Submitted by Israel Vieira Neto (israel.vieiraneto@ufpe.br) on 2015-03-04T16:38:17Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Emerson Marcello Ferreira Anastácio.pdf: 10089049 bytes, checksum: 0eb60791ae3e8e6cb281ce1df85c67e2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T16:38:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Emerson Marcello Ferreira Anastácio.pdf: 10089049 bytes, checksum: 0eb60791ae3e8e6cb281ce1df85c67e2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-07-18 / A área investigada situa-se entre Fagundes e Itatuba (PB), geologicamente inserida no Terreno Alto Moxotó (TAM), Subprovíncia Transversal (DZT), Província Borborema, Nordeste do Brasil. Localmente ocorre um conjunto de corpos tabulares, lenticulares e sub-elípticos, de uma suíte de rochas graníticas e metamáfico-ultramáficas com lentes de rochas metacarbonáticas associadas, além de skarns, encaixados em um embasamento gnáissico-migmatítico (Complexo Floresta). Lentes de rochas metamáficas-ultramáficas, pertencentes a uma série basalto-toleiítica com afinidades de MORB, hospedam importantes ocorrências de Fe-Ti. Os skarns abrigam uma associação de quartzo-epidoto-sulfetos (Fe-Cu), disposta em estruturas do tipo brechada e stockwork, formadas por hidrotermalismo tardio que pode ter gerado mineralizações com potencial interessante, (e.g. Fe, Cu, Au), como já constatado em outros skarns da Província Borborema. Visando elucidar de modo mais realístico o modelo genético da mineralização estudada, no contexto temporal do hidrotermalismo, foi realizado o estudo geocronológico da principal ocorrência de skarns mineralizados em Fe-Cu, utilizando-se o par isotópico Re-Os em calcopirita (sulfeto dominante na paragênese do minério estudado). Embora o erro nas análises das razões isotópicas entre Re e Os ter sido aceitável (< 1 %), as amostras de calcopirita analisadas registraram concentrações extremamente baixas de Re (7 a 20 ppb) e Os (6 a 98 ppb), que ocasionaram uma tendência não-linear no diagrama concórdia, não permitindo um cálculo preciso da idade. Assim, após várias tentativas de geração de idades interpretáveis diante do contexto geológico local, este cálculo foi feito individualmente para as quatro frações analisadas, sendo que as que forneceram dados plausíveis no contexto geológico da área retornaram idades entre 0,52 Ga (amostra YK-566-1) e 2,05 Ga (YK-566-4). Enquanto a idade obtida pela amostra YK-566-1 pode representar o momento da precipitação dos sulfetos na área, associado ao hidrotermalismo tardio, durante o Estágio 3 Cambriano (~520 Ma), a amostra YK-566-4 (2,05 Ga) provavelmente possui informações isotópicas herdadas do episódio juvenil mais antigo relatado até o momento (2308 ± 22,5 Ma) ou de seu metamorfismo posterior em 2,012 Ga. Embora os métodos utilizados não tenham permitido considerações e conclusões mais consistentes, face ao contexto geológico da área estudada como conhecido até o momento, os dados de Carmona (2006) combinados com os de Santos et al. (2013a), bem como os gerados neste trabalho, permitem, de fato, traçar uma evolução aceitável, onde a granitogênese neoproterozoica provavelmente seria a responsável pelo hidrotermalismo da área (~547 Ma), embora a mineralização primária de Fe-Cu provavelmente seja orosiniana (2,050-1,800 Ga).

Processing of nanostructured WC-Co and W-Co powders,modelling of Fe-Mn-Si alloy, swelling of Fe-Cu alloy, andmechanical properties and sintering of Fe-Mn-Si steels havebeen studied in the present thesis. W-Co precursors made by chemical synthesis were used toproduce nanostructured WCCo and W-Co powders by calcination,reduction and carburization. The phase constituents in thecalcined powders depend on temperature and atmospheres. Cobaltcan accelerate the reduction rate of the W-Co precursors as acatalyst, and cobalt influences the formation of intermediatephases during the reduction of the precursors. The ratio of carbon monoxide to carbon dioxide controlscarburization process, gives different intermediate phases andcarburization rates. There exist several intermediate phases: W6Co6C, W3Co3C, W2C due to varying carbon monoxide content in thecarburization gases. Nanostructured WC-Co powders with aparticle size of 20-50 nm have been obtained. The effect of silicon content on the particle sizedistribution of milled Fe-Mn-Si master alloy powders is muchmore significant than that of manganese content. A finer finalparticle size can be obtained in the alloy powders with highersilicon compositions. Long time milling results in theagglomeration of small particles. The grinding process can bedescribed using classic batch grinding equation based on thepopulation balance model. A swelling model for Fe-Cu alloyssintered at the temperatures above the melting point of copperhas been established based on the penetration mechanism. In themodel, the particle coordination number and heating rate wereused to express the porosity and the thickness of the diffusionlayers between iron and copper particles respectively. The effects of sintering temperature and time on theproperties of sintered steels have been studied. Fe-Mn-Simaster alloys made by cast-milling, atomizing, and acombination of atomization and milling have been covered. Themilled, and atomizationmilled alloy steels showed goodmechanical properties with small dimensional change. Transientliquid phase of the Fe-Mn-Si alloys accelerates densification,and offer fast diffusion of alloying elements. The addition ofa small amount of Fe-Mn-Si master alloy to Astaloy 85Mo powdercan lead to high strength with zero dimensional change. <b>Key words:</b>Processing; Modelling; Nanostructured powder;WC-Co; W-Co; Calcination; Reduction; Carburization; Particlesize; Sintered steel; Fe-Cu alloy; Swelling; Fe-Mn-Si masteralloy; Mechanical properties; Sintering parameters.

