Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-28Bitstream added on 2014-06-13T20:02:25Z : No. of bitstreams: 1 colenci_ra_dr_botfca.pdf: 998064 bytes, checksum: 8c2f921462491c32d9ae3f78277e6aed (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A propriedade mecânica denominada dureza é largamente utilizada na especificação de materiais, nos estudos e pesquisas mecânicas e metalúrgicas e no controle de qualidade de diversos materiais. No caso particular da madeira, dentre as diversas propriedades mecânicas empregadas como ferramentas para avaliação da sua qualidade e de seu potencial tecnológico, tem destaque a dureza Janka, que avalia a relação entre uma força de penetração superficial de uma pequena esfera de aço na madeira e a endentação promovida por essa esfera. Constitui-se em ensaios simples, rápido, e com boas correlações com a resistência à compressão paralela às fibras da madeira, referência maior na classificação estrutural deste material. Mais recentemente, trabalhos internacionais reportaram o uso da dureza Brinell para avaliação de madeiras. Além das vantagens já reportadas para a dureza Janka, a dureza Brinell traria a facilidade de realização dos ensaios em condições de campo, sobretudo pela menor magnitude dos esforços envolvidos na cravação do endentador na superfície do material. Dando continuidade a estudos já desenvolvidos, este trabalho teve como objetivo estudar critérios ou práticas, aplicáveis no campo e em exemplares individuais, para a qualificação mecânica de algumas espécies de madeira com a finalidade de classificação, e aprovação ou reprovação de lotes de dormentes de madeira para uso ferroviário. Os estudos iniciais conduziram ao projeto e desenvolvimento de equipamento 2 para avaliação em campo da dureza de madeiras - Durômetro portátil para madeiras embasado, no geral, na metodologia Brinell com mensuração dos diâmetros da calota endentada no material sob análise. Os ensaios de teste funcional e de calibração do equipamento foram conduzidos utilizando-se 16 lotes de madeiras de reflorestamentos e nativas... / The mechanical property called hardness is largely used in material specifications, in mechanical and metallurgical studies and research and in the quality control of several kinds of materials. Specifically for timber, among the several mechanical properties used as tools for its quality control and technological potential, Janka hardness, which evaluate the relation between a superficial penetration force of a small steel sphere in wood and the indentation produced by such sphere, are highlighted. It is constituted by simple, quick and easily performed test, with good correlations with the compression parallel to grain strength, a high reference in structural classification for this material. More recently, international studies have reported the use of Brinell hardness for timber assessment. Besides the advantages previously mentioned for Janka hardness, the Brinell one would make it easier to perform the tests in field conditions, especially for its lower magnitude in terms of the involved loads. Continuing studies already developed with such property for timber, this work had the objective of studying criteria or practices applicable on field and in individual wood elements, for the mechanical qualification of some timber species towards its classification, and approval or failing of timber sleeper lots for rail usage. The initial studies led to the project and development of an equipment for timber hardness field evaluation - portable Hardometer for timber. 4 The functional and calibration test of the equipment were carried out using 16 native and exotic timber lots, among there E.citriodora, E. tereticornis, E. saligna, E. urophylla, E. grandis, Goupia glabra (Cupiúba) and Bagassa guianenses (Tatajuba), with variation of origins beyond species. Each lot had 12 specimens. The calibration tests, performed with timber on its moisture above the FSP (fiber saturation point)... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Coorientadora: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Banca: José Vitor de Cândido Souza / Banca: José Wilson de Jesus Silva / Resumo: Atualmente, as cargas aplicadas nos eixos de vagões ferroviários têm sofrido aumento de esforços devido ao choque e tração no engate ferroviário. Neste trabalho o estudo foi realizado no engate tipo "F", que tem maior utilização e interesse por parte da ferrovia, por se tratar de um engate rotativo e utilizado para descarregamento de vagões com os mais diversos tipos de carga. Este trabalho tem como objetivo, verificar se existem transformações da microestrutura no material do engate, e possíveis gerações de trincas, através do estudo do aço AAR M-201 Grau E, após o ensaio de partículas magnéticas, com corrente alternada