As rodovias de baixo volume de tráfego representam a maior extensão das rodovias não pavimentadas no estado do Rio Grande do Sul. Tendo em vista os escassos recursos financeiros e a necessidade premente de descentralizar o desenvolvimento econômico, é fundamental o estudo dos materiais locais para a redução do custo de implantação destas rodovias. O estudo dos solos tropicais visando a pavimentação de baixo custo para rodovias com tráfego reduzido é uma realidade que vem obtendo resultados muito positivos em outros estados e deve ser ampliado aqui no Rio Grande do Sul. Existe uma metodologia de estudo e seleção de solos tipicamente tropicais visando a utilização dos solos arenosos finos lateríticos na pavimentação, a metodologia MCT (MiniCompactação-Tropical), desenvolvida no Estado de São Paulo com base nos pavimentos construídos há várias décadas. O presente trabalho procura caracterizar os solos arenosos finos lateríticos do Rio Grande do Sul, utilizando para tal a metodologia MCT . Esta metodologia estuda o comportamento dos solos a partir de corpos de prova compactados de dimensões reduzidas. Foram realizados ainda ensaios convencionais de caracterização, compactação, CBR e módulo de resiliencia, a fim de avaliar a correlação com os resultados obtidos a partir dos estudos da metodologia MCT. Duas classes de solos pedogeneticamente distintas foram estudadas , porém revelaram propriedades geotécnicas semelhantes. Os solos estudados correspondem predominantemente ao tipo LG'-argilas lateríticas da classificação MCT. Assim sendo, diferem um pouco dos solos arenosos finos mais utilizados para pavimentação no Estado de São Paulo que são classificados como LA'-solos areno-argilosos lateríticos. No Rio Grande do Sul existe uma grande área de ocorrência de solos arenosos finos lateríticos com um excelente potencial de utilização nas camadas de base e sub-base de pavimentos de rodovias de baixo volume de tráfego, desde que se tomem medidas executivas para minimizar o problema da contração destes solos . / The low traffic roads represents the major extension of unpaved roads in Rio Grande do Sul State. To aim at the scarce financial resource, the utilization of local material is basic to low traffic roads implementation. The tropical soils study to low cost pavement has obtaining very positive results in another states and should be largely used in Rio Grande do Sul. The MCT (Miniature Compaction Tropical) is a study methodology to typically tropical soils aiming the fine grained lateritic soils utilization in pavements. This methodology has been developed in São Paulo State based on pavements building about thirty years ago. This study characterize the fine grained lateritic soils, by using the MCT methodology. This methodology studies the soils behavior using reduced dimensions compacted samples. Were realized conventional proves in characterization, compaction, CBR and resiliency modulus to compare with MCT proves. This work aims to give a global view of fine grained lateritic soils in Rio Grande do Sul State, by using the MCT methodology. Two kinds of soils were studied. In spite of being pedogenetically, they showed similar geotechnical properties. The soils characterized in this study are classified as LG' (lateritic clay), while the São Paulo's soils is denominated LA' (lateritic sand-clay). There is a big area of lateritic fine grained soils occurrence that could be used in pavement structural layers in low traffic roads in Rio Grande do Sul. However, executive steps are necessary to reduce the soils contraction in compacted basis.