<p>Processing of nanostructured WC-Co and W-Co powders,modelling of Fe-Mn-Si alloy, swelling of Fe-Cu alloy, andmechanical properties and sintering of Fe-Mn-Si steels havebeen studied in the present thesis.</p><p>W-Co precursors made by chemical synthesis were used toproduce nanostructured WCCo and W-Co powders by calcination,reduction and carburization. The phase constituents in thecalcined powders depend on temperature and atmospheres. Cobaltcan accelerate the reduction rate of the W-Co precursors as acatalyst, and cobalt influences the formation of intermediatephases during the reduction of the precursors.</p><p>The ratio of carbon monoxide to carbon dioxide controlscarburization process, gives different intermediate phases andcarburization rates. There exist several intermediate phases: W₆Co₆C, W₃Co₃C, W₂C due to varying carbon monoxide content in thecarburization gases. Nanostructured WC-Co powders with aparticle size of 20-50 nm have been obtained.</p><p>The effect of silicon content on the particle sizedistribution of milled Fe-Mn-Si master alloy powders is muchmore significant than that of manganese content. A finer finalparticle size can be obtained in the alloy powders with highersilicon compositions. Long time milling results in theagglomeration of small particles. The grinding process can bedescribed using classic batch grinding equation based on thepopulation balance model. A swelling model for Fe-Cu alloyssintered at the temperatures above the melting point of copperhas been established based on the penetration mechanism. In themodel, the particle coordination number and heating rate wereused to express the porosity and the thickness of the diffusionlayers between iron and copper particles respectively.</p><p>The effects of sintering temperature and time on theproperties of sintered steels have been studied. Fe-Mn-Simaster alloys made by cast-milling, atomizing, and acombination of atomization and milling have been covered. Themilled, and atomizationmilled alloy steels showed goodmechanical properties with small dimensional change. Transientliquid phase of the Fe-Mn-Si alloys accelerates densification,and offer fast diffusion of alloying elements. The addition ofa small amount of Fe-Mn-Si master alloy to Astaloy 85Mo powdercan lead to high strength with zero dimensional change.</p><p><b>Key words:</b>Processing; Modelling; Nanostructured powder;WC-Co; W-Co; Calcination; Reduction; Carburization; Particlesize; Sintered steel; Fe-Cu alloy; Swelling; Fe-Mn-Si masteralloy; Mechanical properties; Sintering parameters.</p>

O presente trabalho possui como objetivo analisar as propriedades do composto que apresenta em sua composição Fe-Cu-C com adição da cinza leve em percentuais de 4,8% classificado como composto A; 9,8% classificado como composto B; e 14.8% classificado como composto C, processados por metalurgia do pó convencional. Outro objetivo foi analisar o percentual desses compostos e compará-los a liga Fe-Cu-C, classificado como composto Sem Cinza (SC), que não apresenta cinza em sua composição. O composto que não apresenta cinza é utilizado na fabricação de anéis de selos mecânicos. Buscou-se nesse trabalho a melhor condição de cinza em balanço como sendo uma possível alternativa na fabricação desses componentes. A cinza leve foi adicionada ao composto SC já citado (Fe-Cu-C). O carbono presente no composto sem cinza, que tem por finalidade apresentar uma melhor condição de lubrificação nos anéis de selos mecânicos, foi mantido e balanceado junto aos três novos que apresentaram a adição de cinza. Foi analisada no microscópio eletrônico de varredura a distribuição dos elementos ferro, cobre, grafite e cinza leve após a sinterização. Já o tamanho das partículas dos constituintes dos compostos, foram analisados ainda em estado pulvurulento. Determinou-se a massa específica aparente, a curva de compressibilidade e foram compactadas as amostras dos compostos Fe-Cu-C com e sem cinza. Foi realizada a sinterização em atmosfera controlada por argônio em temperatura de 1150ºC com taxa de resfriamento constante. Para a análise da eficiência da mistura, foram realizados ensaios de densidade das amostras sinterizadas, dureza, microdureza e metalografia. Ensaio de micrografia, Dispersão de Energia por Espectroscopia (EDS), ensaio de desgaste pelo método tribológico, análise perfilométrica 2D e 3D e análise dimensional (variações de altura e diâmetro). Foi realizada também a análise da resistividade elétrica dos compostos balanceados com cinza e sem cinza. Para mensurar a possibilidade do uso dos compostos com cinza foram avaliados os resultados obtidos e comparados com os resultados do composto Fe-Cu-C sem adição de cinza. Os resultados indicaram a possiblidade do emprego do composto A (4,8% de cinza) para fabricação de anéis de selo mecânico. / This work aims to analyze the properties of the compound having in its composition Fe-Cu-C with the addition of fly ash in 4,8% percentage classified as compound A, 9,8% classified as compound B, and 