através da aplicação de Prods. A faixa de amperagem variou-se de 100 a 1000 ampères e como meio de resfriamento, utilizou-se a água a temperatura ambiente e o ar forçado. A preparação foi feita partindo de um engate Tipo "F" completo, fornecido por um operador logístico, a cauda foi magnetizada por inteiro e depois separados os corpos de prova por corte de serra, refrigerado para não haver aquecimento. Para a caracterização microestrutural, utilizou-se uma preparação metalográfica de laboratório de bancada e ataque com Nital 2%, e fez-se uso de microscopia ótica convencional e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Através da utilização da microscopia ótica e da microscopia eletrônica de varredura (MEV), pode-se verificar a microestrutura nas áreas que sofreram alterações microestruturais. Concluiu-se que o aço do engate, AAR M-201 grau E, após a magnetiz... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the applied loads on the axles of railway cars has been increasing efforts due to shock and traction in railway coupling. In this work, the study was performed on the coupling type "F", which has increased use and interest on the part of the railway, because it is a rotary coupling and used for unloading of wagons with the most diverse types of cargo. This work aims, check for microstructural changes on the coupling material, and possible generation of cracks through the study of steel AAR M-201 grade and after the test of magnetic particles with alternating current by applying Prods. As amperage range, was varied from 100 to 1000 amps and as cooling medium water was used at room temperature and forced air. The preparation was made starting from a coupling type "F" full, provided by a logistics operator, the tail was magnetized in full and then separate the specimens by cutting saw, cooled to no heating. For microstructural characterization, we used a metallographic preparation of benchtop laboratory and attack Nital 2%, and was made use of conventional optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). By using light microscopy and scanning electron microscopy (SEM), you can check the microstructure in areas that suffered microstructural changes. It was concluded that the coupling of steel, AAR M-201 grade And after magnetization by Prods 300-1000 amps, presented change microstructural where there was a martensite acicular structure not tempered and genera... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Valdir Alves Guimarães / Banca: Peterson Luiz Ferradini / Banca: Angelo Caporalli Filho / Banca: Mirian de Lourdes Noronha Motta Melo / Banca: Wanderson Santana da Silva / Resumo: Atualmente a indústria ferroviáriaenfrentao desafio de reduzir os custos operacionais envolvidos no transporte de cargas e passageiros. Uma das formas de aumentar a eficiência deste tipo de transporte se baseia no aumento da velocidade dos trens e das cargas transportadas por eixo, o que torna as ferrovias mais competitivas. No entanto estas soluções geram elevadas tensões nas rodas ferroviárias aumentando assim a possibilidade de ocorrerem falhas por fadiga nas mesmas. Por se tratar do componente mais críticonos trens, as rodas ferroviárias são alvo de grande parte das recentes pesquisas na área de desenvolvimento de novos materiais e processos de fabricação, uma vez que sua falha certamente ocasionará um descarrilamento do vagão ou locomotiva. A segurança da operação é o fator mais importante na ferrovia, portanto,novos materiais e processos produtivos devem ser exaustivamente testados a fim de garantir a confiabilidade dos componentes. O objetivo deste trabalho é verificar o desempenho de um aço microligado, recentemente desenvolvido no setor ferroviário, bem como estudar a influência dos processos de forjamento e fundição no comportamento mecânico e em fadiga de rodas ferroviárias. As rodas fundidas apresentam vantagens econômicas devido ao menor custo de fabricação, no entanto a sua utilização em composições destinadas ao transporte de passageiros deve ser bem avaliada uma vez que a aplicação deste tipo de componente de maneira alguma pode afetar a segurança de operação das ferrovias. Foram avaliadas três rodas através de ensaio microestrutural, tamanho de grão, nível de inclusão não-metálica, dureza, tração, impacto, tenacidade à fratura e fadiga, sendo uma roda fabricada por forjamento e com aço classe "C" (0,7% C), uma fabricada por fundição com o mesmo material e outra roda forjada produzida com o aço classe "C" ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently the rail industry has thechallenge of reducing operating costs engaged in freight andpassengers transport. One way to increase the efficiency of transportation is based on increasingthe speed andload of the railway whichmake it morecompetitive. However these