A indústria do petróleo no Brasil está tendo um enorme desenvolvimento devido as descobertas da reserva do Pré-sal, as condições de extração e transporte do petróleo estão submetidas a condições extremas, que faz a necessidade da construção de grandes e complexas estruturas. Estas estruturas estão submetidas a esforços e ambientes agressivos, que ao longo do tempo podem nuclear trincas e desencadear em ruptura catastrófica, gerando assim enormes danos ambientais e econômicos. Nesse contexto é preciso utilizar técnicas que permitam o monitoramento das estruturas para prevenir esses desastres. A técnica de inspeção de Emissão Acústica, baseado na detecção de fontes de sinais acústicos que são emitidos durante a nucleação ou propagação de descontinuidades nos materiais de (ou com) baixo carregamento faz um método atrativo. A capacidade para localizar a fonte de emissão acústica é uma importante vantagens da técnica. Nesta pesquisa foi realizada uma avaliação de diferentes algoritmos de localização planar de fontes de emissão acústica, verificando qual algoritmo apresenta uma melhor exatidão na localização. Comparando o erro na localização entre uma chapa com acessórios (soldas, furos e reforços, geralmente encontrada em diferentes segmentos na industria) e uma chapa sem acessórios (considerado como uma condição ideal na propagação de ondas acústicas). As fontes foram simuladas através da quebra do grafite, considerando duas amplitudes para o limiar de detecção 40db e 70db, como método de avaliação de condições de baixa amplitude de ruído e altas amplitudes de ruído, geralmente encontradas em ambientes industriais. As fontes foram posicionadas dentro e fora do arranjo de sensores para verificação de qual disposição resulta numa melhor exatidão. Também foi realizada uma análise da velocidade de propagação das ondas acústicas nas chapas utilizadas, verificando os modos de propagação presentes e como estes se relacionam com o limiar escolhido e também como influenciam na coordenada de localização para os algoritmos ensaiados. Os resultados obtidos nas coordenadas de localização para os algoritmos estudados também foram comparados com um algoritmo próprio da instrumentação utilizada para aquisição e análise de sinal da marca Vallen Systeme GmbH. No análise de velocidade verificou-se que para 40db o modo de propagação presente é o So e para 70db o modo Ao. Os resultados de localização obtidos mostraram que os algoritmos com limiar 40db tiveram uma melhor exatidão em comparação com valores obtidos para 70db. Os menores erros nas coordenadas de localização foram obtidos para os algoritmos com 4 sensores e fontes dentro do arranjo de sensores. Dentre os algoritmos estudados, a melhor exatidão foi para o método iterativo que teve valores muito próximos ao algoritmo da Vallen Systeme GmbH. / The oil industry in Brazil is having a huge development because the findings of the pre-salt reserves, the conditions of extraction and transport of oil are subject to extreme hardship, which makes the need for large and complex structures. These structures are subject to harsh environments and efforts which, over time, can trigger crack initiation and catastrophic rupture, generating enormous environmental and economic damage. In this context it is necessary to use techniques that allow the monitoring of the structure to prevent such disasters. The inspection technique based on Acoustic Emission detection of sources of acoustic signals that are emitted during the nucleation and propagation of discontinuities in stressed materials is an attractive method. The ability to locate the source of acoustic emission is an important technique advantage. In this research an assessment of different algorithms for planar location of acoustic emission sources was made in order to verify which algorithm has a better accuracy in location. Comparing the error in the location of a plate with accessories (welds, holes and reinforcements, usually found in different parts of industry) and a flat plate without fittings (considered as an ideal condition in acoustic wave propagation). The sources were simulated by pencil lead break considering two amplitudes for the detection threshold 40db and 70db, to assess conditions of low and high noise amplitude typically found in industrial environments. The sources were positioned inside and outside the array of sensors in order to ascertain what arrangement results in better accuracy. An analysis of the speed of propagation of acoustic waves in plates used was also performed, considering the propagation present modes and how these relate to the chosen threshold and also how they influence the coordinate location for the tested algorithms. The results obtained in the location coordinates for the algorithms studied were also compared with a standard algorithm of the instrumentation used for signal acquisition and analysis (Vallen Systeme GmbH). By means of the analysis, it was found that speed to 40db S0 mode propagation is present and the mode A0 when 70db is set. The results showed that the location algorithms with threshold 40db had a better accuracy compared with values obtained for 70db. The minor errors in the location coordinates were obtained by algorithms with 4 sensors and sources within the array of sensors. Among the studied algorithms for better accuracy, the iterative method worked best. It had values very close to the Vallen Systeme GmbH algorithm.