14,8% classified as compound C, processed by conventional powder metallurgy. Another objective was to analyze the percentage of these compounds and compare them to Fe-Cu-C, classified as compound No fly ash (SC), which has no gray in their composition. The compound that has no ash is used in the manufacture of mechanical seals rings. We sought in this work the best condition of gray balance as a possible alternative in the manufacture of these components. The fly ash was added to the compound SC (Fe-Cu-C). The addition of carbon in the compounds was to reduce the friction in process compression. Was examined in a scanning electron microscope the distribution of the elements iron, copper, graphite, and fly ash after sintering. The size of the compounds particles were analyzed in powdery state. It was determined the apparent density, compressibility curve of the compounds Fe-Cu-C and Fe-Cu-C with fly ash. Sintering was performed in a controlled atmosphere with argon at a temperature of 1150 ° C with a constant rate of cooling. To analyze the efficiency of mixing of test samples of sintered density, hardness, hardness and metallography were performed. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), tribological wear test method, analysis perfilométrica 2D and 3D dimensional analysis (variations in height and diameter). Analysis of the electrical resistivity of the compounds with and without fly ash was also performed. To measure the possible use of the compounds with fly ash, results were evaluated and compared with results of the compound Fe-Cu-C without adding ash. The results indicated the possibility of employment of compound A (4,8% ash) for the manufacture of mechanical seal rings.

O presente trabalho possui como objetivo analisar as propriedades do composto que apresenta em sua composição Fe-Cu-C com adição da cinza leve em percentuais de 4,8% classificado como composto A; 9,8% classificado como composto B; e 14.8% classificado como composto C, processados por metalurgia do pó convencional. Outro objetivo foi analisar o percentual desses compostos e compará-los a liga Fe-Cu-C, classificado como composto Sem Cinza (SC), que não apresenta cinza em sua composição. O composto que não apresenta cinza é utilizado na fabricação de anéis de selos mecânicos. Buscou-se nesse trabalho a melhor condição de cinza em balanço como sendo uma possível alternativa na fabricação desses componentes. A cinza leve foi adicionada ao composto SC já citado (Fe-Cu-C). O carbono presente no composto sem cinza, que tem por finalidade apresentar uma melhor condição de lubrificação nos anéis de selos mecânicos, foi mantido e balanceado junto aos três novos que apresentaram a adição de cinza. Foi analisada no microscópio eletrônico de varredura a distribuição dos elementos ferro, cobre, grafite e cinza leve após a sinterização. Já o tamanho das partículas dos constituintes dos compostos, foram analisados ainda em estado pulvurulento. Determinou-se a massa específica aparente, a curva de compressibilidade e foram compactadas as amostras dos compostos Fe-Cu-C com e sem cinza. Foi realizada a sinterização em atmosfera controlada por argônio em temperatura de 1150ºC com taxa de resfriamento constante. Para a análise da eficiência da mistura, foram realizados ensaios de densidade das amostras sinterizadas, dureza, microdureza e metalografia. Ensaio de micrografia, Dispersão de Energia por Espectroscopia (EDS), ensaio de desgaste pelo método tribológico, análise perfilométrica 2D e 3D e análise dimensional (variações de altura e diâmetro). Foi realizada também a análise da resistividade elétrica dos compostos balanceados com cinza e sem cinza. Para mensurar a possibilidade do uso dos compostos com cinza foram avaliados os resultados obtidos e comparados com os resultados do composto Fe-Cu-C sem adição de cinza. Os resultados indicaram a possiblidade do emprego do composto A (4,8% de cinza) para fabricação de anéis de selo mecânico. / This work aims to analyze the properties of the compound having in its composition Fe-Cu-C with the addition of fly ash in 4,8% percentage classified as compound A, 9,8% classified as compound B, and 14,8% classified as compound C, processed by conventional powder metallurgy. Another objective was to analyze the percentage of these compounds and compare them to Fe-Cu-C, classified as compound No fly ash (SC), which has no gray in their composition. The compound that has no ash is used in the manufacture of mechanical seals rings. We sought in this work the best condition of gray balance as a possible alternative in the manufacture of these components. The fly ash was added to the compound SC (Fe-Cu-C). The addition of carbon in the compounds was to reduce the friction in process compression. Was examined in a scanning electron microscope the distribution of the elements iron, copper, graphite, and fly ash after sintering. The size of the compounds particles were analyzed in powdery state. It was determined the apparent density, compressibility curve of the compounds Fe-Cu-C and Fe-Cu-C with fly ash. Sintering was performed in a controlled atmosphere with argon at a temperature of 1150 ° C with a constant rate of cooling. To analyze the efficiency of mixing of test samples of sintered density, hardness, hardness and metallography were performed. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), tribological wear test method, analysis perfilométrica 2D and 3D dimensional analysis (variations in height and diameter). Analysis of the electrical resistivity of the compounds with and without fly ash was also performed. To measure the possible use of the compounds with fly ash, results were evaluated and compared with results of the compound Fe-Cu-C without adding ash. The results indicated the possibility of employment of compound A (4,8% ash) for the manufacture of mechanical seal rings.

O presente trabalho possui como objetivo analisar as propriedades do composto que apresenta em sua composição Fe-Cu-C com adição da cinza leve em percentuais de 4,8% classificado como composto A; 9,8% classificado como composto B; e 14.8% classificado como composto C, processados por metalurgia do pó convencional. Outro objetivo foi analisar o percentual desses compostos e compará-los a liga Fe-Cu-C, classificado como composto Sem Cinza (SC), que não apresenta cinza em sua composição. O composto que não apresenta cinza é utilizado na fabricação de anéis de selos mecânicos. Buscou-se nesse trabalho a melhor condição de cinza em balanço como sendo uma possível alternativa na fabricação desses componentes. A cinza leve foi adicionada ao composto SC já citado (Fe-Cu-C). O carbono presente no composto sem cinza, que tem por finalidade apresentar uma melhor condição de lubrificação nos anéis de selos mecânicos, foi mantido e balanceado junto aos três novos que apresentaram a adição de cinza. Foi analisada no microscópio eletrônico de varredura a distribuição dos elementos ferro, cobre, grafite e cinza leve após a sinterização. Já o tamanho das partículas dos constituintes dos compostos, foram analisados ainda em estado pulvurulento. Determinou-se a massa específica aparente, a curva de compressibilidade e foram compactadas as amostras dos compostos Fe-Cu-C com e sem cinza. Foi realizada a sinterização em atmosfera controlada por argônio em temperatura de 1150ºC com taxa de resfriamento constante. Para a análise da eficiência da mistura, foram realizados ensaios de densidade das amostras sinterizadas, dureza, microdureza e metalografia. Ensaio de micrografia, Dispersão de Energia por Espectroscopia (EDS), ensaio de desgaste pelo método tribológico, análise perfilométrica 2D e 3D e análise dimensional (variações de altura e diâmetro). Foi realizada também a análise da resistividade elétrica dos compostos balanceados com cinza e sem cinza. Para mensurar a possibilidade do uso dos compostos com cinza foram avaliados os resultados obtidos e comparados com os resultados do composto Fe-Cu-C sem adição de cinza. Os resultados indicaram a possiblidade do emprego do composto A (4,8% de cinza) para fabricação de anéis de selo mecânico. / This work aims to analyze the properties of the compound having in its composition Fe-Cu-C with the addition of fly ash in 4,8% percentage classified as compound A, 9,8% classified as compound B, and 14,8% classified as compound C, processed by conventional powder metallurgy. Another objective was to analyze the percentage of these compounds and compare them to Fe-Cu-C, classified as compound No fly ash (SC), which has no gray in their composition. The compound that has no ash is used in the manufacture of mechanical seals rings. We sought in this work the best condition of gray balance as a possible alternative in the manufacture of these components. The fly ash was added to the compound SC (Fe-Cu-C). The addition of carbon in the compounds was to reduce the friction in process compression. Was examined in a scanning electron microscope the distribution of the elements iron, copper, graphite, and fly ash after sintering. The size of the compounds particles were analyzed in powdery state. It was determined the apparent density, compressibility curve of the compounds Fe-Cu-C and Fe-Cu-C with fly ash. Sintering was performed in a controlled atmosphere with argon at a temperature of 1150 ° C with a constant rate of cooling. To analyze the efficiency of mixing of test samples of sintered density, hardness, hardness and metallography were performed. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), tribological wear test method, analysis perfilométrica 2D and 3D dimensional analysis (variations in height and diameter). Analysis of the electrical resistivity of the compounds with and without fly ash was also performed. To measure the possible use of the compounds with fly ash, results were evaluated and compared with results of the compound Fe-Cu-C without adding ash. The results indicated the possibility of employment of compound A (4,8% ash) for the manufacture of mechanical seal rings.

Die vorliegende Arbeit untergliedert sich in drei aufeinander aufbauende Themenkomplexe. Der erste Komplex umfasst Untersuchungen zum Nachweis und zur Quantifizierung von Beugungsanteilen in der ioneninduzierten Elektronenemission (IILEED). Dazu wurden bei der streifenden Streuung schneller He und H -Ionen an Cu(001) energiedispersive zweidimensionale Winkelverteilungen emittierter Elektronen aufgenommen. Es konnten reflexartige Intensitäten in der ioneninduzierten Elektronenemission nachgewiesen werden, deren Raumwinkeländerungen in Abhängigkeit von Anregungsrichtung und Detektionsenergie mittels einer modifizierten Ewaldkonstruktion quantitativ nachvollziehbar sind. Die beobachteten Beugungsstrukturen geben Aufschluss über den ursächlichen elektronischen Anregungsprozess an der Oberfläche. Im zweiten Teil wird die ioneninduzierten Elektronenemission beim Wachstum ultradünner 3d-Übergangsmetallfilme (Co, Fe, Mn) auf Cu(001) untersucht. Die streng zum jeweiligen Wachstumsstadium korrelierten Änderungen der Energiespektren und Anzahlverteilungen emittierter Elektronen (SEE-Oszillationen), sind hauptsächlich auf binäre Stossprozesse der Projektile mit Stufenkanten zurückzuführen. Die SEE-Oszillationen können zur in-situ Wachstumsanalyse und Bedeckungsbestimmung ultradünner Filme herangezogen werden. Im dritten Abschnitt wird eine neue Messmethode zur Analyse komplex rekonstruierter Oberflächenstrukturen vorgestellt. Die Methode der „Ionenstrahltriangulation“ (IST) basiert auf der relativen Änderung der Anzahlverteilung emittierter Elektronen bei azimutaler Drehung der Probenoberfläche. Bestimmt werden die azimutale Richtung und die relative Breite von Oberflächenkanälen in der obersten atomaren Lage. Die Registrierung der pro Streuprozess emittierten Elektronenanzahl eröffnet erstmalig eine quantitative Simulation von IST-Messkurven. Auf dieser Grundlage können mittels IST die lateralen Atompositionen langreichweitig geordneter Oberflächenstrukturen auf mehrere hundertstel Angström genau festgelegt werden. Das hohe strukturanalytische Potential dieser Messmethode demonstrieren IST-Untersuchungen an den Strukturphasen der Systeme Mn/Cu(001) und Fe/Cu(001). / H+ and He+ ions with an energy of 25 keV are scattered under a grazing angle of incidence from a clean and flat Cu(001) surface. For specific azimuthal orientations of the crystal surface with respect to low index directions in the surface plane we observe the ion induced emission of electrons with a conventional LEED (low energy electron diffraction) setup. By operating the instrument in an energy dispersive mode we find intensity distributions of emitted electrons which can unequivocally be ascribed to diffraction effects at the target surface. From this ion induced LEED-reflexes (IILEED) we get important information about the electron excitation- and emission effects during the scattering process. In the second part of this work we investigate the correlation between thin-film growth (Co, Fe, Mn on Cu(001)) and electron emission in the regime of grazing ion scattering. The “rough” surface of uncompleted layers increase the probability of binary collisions of incident ions with individual atoms at the surface. The energy spectras and the number distribution of emitted electrons are substantially influenced by these “violent” collisions and allow us to monitor growth of thin films via simple measurements of target current or from energy spectra of emitted electrons. The method provides excellent signals and is also applicable in the regime of poor layer growth. By making use of ion beam triangulation (IBT), direct information on the atomic structure of thin films and substrate surfaces is obtained. We discuss in the third part of this work a new variant of this method based on the detection of the number of emitted electrons. The data are analyzed via computer simulations using classical mechanics which provides a quantitative analysis with respect to projectile trajectories. This new detection scheme allows the determination of the in-plane structure of reconstructed thin films and surfaces with high precision. The impressed potential of this method is demonstrated by quantitative analysis of the structural phases of Fe and Mn on Cu(001).

Orientadores: Roberto Perez Xavier, Lena Virginia Soares Monteiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torresi_Ignacio_M.pdf: 10387814 bytes, checksum: 10ae1f36fa8d66f6046d5f1bb6d6a4aa (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O depósito de óxido de ferro-cobre-ouro (IOCG) Alvo 118 (170 Mt @ 1,0 wt% Cu, 0,3 g/t Au), junto aos depósitos de classe mundial de Sossego e Cristalino, situam-se no setor sul da Província Mineral de Carajás (PMC) alinhados e uma zona de cisalhamento subvertical regional, de direção WNW-ESE, e 60 km de extensão, próximo ao contato do Supergrupo Itacaiunas, uma sequência metavulcano-sedimentar (~2,76 Ga), com o embasamento arqueano (Complexo Xingu; ~3,0 Ga). A mineralização de Cu-Au no deposito Alvo118 e hospedada por rochas vulcanicas máficas e intermediarias, corpos de granitos e gabbros, que foram sujeitos a seguinte sequência de alteração hidrotermal em direção ao minério de Cu: (1) alteração sódica representada por albita e escapolita, o que indica circulação de fluidos quentes (>500°C) e salinos; (2) alteração potássica dominada pela presença de biotita e k-feldspato, respectivamente, nas rochas máficas e intermediarias, acompanhada de formação de magnetita e silicificação; (3) alteração a clorita, espacialmente associada brechas quartzo-carbonaticas mineralizadas a calcopirita e stockworks de veios que normalmente apresentam estruturas de preenchimento de espaço; (4) alteração a quartzo-sericita tardia a mineralizacao. A assembléia mineral da mineralizacao e dominada por calcopirita (80%), acompanhado de bornita (10%), magnetita (10%), hematita (10%), e traços de teluretos de Au-Ag, galena e cassiterita. Diferente de outros depósitos do tipo IOCG da PMC, onde ETRL estão presentes em apatita, allanita e monazita, no Alvo 118 o enriquecimento e em ETRP. Neste deposito os ETRP estão concentrados principalmente em apatite e em um mineral pobre em alumínio, um silicato de Be-B-ETRP do grupo da gadolinite, que nunca foi descrita em qualquer deposito do tipo IOCG do mundo. Estudos de inclusões fluidas em quartzo e calcite apontam pra um regime de fluidos, em que soluções hipersalinas e quentes, representada por inclusões trifásicas, fossem progressivamente esfriadas e diluídas por fluidos de baixa salinidade, representada por inclusões bifásicas, que dominam na mineralizacao do Alvo 118. Valores de d18OH2O em equilíbrio com calcita (-1.9¿ a 10.7¿ a 300°C) sugerem forte interação entre os fluidos mineralizantes e as rochas hospedeiras, como também prolongada mistura com fluidos meteóricos. A composição de d34S em calcopirita (5.1¿ a 6.3¿) difere daquela de fonte mantélica/magmática, reforçando a possibilidade de fontes de enxofre mais pesado (sulfatos de evaporitos?) para os sulfetos da brecha e dos veios mineralizados. A alteração sódica de alta temperatura, a sobreposição de alteração potássica e a alteração a clorita proximal, a brecha de quartzo-carbonatica mineralizada e os valores de d18O indicam que o Alvo 118 e um sistema IOCG que evoluiu em níveis estruturais superiores, nível crustal raso, envolvendo o influxo de águas meteóricas. / Abstract: The Alvo 118 iron oxide-copper-gold (IOCG) deposit (170 Mt @ 1,0 wt% Cu, 0,3 g/t Au), together with the world-class Sossego and Cristalino deposits, lie in the southern sector of the Carajas Mineral Province (CMP) along a steeply-dipping, WNW-ESE-striking, 60 km-long shear zone, close to the contact of the Itacaiunas Supergroup metavolcano-sedimentary sequence (~2,76 Ga) and the basement (Xingu Complex; ~3,0 Ga). The Cu-Au mineralization at the Alvo 118 is hosted by mafic and felsic metavolcanic rocks and crosscutting granitoid and gabbro bodies that have been subjected to the following hydrothermal alteration sequence towards the ore zones: (1) sodic alteration represented by albite and scapolite, indicating the circulation of hot (>500°C) and highly saline fluids; (2) potassium