solutions generate a high level stresson railway wheels increasing the possibility of failure. Since it is the most critical component in trains,railway wheels are the subjected to a large part of recent research on new materials development and manufacturing processes,as their failure certainly will result a derailment of the wagon or locomotive. Safety during operation is themost important factor in the railway,thus, new materials and manufacturing processes must be extensively tested to ensure the reliability of the components. The purposeof this work isto verifythe performance of amicroalloyed steel, recently developed forthe railroad industry, and investigatethe influence of forging and casting processes on mechanicaland fatigue behavior of railway wheels. The cast wheels present economic advantages due to lower manufacturing cost, however their use in railways designed to carry passengers should be thoroughly evaluated since the use of cast wheels cannot affect the safe operation of railroads. Three wheels were evaluated by microstructure testing, grain size, and content of nonmetallic inclusion determination, hardness, impact test, fracture toughness and fatigue test. One wheel was forged in Class "C" steel (0.7% C), one wheel cast in Class "C" material and the third one was forged in vacuum degassed microalloyed steel (Nb and Mo). Test results indicate that the microalloyed forged wheel presented superior values of yield strength, hardness, fracture toughness and fatigue behavior as compared to others. When comparing forged and cast wheels similar tensile and hardness properties were observed, being found superiority ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-05Bitstream added on 2014-06-13T19:22:32Z : No. of bitstreams: 1 000733743.pdf: 6109603 bytes, checksum: 3ac81b0010720c7afd549673cf935b17 (MD5) / Atualmente a indústria ferroviáriaenfrentao desafio de reduzir os custos operacionais envolvidos no transporte de cargas e passageiros. Uma das formas de aumentar a eficiência deste tipo de transporte se baseia no aumento da velocidade dos trens e das cargas transportadas por eixo, o que torna as ferrovias mais competitivas. No entanto estas soluções geram elevadas tensões nas rodas ferroviárias aumentando assim a possibilidade de ocorrerem falhas por fadiga nas mesmas. Por se tratar do componente mais críticonos trens, as rodas ferroviárias são alvo de grande parte das recentes pesquisas na área de desenvolvimento de novos materiais e processos de fabricação, uma vez que sua falha certamente ocasionará um descarrilamento do vagão ou locomotiva. A segurança da operação é o fator mais importante na ferrovia, portanto,novos materiais e processos produtivos devem ser exaustivamente testados a fim de garantir a confiabilidade dos componentes. O objetivo deste trabalho é verificar o desempenho de um aço microligado, recentemente desenvolvido no setor ferroviário, bem como estudar a influência dos processos de forjamento e fundição no comportamento mecânico e em fadiga de rodas ferroviárias. As rodas fundidas apresentam vantagens econômicas devido ao menor custo de fabricação, no entanto a sua utilização em composições destinadas ao transporte de passageiros deve ser bem avaliada uma vez que a aplicação deste tipo de componente de maneira alguma pode afetar a segurança de operação das ferrovias. Foram avaliadas três rodas através de ensaio microestrutural, tamanho de grão, nível de inclusão não-metálica, dureza, tração, impacto, tenacidade à fratura e fadiga, sendo uma roda fabricada por forjamento e com aço classe “C” (0,7% C), uma fabricada por fundição com o mesmo material e outra roda forjada produzida com o aço classe “C”... / Currently the rail industry has thechallenge of reducing operating costs engaged in freight andpassengers transport. One way to increase the efficiency of transportation is based on increasingthe speed andload of the railway whichmake it morecompetitive. However these solutions generate a high level stresson railway wheels increasing the possibility of failure. Since it is the most critical component in trains,railway wheels are the subjected to a large part of recent research on new materials development and manufacturing processes,as their failure certainly will result a derailment of the wagon or locomotive. Safety during operation is themost important factor in the railway,thus, new materials and manufacturing processes must be extensively tested to ensure the reliability of the components. The purposeof this work isto verifythe performance of amicroalloyed steel, recently developed forthe railroad industry, and investigatethe influence of forging and casting processes on mechanicaland fatigue behavior of railway wheels. The cast wheels present economic advantages due to lower manufacturing cost, however