As causas da deterioração da permeabilidade da carga no alto-forno em taxas altas de injeção de carvão pulverizado (PCI) ainda não são bem conhecidas. Sabe-se na prática operacional que variações na qualidade das cinzas dos carvões injetados podem afetar a estabilidade do forno. Dentro desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi analisar o comportamento de cinzas de misturas de carvões em testes de fusibilidade e de viscosidade em relação às suas composições químicas e mineralógicas, uma vez que se utilizam misturas de carvões de alto e de baixo teor de matéria volátil no processo de PCI, para atingir a eficiência de combustão e a taxa de substituição coque/carvão necessárias ao processo de alto-forno. Amostras de quatro carvões e sete misturas foram queimadas entre 800-850°C e suas cinzas analisadas por fluorescência e difração de raios X e por testes de fusibilidade e viscosidade. Cinzas com teores mais altos de Si e Al apresentaram alta temperatura de fluidez e maior viscosidade a 1.500°C, devido à grande proporção de mulita e à baixa basicidade. Cinzas com teores significativos de Fe, Ca e S apresentaram temperaturas de fluidez e viscosidade mais baixas nessa temperatura, em função da transformação de mulita em anortita e/ou da mais alta basicidade. Na temperatura de 1600°C, as cinzas das misturas de carvão selecionadas apresentaram viscosidades inferiores a 10 Pa.s. / Some aspects of permeability deterioration in blast furnace process at high rates of pulverized coal injection (PCI) are not well known yet. At operational practice variations in the ash constituents of injected coals can affect the furnace performance. In the context this work aimed to analyze the ash behavior of coal blends under fusibility and viscosity tests in relation to their chemical and mineralogical compositions, since blends of low and high volatile coals are generally used to attain the required combustion characteristic and the best coke/coal replacement ratio for the process. Four coals and seven blends were selected and ashed at 800-850°C. The samples were analyzed by X-ray fluorescence and X-ray diffraction techniques and ASTM ash fusion (AFT) and viscosity tests were performed. Ash containing high contents of Si and Al showed higher fusion temperatures and higher viscosity at 1500°C, due to the higher Mullite content and to the low basicity. Ash presenting significant contents of Fe, Ca and S had lower fusion temperatures and lower viscosity at 1500°C, due to the Mullite transformation in Anorthite and/or to the higher basicity. At 1600°C the ash of selected coal blends showed low viscosities (< 10 Pa.s).

A técnica de oxinitrocarbonetação combina dois processos o de nitretação e de oxidação com a formação sobre a camada de compostos óxidos como a magnetita, hematita e wüstita, buscando aumentar a resistência a corrosão e desgaste devido à camada de nitretos. E em muitas aplicações este processo vem substituindo o processo de cromo duro. O presente trabalho tem como objetivo mostrar a viabilidade técnica de substituir o processo de cromo duro pela oxinitrocarbonetação em componentes hidráulicos. Neste estudo foi utilizado um componente de válvula hidráulica chamado de comando de válvula. Para avaliar seu comportamento realizamos diversos ensaios como difração de raios-X, ensaios de microdureza, análises metalográficas e ensaios de corrosão acelerada, além de testes práticos avaliando o seu funcionamento. Também foram realizados estudos estatísticos, comparando o diâmetro dos comandos de válvula antes e após o processo de oxinitrocarbonetação. Com a utilização do processo oxinitrocarbonetação foi possível viabilizar uma significativa redução nas etapas de usinagem que eram necessárias no processo convencional sem perda de qualidade e desempenho do componente. Isto é, houveram ganhos principalmente do ponto de vista ambiental pela não utilização de processo que contenha o Cr+3. / The techniques of oxi-nitrocarburizing combine two types of nitriding processes and oxidation to produce on the white layer oxides such as hematite, wustite and magnetite to increase the corrosion and wear resistance due to nitride layer. In many applications replace the hard-chrome. The present work aims to show the technical feasibility of replace the hard-chrome with oxi-nitrocarburizing in hydraulic parts. In this study was used an element of the hydraulic system called control valve. To evaluate the performance of control valve was made several tests with x-ray diffraction, micro hardness, metallographic analysis and salt spray as well as practical test. The statistical studies were also conducted to comparing the valve command diameter before and after the oxi-nitrocarburizing process. The use of oxi-nitrocarburizing process promotes a reduction of machining steps that were necessary in the conventional process without loss of quality and performance. Environmentally was obtained gain because this new process does not have Cr+3 in the composition.

O uso de tubos metálicos como componentes integrantes de umbilicais submarinos vem apresentando uma tendência de crescimento na costa brasileira. Apesar de ser uma tecnologia madura, já difundida em outras regiões de produção de petróleo em mar no mundo, o ineditismo de sua aplicação no Brasil traz a necessidade de se estudar algumas questões específicas na busca de se garantir a adequada implementação da tecnologia. Um dos aspectos peculiares à costa brasileira diz respeito ao tipo de embarcações especializadas à instalação dos umbilicais. Tomando-se a instalação de um umbilical típico de tubos metálicos sendo feita por estas embarcações observa-se uma condição bastante severa de processo de fadiga de baixo ciclo nos tubos. Trabalhos vem sendo feitos para se estudar o efeito da fadiga de baixo ciclo no desempenho a fadiga de alto ciclo destes tubos, entretanto, nenhum trabalho foi específico para o tipo de regime de fadiga de baixo ciclo que aparece no cenário de instalação da costa brasileira. Neste trabalho foi proposto um método de teste para se simular, em amostras em laboratório, este regime específico de dano de fadiga de baixo ciclo. Após a aplicação deste dano as amostras foram submetidas a um regime de fadiga de alto ciclo para construção de curvas SN e comparação com as curvas disponíveis na literatura. Para a determinação dos carregamentos impostos aos umbilicais e tubos metálicos foram definidos dois cenários de profundidade (lâmina d’agua) e condições ambientais típicos de instalações de umbilicais na costa brasileira. Para determinação das deformações sofridas pelos tubos metálicos foi utilizado um software dedicado a este tipo de análise e que emprega o método de elementos finitos. Nas simulações do software foram utilizadas curvas Tensão-Deformação obtidas de 6 amostras de tubos ensaiadas. O universo de amostras utilizado para os testes em laboratório, simulando o dano à fadiga de baixo ciclo e construção das curvas SN, foi de 15 amostras com espessura de parede de 1,1mm sem solda e 14 amostras com espessura de parede de 1,3mm com solda circunferencial. A aplicação do dano à fadiga de baixo ciclo foi feita utilizando-se o método de teste de flexão em quatro pontos. Para a construção das curvas SN foi utilizado método de fadiga axial. Após o teste de fadiga axial algumas das amostras foram selecionadas para caracterização das superfícies de fratura. Os resultados dos testes indicaram que, apesar do dano de fadiga de baixo ciclo ser em regime bastante diferente dos estudos disponíveis na literatura, o desempenho à fadiga de alto ciclo dos tubos não apresentou queda quando comparado com estes estudos. / The use of steel tubes in subsea umbilicals is showing a continuous growth in offshore Brazil. Although steel tubes are a mature technology in other offshore oil production areas abroad, its ineditism in Brazil brings the necessity of verifying some local specific characteristic to guarantee its adequate implementation. One of these specific characteristics is regarding the umbilical installation fleet. Taking one typical steel tube installation by one of those vessels one can found a very severe low cycle fatigue condition. Studies have been made for understanding the effect of low cycle fatigue in the high cycle fatigue behavior of steel tubes for umbilicals, but, no specific study on the low cycle fatigue regime that figures on brazilian coast installation scenario. This work proposed a test method for simulating, in samples in laboratory, this specific regime of low cycle fatigue, and after imposing this damage the samples was subjected to a high cycle fatigue regime in order to build SN curves and to compare with the curves presented in the literature. For determining the loads imposed to umbilicals and steel tubes two typical installation scenarios of water depth and environmental data was defined. For determining strains on steel tubes it was used a specific finite element method software. On the software simulation it was used 6 stress-strain curves obtained of 6 steel tube samples testes. The sampling universe for the laboratory tests, for simulating the low cycle fatigue and SN curves build, was 15 samples of 1,1mm wall thickness without weld tubes and 14 samples of 1,3mm wall thickness with weld tubes. The low cycle fatigue regime was performed in a four point bending apparatus and axial fatigue test was used for the SN curves. After axial fatigue test some samples were selected for fracture characterization. The tests results indicated that, although low cycle fatigue regime been different to studies in the literature, the steel tubes didn’t show detrimental effects on high cycle fatigue resistance when compared to these studies.

A soquetagem de cabos de fibra poliéster (PET) com resina termorrígida é uma técnica que vem sendo desenvolvida, visando à aplicação da mesma em cabos sintéticos de ancoragem de plataformas petrolíferas em águas profundas. O procedimento de soquetagem consiste em fixar a extremidade do cabo em um dispositivo metálico vazado em formato cônico, o soquete, no qual se adiciona uma resina polimérica que cura, tornando-se rígida. O trabalho visou determinar um procedimento e um tipo de resina termorrígida apropriados à soquetagem de cabos de fibra poliéster. A fibra de PET que compõe o cabo utilizado na soquetagem foi analisada termicamente por Termogravimetria (TGA) para avaliação da estabilidade térmica e por calorimetria exploratória diferencial (DSC) para avaliação da temperatura de transição vítrea (Tg) e da temperatura de fusão (Tm). O lubrificante que recobre a fibra de PET foi analisado por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As resinas bicomponentes comerciais selecionadas para o trabalho foram aquelas atualmente empregadas na soquetagem de cabos de aço, a resina Wirelock (poliéster) e a Calcepóxi (epóxi), e resinas epóxi Araldite. Os componentes da resina poliéster comercial foram caracterizados por FTIR. A estabilidade térmica das resinas após a cura foi avaliada por TGA, e o comportamento térmico das resinas antes e após a cura por DSC. A resposta viscoelástica das resinas curadas foi avaliada por Análise Dinâmico-Mecânica (DMA). Determinou-se a dureza de corpos-de-prova de resina epóxi com endurecedores nas proporções indicadas pelo fabricante e em proporções definidas neste trabalho. Algumas das resinas selecionadas foram testadas em ensaio de compressão. Cabos de 10 mm (escala laboratorial) e 48 mm (escala piloto) foram soquetados com resinas comerciais e avaliados por ensaio mecânico de tração. Verificou-se que o tipo de resina e sua viscosidade, a conicidade do soquete e a razão volumétrica resina/fibra são parâmetros relevantes para o bom desempenho mecânico do cabo de PET soquetado. A formação de uma camada contínua de resina na parede do soquete revestindo o cabo foi determinante para a obtenção de excelentes resultados. / The socketing of polyester (PET) fiber ropes with thermoset resin has been developed aiming their application as mooring synthetic ropes for deep water oil platforms. The socketing procedure consists of fixing the ends of the rope in a hollow metallic device of conical shape, the socket, which receives the liquid polymeric resin that becomes hard after the cure. The specific aim of this work was to determine a procedure and a thermoset resin suitable for socketing PET fiber ropes. The PET fiber was analyzed by TGA and DSC. The lubricant that covers the PET fiber was analyzed by FTIR. Commercial bicomponent resins used for the socketing of steel cables, polyester resin (Wirelock) and epoxy resin (Calcepóxi), were comparatively evaluated with some selected epoxy resins (Araldite). Thermal stability of the cured resins was evaluated by TGA, and the cure and thermal behaviour of the resins were evaluated by DSC. The viscoelastic behaviour of the cured resins was evaluated by DMA. Ropes of 10 mm (lab scale) and 48 mm (pilot scale) were socketed with these resins and evaluated in tensile testing. It was verified that the resin type, the socket conicity and the resin/fiber volumetric ratio must be considered for optimum performance for the PET fiber rope. A continuous resin layer in the inner wall of the socket surrounding the rope is also very important for a successful socketing procedure.