alteration dominated by biotite or Kfeldspar, respectively, in mafic and felsic volcanic and intrusive rocks, accompanied by the formation of magnetite and silicification; (3) chlorite alteration spatially associated with carbonate-quartz ore breccia and vein stockworks that commonly display open-space filling textures; (4) local post-ore quartz-sericite alteration. The ore assemblage is dominated by chalcopyrite (80%), accompanied by bornite (10%), magnetite (10%), hematite (10%), and traces of Au-Ag tellurides, galena and cassiterite. Dissimilar from other IOCG deposits of the CMP where LREEs are commonly enriched in apatite, allanite and monazite, the Alvo 118 ore displays enrichments of HREEs. In this deposit the HREEs are mainly concentrated in apatite and in an Al-poor, Be-B-HREE silicate of the gadolinite group which has never been reported in IOCG systems worldwide. Fluid inclusion studies in quartz and calcite point to a fluid regime in which hot brine solutions, represented by < 10 vol.% of salt-bearing aqueous inclusions, were progressively cooled and diluted by lower temperature, low-salinity (< 10 wt% NaCl eq.) aqueous fluids defined by two-phase aqueous inclusions, by far the dominant type. d18OH2O values in equilibrium with calcite (- 1.9¿ to 10.7¿ at 300°C) suggest strong interaction between ore fluids and the host rocks, as well as prolonged mixing with meteoric fluids. The d34S composition of chalcopyrite (5.1¿ to 6.3¿) differs from a mantle/magmatic source adding the possibility of heavier sulfur sources (e.g., evaporite sulfate?) for the ore breccia and vein sulfides. The restricted high temperature sodic alteration, the pervasive overprinting of the potassic alteration minerals (biotite and K-feldspar) by chlorite proximal to the ore zones, quartz-calcite-chlorite ore breccias/veins with open-space filling textures in brittle structures, and the d18O data collectively indicate that the Alvo 118 IOCG system developed at structurally high levels and experienced the influx of evolved meteoric water. / Mestrado / Mestre em Geociências

One main reason for the use of Fe-Cu-C system in PM industry is the presence of liquid phase (copper) at the start of sintering (1120oC). The diffusion of liquid copper into iron causes swelling in the structure. This in turn can cause high dimensional change and, if not controlled properly, may cause distortion. So it is of paramount importance to control the copper diffusion. Carbon, added as graphite, reduces the swelling of copper by changing the dihedral angle. The affect of graphite on copper diffusion depends on the graphite type, particle size of graphite and heating rate. The aim of this work was to find the influence of graphite type and particle size of graphite on copper diffusion. Water Atomized iron (ASC100.29) produced in Höganäs AB was taken as the base powder.  Two types of graphite were used each with two different particle sizes. Two different graphite quantities (0.2% &amp; 0.8%) for each type was taken. Natural fine graphite (UF4), Natural coarse graphite (PG44), Synthetic fine graphite (F10) and  Synthetic coarse graphite (KS44) were the graphites used in this work. Powders were compacted at 600 Mpa and the sintering was done at 1120oC for 30 minutes in 90/10 N2/H2. Dilatometry and metallographic investigation of the samples sintered in the production furnace were used to understand the graphite influence.   The investigation showed that at low graphite levels (0.2%), the affect of graphite type or graphite size was not significant on copper diffusion. At high graphite levels (0.8%),  synthetic graphites were more effective in reducing the swelling of copper. Influence of  particle size of synthetic graphites on Cu diffusion was not significant compared to the influence of particle size of natural graphite. There was also a considerable affect of heating rate on graphite dissolution and copper swelling.

Orientadores: Roberto Perez Xavier, Carlos Roberto de Souza Filho, Lena Virginia Soares Monteiro / Tese (doutorado) -Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_EmersondeResende_D.pdf: 11938678 bytes, checksum: fdc3794a3948e2508d41b33690dcf01d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O depósito de óxido de ferro-cobre-ouro de Sossego na Província Mineral de Carajás (PMC), região norte do Brasil, consiste de três corpos de minério principais, denominados Sossego-Curral, Sequeirinho-Baiano e Pista, envolvidos por zonas de alteração hidrotermal sódica, sódico-cálcica, potássica, clorítica e hidrolítica. Essas zonas de alteração hidrotermal mostram diferentes graus de desenvolvimento em cada corpo de minério. Os estágios iniciais de alteração foram controlados pelo fluxo de fluido em zonas de cisalhamento regionais, enquanto a mineralização cupro-aurífera corresponde a uma fase tardia e se formou em um ambiente estrutural rúptil. Salmouras hipersalinas, quentes (> 500 oC) e compostas essencialmente por NaCl-CaCl2-H2O podem estar associadas com o desenvolvimento inicial do sistema hidrotermal Sossego. As brechas sulfetadas Sequeirinho e Sossego mostram um enriquecimento em Cu-Fe-Au-(Ag)- Ni-Co-Se-Y-V-P-La-Ce e baixo conteúdo de Ti, semelhante a outros depósitos de óxido de Fe-Cu-Au em Carajás e em termos mundiais. O alto conteúdo de Ni, Co, Se, V e Pd, especialmente no corpo Sequeirinho, possivelmente é decorrente da lixiviação de metais a partir de fontes como o gabro, que tem relação espacial com os corpos de magnetitito e as zonas mineralizadas, e lente de rochas metaultramáficas do Supergrupo Itacaiúnas. Os processos de interação fluido-rocha devem ter resultado em significativa lixiviação de metais da seqüência de rochas hospedeiras, que foi acentuado por fluidos hidrotermais inicialmente de alta temperatura (>500 oC) e alto conteúdo de cloreto no sistema hidrotermal Sossego, movido pelo calor dos vários episódios de intrusões registrados na PMC. As inclusões fluidas de amostras dos estágios finais da evolução do sistema hidrotermal Sossego, indicam a participação de (1) salmouras hipersalinas; (2) salmouras salinas, de baixa temperatura (~150 oC) e ricos em CaCl2; e (3) fluidos de baixa salinidade e baixa temperatura (< 250 oC) e compostos por NaCl-H2O, representativos, respectivamente dos estágios inicial, principal e final da mineralização de Cu-Au. As salmouras salinas ricas em CaCl2 poderiam refletir uma evolução contínua a partir de um fluido hipersalino magmático ou envolver fluidos bacinais de baixa temperatura, incluindo um componente derivado de evaporitos. Os fluidos portadores de NaCl e de baixa salinidade predominam nos estágios finais do evento mineralizante e podem representar o influxo de fluidos meteóricos. A transição para um regime estrutural dominantemente rúptil e o resfriamento do sistema favorecem o influxo desses fluidos meteóricos oxidados. A mistura de fluidos pode ter sido o mecanismo principal que desencadeou a precipitação da maior parte do Cu e Au nos diferentes corpos de minério do depósito de Sossego. / Abstract: The Sossego iron oxide-copper-gold deposit in the Carajás Mineral Province (CMP), northern Brazil, consists of three main orebodies, named Sossego-Curral, Sequeirinho-Baiano and Pista, enveloped by sodic, sodic-calcic, potassic, chloritic, and hydrolithic hydrothermal alteration zones. These alteration zones display different degrees of development in these orebodies. The early alteration stages were controlled by fluid-flow in large-scale regional shear zones, whereas bulk copper-gold mineralization was late and formed in a brittle structural environment. Hypersaline NaCl-CaCl2-H2O hot (>500 oC) brines could be associated with the initial development of the hydrothermal system. Sequeirinho and Sossego sulfide ore breccias are marked by enrichment in Cu-Fe-Au-(Ag)-Ni-Co-Se-Y-V-P-La-Ce and low contents of Ti, which also occur in other IOCG deposits of CMP and worldwide IOCG deposits. The high contents of Ni, Co, Se, V and Pd, particularly in Sequeirinho orebody, possibly were originated by metal leaching from sources such as intrusive gabbro, which have spatial relationship with massive magnetite bodies and mineralized zones, and metaultramafic lenses of Itacaiúnas Supergroup. Fluid-rock interaction process might have resulted in significant metal leaching from host sequences, enhanced by early high temperature (>500 oC) and high chloride concentrations of hydrothermal fluids in the extensive Sossego hydrothermal system driven by heat from several intrusive episodes recorded in the CMP. Fluid inclusions of the samples from the final stages of evolution of the Sossego hydrothermal system in brittle conditions, indicated participation of hot hypersaline brines, low temperature (~150 oC) CaCl2-rich saline brines and low-temperature (<250 oC) low salinity NaCl-H2O fluids in early, main and late mineralization stages. The CaCl2-rich saline brines could reflect continuum evolution from magmatic hypersaline fluids or involve low temperature basinal, including evaporite-derived fluids. Low salinity, NaCl-bearing fluids, predominates in late stages and reflect channelized influx of meteoric fluids. The transition to a dominantly brittle structural regime and cooling of the system favors the influx of these oxidized meteoric-derived fluids. Fluid mixing could have represented a major influence on ore precipitation in different orebodies from the Sossego IOCG deposit and could have had fundamental importance to trigger the bulk of copper deposition. / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Ciências