometric form, made of Austempered Ductille Iron (ADI), through the analysis of loss of mass and geometry variation in function of the worked hours, seeking to establish their useful life, in sand soil. The aim was to verify the possibility of use of this new material (ADI) to increase the useful life of this tool. In order to consider alternative methods for analyzing the wear of tines, the wear rate of the front was acessed through by measuring the measurement the projected area loss at different work stages. From the results, specifically, the influences of wear on horizontal and vertical forces on the opener were analyzed with the use of an especially designed device. The results made it possible to identify that a tool constructed in SAE 1060 steel had its function compromised after 10h of work, presenting an wear of 44,39%, while the ADI opener, in the same period, reached 23,65% of loss of mass, showing a trend of useful life of 17h of work, 70% more than that of the original tine. The results from the field operations, especially efforts analysis, were considered satisfactory, proving an increase in horizontal force, while that the vertical force did not present significant variation, the measure where the furrow openers was presented bigger wear.

O presente trabalho tem como tema central o estudo da resistência à compressão de unidades, prismas e paredes e suas inter-relações. Apresenta, inicialmente, uma abordagem ao desenvolvimento da alvenaria estrutural tanto a nível mundial quanto a nível de Brasil. Contém um estudo das formas de determinação da resistência à compressão da alvenaria em que foram enfatizados os ensaios de prismas. Discute-se, a nível teórico, os fatores que afetam a resistência à compressão dos prismas. No programa experimental desenvolvido, foi pesquisada a influência da razão de esbeltez (h/t) e do padrão-de assentamento na resistência dos prismas de alvenaria. Procedeu-se a um estudo estatístico das correlações entre resistências à compressão de tijolos, prismas e paredes. Em toda a pesquisa executada, foram utilizados apenas tijolos cerâmicos maciços produzidos na Região da Grande Porto Alegre e um só tipo de argamassa de assentamento, de traço, em volume, de 1:1:6 (cimento: cal hidratada: areia). / In this work, the author studies the compressive strength of bricks, prisms, walls and their relationships. The work starts with a review of the historical developments of structural brickwork around the world as well as in Brazil. It contains a description of the ways used to define the compressive strength of brickwork with especial emphasis on prism tests. The factors that affect the compressive strength of prisms were reviewed and analyzed. The influente of the slenderness ratio and the bond pattern on the strength of brickwork prisms were reseached using laboratory tests. A statistical analysis of the correlations between the compressive strength of bricks, prisms, and walls was performed. During the research, only solid ceramic bricks produced in the metropolitan region of Porto Alegre were used as well as only one kind of mortar, with mix proportions by volume of portland cement: hydrated lime: sand of 1:1:6.

Neste trabalho, aplicando-se metodologia da mecânica da fratura dependente do tempo, analisa-se o comportamento de corpos de prova pré-trincados do aço API P22 de tubulação petroquímica, na forma usada (1 20.000 horas de trabalho a 538OC e a 115 Kgf/cm2 de pressão de vapor), e nova (sem uso), em testes de fadiga, fadiga-fluência em ondas trapezoidais de carregamento, e fluência com carga constante, aplicada por meio de pesos mortos, todos realizados a 538OC. Nas diversas condições de ensaio planejadas, pôde-se comparar o desempenho do material novo com o usado. Concluiu-se que o material usado tem melhor desempenho nas condições de fadiga testadas. Nas condições de fluência o material novo mostrou-se com melhor desempenho. E nas condições de fadigafluência, dependendo do tempo de espera (ou de aplicação do carregamento) observou-se a existência de um tempo de transição além do qual as condições de fadiga-fluência aumentam o tempo de ruptura, tornando a fluência simples mais prejudicial. Conclui-se então que numa situação de análise de integridade estrutural, das três situações de carregamento analisadas (fadiga, fadiga-fluência e fluência), fadiga pura é mais danosa, sendo o fator limitante de vida (em tempos de espera curtos ou altas frequências). E, dependendo do tempo de espera, ou de aplicação de carga, a interação entre a fadiga e a fluência pode ser o fator limitante, sendo mais perigosa que a fluência simples. / In this work the time dependent fracture mechanics methodology is applied to the analysis of the behavior of pre-cracked specimens of API P22 steel pipe used in a petrochemical industry. Samples of new material and specimens extracted from a pipe in service for 120000 hours at a pressure of 115 Kgf/cm2 of steam at 538OC, were tested. Fatigue tests, fatigue-creep interaction tests with trapezoidal loading, and creep tests at constant load were performed at 538OC. The results showed that for all the conditions of the fatigue test, the used material had the best performance. However, the creep resistance of the new material was superior. In the fatigue-creep tests it was observed the existence of a hold time transition above which the time for rupture grows rapidly a simple creep for the same load is more critical. Overall we conclude that for the structural integrity analysis, for short hold times, fatigue is the most important factor and should be considered for the lifetime evaluation. When comparing creep with fatigue-creep behavior a threshold was observed, for long hold times simple creep was dominant, while the interaction fatigue-creep was more important for shorter periods.