O presente trabalho é um estudo comparativo entre três modelos de hastes de quadril não cimentadas, em que foram avaliadas a variação dos padrões de deformações corticais entre um osso intacto e o mesmo osso com uma haste implantada e a estabilidade primária de cada prótese quanto à rotação e migração axial (micromovimentos relativos entre o osso e a haste). Para tal, foram realizados ensaios mecânicos de carregamento estático, com aquisição simultânea de dados obtida por extensômetros de resistência elétrica e sensores de deslocamento. As hastes estudadas foram divididas em três grupos: A, B e C, sendo implantadas três amostras de cada grupo em fêmures compósitos (nove no total). A haste A possui colar e seção transversal circular. A haste B é projetada para fixação distal, tem seção transversal octagonal e conicidade de 10. A haste C é mais curta que as demais e é mais larga na sua região proximal, e possui uma curvatura lateral acompanhando a curvatura do fêmur. As hipóteses são que a variação do padrão de deformações corticais influencia no remodelamento ósseo, e que uma inadequada estabilidade primária da haste com relação ao osso dificulta a osseointegração do implante. Estes dois fenômenos estão associados à soltura, maior causa de revisão de próteses de quadril não cimentadas. Durante os ensaios, dois fêmures implantados com hastes do grupo C fraturaram na região proximal, só restando uma amostra deste grupo, o que impossibilitou o grupo C de ser incluído na análise estatística de variância entre os diferentes modelos de hastes. Os modelos A e B apresentaram redução no nível de deformações em todas as regiões analisadas após a implantação das hastes com relação aos fêmures intactos, especialmente na região proximal do fêmur, sendo que em geral a haste B apresentou menor diminuição nas deformações que a haste A. O modelo C sofreu aumento no nível de deformações nas regiões anterior, lateral distal e medial (sensores proximal e distal) e diminuição nas regiões posterior e lateral proximal. Foram encontradas diferenças significativas entre as próteses A e B para migração axial e rotação, para um índice de significância p=0,05, sendo que a haste B apresentou maiores deslocamentos que a haste A. Pela análise radiográfica, pôde-se observar que a artroplastia da haste C é bastante invasiva na região proximal do fêmur. Isto pode explicar o surgimento das trincas após as artroplastias na região posterior proximal dos fêmures. A existência dessas trincas combinada ao aumento de carga na região proximal verificado após implantação dessa haste induziu fraturas de dois fêmures no início dos ensaios. Pelos resultados de deformações encontrados para uma única amostra, o projeto C pode ser benéfico por minimizar o efeito de blindagem de tensões. No entanto, o projeto da haste C deve ser revisto e sujeito a mais testes in vitro, devido à alta tendência de fratura na região proximal do fêmur e à necessidade de obter resultados confiáveis estatisticamente (o que não foi possível no presente trabalho). / The present work is a comparative study between three models of uncemented hip stems, in which the change in the patterns of the cortical strains between an intact bone and the same bone implanted with a stem and the primary stability of each stem relative to rotation and axial migration (micromotion between the bone and the stem) were evaluated. Static loading mechanical tests were performed with simultaneous data acquisiton using strain gages and displacement sensors. The stems were divided in three groups: A, B and C, and three samples of each group were implanted in composite femurs (in a total of nine). The stem A has a colar and a circular cross section. The stem B is designed for distal fixation, has a octagonal cross section and 10 taper. The stem C is shorter than the others, is wider proximally and has a lateral curvature following the femur curvature. The hypotheses are that the variation in the pattern of the cortical strains acts on bone remodelling, and that an improper primary stability of the stem relative to the bone difficults the implant osseointegration. These two phenomena are associated to asseptic loosening, the biggest cause of uncemented hip prostheses revision. During the tests, two femurs implanted with group C stems fractured in the proximal region, so just one sample of this group remained, and group C was not submited to analysis of variance between the different stem models. The models A and B presented reduction in the level of strains for all analysed regions after stems implantation relative to the intact femurs, especially in the proximal region, and the stem B presented less reduction the stem A. Significative differences between stems A and B were found for axial migration and rotation, for a significance level of p=0.05. The model C presented increase in the level of strains in the anterior, distal lateral and medial (proximal and distal sensors) regions and reduction in the posterior and proximal lateral regions. By the X-rays analysis, it was observed that the stem C arthroplasty is quite invasive in the proximal region of the femur. This can explain the cracks that appeared in the proximal posterior region of the femurs after the arthroplasties. The existence of these cracks combined to the load increase in the proximal region verified after the implantation of this stem induced fractures of two femurs in the beginning of the tests. The cortical strains and axial migration results found for stem C are not statistically trustful, thus more in vitro tests must be performed to validate this project. Nevertheless, the fact that two femurs fractured in the start of the tests suggests the need of a careful selection of the bone and the patient to be submited to an arthroplasty with this stem.

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.

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.