their use in railways designed to carry passengers should be thoroughly evaluated since the use of cast wheels cannot affect the safe operation of railroads. Three wheels were evaluated by microstructure testing, grain size, and content of nonmetallic inclusion determination, hardness, impact test, fracture toughness and fatigue test. One wheel was forged in Class C steel (0.7% C), one wheel cast in Class C material and the third one was forged in vacuum degassed microalloyed steel (Nb and Mo). Test results indicate that the microalloyed forged wheel presented superior values of yield strength, hardness, fracture toughness and fatigue behavior as compared to others. When comparing forged and cast wheels similar tensile and hardness properties were observed, being found superiority ... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Banca: Luiz Antonio Targa / Banca: Ivaldo de Domenico Vareli / Banca: João Alberto Borges de Araujo / Banca: Nilson Franco / Resumo: A propriedade mecânica denominada dureza é largamente utilizada na especificação de materiais, nos estudos e pesquisas mecânicas e metalúrgicas e no controle de qualidade de diversos materiais. No caso particular da madeira, dentre as diversas propriedades mecânicas empregadas como ferramentas para avaliação da sua qualidade e de seu potencial tecnológico, tem destaque a dureza Janka, que avalia a relação entre uma força de penetração superficial de uma pequena esfera de aço na madeira e a endentação promovida por essa esfera. Constitui-se em ensaios simples, rápido, e com boas correlações com a resistência à compressão paralela às fibras da madeira, referência maior na classificação estrutural deste material. Mais recentemente, trabalhos internacionais reportaram o uso da dureza Brinell para avaliação de madeiras. Além das vantagens já reportadas para a dureza Janka, a dureza Brinell traria a facilidade de realização dos ensaios em condições de campo, sobretudo pela menor magnitude dos esforços envolvidos na cravação do endentador na superfície do material. Dando continuidade a estudos já desenvolvidos, este trabalho teve como objetivo estudar critérios ou práticas, aplicáveis no campo e em exemplares individuais, para a qualificação mecânica de algumas espécies de madeira com a finalidade de classificação, e aprovação ou reprovação de lotes de dormentes de madeira para uso ferroviário. Os estudos iniciais conduziram ao projeto e desenvolvimento de equipamento 2 para avaliação em campo da dureza de madeiras - Durômetro portátil para madeiras embasado, no geral, na metodologia Brinell com mensuração dos diâmetros da calota endentada no material sob análise. Os ensaios de teste funcional e de calibração do equipamento foram conduzidos utilizando-se 16 lotes de madeiras de reflorestamentos e nativas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The mechanical property called hardness is largely used in material specifications, in mechanical and metallurgical studies and research and in the quality control of several kinds of materials. Specifically for timber, among the several mechanical properties used as tools for its quality control and technological potential, Janka hardness, which evaluate the relation between a superficial penetration force of a small steel sphere in wood and the indentation produced by such sphere, are highlighted. It is constituted by simple, quick and easily performed test, with good correlations with the compression parallel to grain strength, a high reference in structural classification for this material. More recently, international studies have reported the use of Brinell hardness for timber assessment. Besides the advantages previously mentioned for Janka hardness, the Brinell one would make it easier to perform the tests in field conditions, especially for its lower magnitude in terms of the involved loads. Continuing studies already developed with such property for timber, this work had the objective of studying criteria or practices applicable on field and in individual wood elements, for the mechanical qualification of some timber species towards its classification, and approval or failing of timber sleeper lots for rail usage. The initial studies led to the project and development of an equipment for timber hardness field evaluation - portable Hardometer for timber. 4 The functional and calibration test of the equipment were carried out using 16 native and exotic timber lots, among there E.citriodora, E. tereticornis, E. saligna, E. urophylla, E. grandis, Goupia glabra (Cupiúba) and Bagassa guianenses (Tatajuba), with variation of origins beyond species. Each lot had 12 specimens. The calibration tests, performed with timber on its moisture above the FSP (fiber saturation point)... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor