Orientador: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Inês Joekes / Banca: Adley F. Rubira / Banca: Élson Longo / Banca: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Resumo: A substituição parcial de íons Fe3+ por pares de íons (Co2+-Ti4+ ou Co2+-Sn4+) na ferrita de bário hexagonal (BaFe12O19) leva a uma substancial diminuição no campo coercitivo (Hc) com uma pequena mudança na magnetização de saturação (Ms), permitindo seu uso em gravação magnética e magneto-óptica de alta densidade. Os diferentes métodos de preparação de ferritas de bário resultam em produtos com propriedades distintas. Neste trabalho, preparou-se BaFe12-2xCoxTixO19 e BaFe12-2xCoxSnxO19 (0,25 £ x £ 1) por coprecipitação, utilizando cloretos dos metais precursores e solução de KOH/K2CO3 como precipitante. Após a secagem, o produto obtido foi calcinado a 950oC por 3h, lavado e seco. Os difratogramas de raios X indicaram a formação da ferrita de bário. As micrografias eletrônicas de varredura mostraram que os pós obtidos apresentam-se na forma de plaquetas hexagonais de 1 a 2mm. As curvas de magnetização das ferritas de bário dopadas mostraram que o campo coercitivo e a remanência diminuem em função do aumento da razão de substituição x. A curva de magnetização da amostra dopada com Co-Ti, com x = 1 é característica de uma ferrita mole, com Hc = 13,5 kA.m-1 (0,17 kOe), Ms = 46,1 emu.g-1 e Mr = 11,0 emu.g-1. Para a amostra dopada com Co-Sn a diminuição de Mr não é significante. Estes resultados mostraram que as propriedades magnéticas das ferritas de bário dopadas obtidas por coprecipitação foram melhoradas, em relação aos dados da literatura para ferrita de bário pura ou dopada. / Abstract: The partial substitution of Fe3+ ions with pairs of ions (Co2+-Ti4+ or Co2+-Sn4+) in hexagonal barium ferrite (BaFe12O19) leads to a substantial reduction on coercivity (Hc) with only a low change in saturation magnetization (Ms), allowing its use in high density magnetic and magneto-optical recording. Different preparative methods result in barium ferrites with distinguished properties. In this work, BaFe12-2xCoxTixO19 and BaFe12-2xCoxSnxO19 (0.25 £ x £ 1) were prepared by the coprecipitation method using chloride salt precursors and KOH/K2CO3 solution. After drying, the powder was calcinated at 950oC by 3 h, washed and dried. The X ray diffraction patterns indicated the barium ferrite phase formation. The scanning electron micrographs showed that the particles are hexagonal platelike with diameter size ranging from 1 to 2 mm. The magnetization curves of substituted barium ferrites showed that the values of Hc and Mr decrease with the increase of the substitution ratio x. The magnetization curve profile for Co-Ti substituted sample with x =1 is characteristic of a soft ferrite with Hc = 13.5kA.m-1 (0.17 kOe), Ms = 46.1 emu.g-1 and Mr = 11.0 emu.g-1. These results indicated that the magnetic properties of substituted barium ferrites obtained by coprecipitation were improved when compared with the literature data for pure and substituted barium ferrite. / Doutor

Orientador: Yukio Kobayashi / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Antônio de Padua Lima Filho / Resumo: A identificação e a qualificação dos constituintes microestruturais de uma junta soldada são de grande importância pela relação que existe entre a microestrutura do cordão e as propriedades mecânicas, particularmente a tenacidade. Trabalhando com variações nos parâmetros de pulso, corrente de pico e tempo de pico, e também na temperatura de pré-aquecimento, foram quantificados os constituintes ferrita acicular e microfases presentes no metal de solda; sendo ambos considerados controladores da tenacidade. Os resultados deste trabalho demonstraram que aumentou a quantidade de ferrita acicular para os menores níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Quanto às microfases, ocorreu uma redução na quantidade à medida que se elevaram os níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Observou-se, também, qual foi a influência da velocidade de resfriamento na microestrutura final do metal de solda. Foi utilizado o processo de soldagem a arco elétrico com proteção gasosa, no modo pulsado e arame tubular. A soldagem foi realizada em chapa de aço estrutural de alta resistência e baixa liga (COS-AR 50), com chanfro em "X" e ângulo de 30º. Como metal de adição foi utilizado o arame tubular de fluxo metálico E70C-6M, com diâmetro de 1,2 mm. / Abstract: The identification and qualification of the microstructural constituents present in the welded joint are very important for the relationship between the microstructure of the weld beads with the mechanical properties, particularly toughness. Working with variations of pulse parameters, peak current and peak time, and also preheating temperature, had been quantified the constituents acicular ferrite and microphases present in weld metal; being both considered controllers of toughness. The results of this work demostrated that greater amounts of acicular ferrite had been occurred in the lowest levels of pulse parameters and preheating temperature. As for microphases, it has a reduction of the amount with the increase of pulse parameters and preheating temperature. It was observed, also, the influence of the cooling speed in the final microstructure of the weld metal. The samples were welded by the metal gas arc welding, using pulsed arc and tubular wire. As metal base was used HSLA structural steel plate (COS-AR 50), with "X"-groove and bevel angle 30º. The addition metal was the tubular metal-cored wire "E70C-6M" with diameter of 1.2 mm. / Mestre

Resumo: Os espinélios compreendem um grande grupo de compostos com aplicações tecnológicas, sendo que tais aplicações são, fundamentalmente, por sua capacidade de acomodar diferentes cátions em sua estrutura cristalina e essas propriedades estão diretamente correlacionadas ao método de preparação. Neste trabalho as ferritas...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The spinels include a great group of composites with technological applications, being that such applications are, basically, for its capacity to accommodate different cations in its crystalline structure and these properties directly are correlated to the preparation method. In this work the ferrites...(Complete abstract, click electronic address below) / Orientador: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Coorientador: Lucianna da Gama F. Vieira / Banca: Elisabete Inácio Santiago / Banca: Paulo Roberto Bueno / Mestre

Orientador: Juno Gallego / Banca: Ruís Camargo Tokimatsu / Banca: Itamar Ferreira / Resumo: No Brasil, a maior parte da energia elétrica disponível é gerada por usinas hidrelétricas as quais contam com grande número de turbinas hidráulicas. Durante sua operação estas turbinas sofrem sérios danos provenientes tanto de natureza mecânica como também hidráulica. Fenômenos de perda de massa e também trincas e rachaduras são alguns dos principais problemas que ocorrem devido a um fenômeno chamado de erosão cavitacional, que comumente é recuperado por soldagem. Sendo assim, grandes níveis de resistência à cavitação vêm sendo obtidos com a deposição de aços inoxidáveis com a presença de cobalto pelo processo de soldagem a arco com proteção gasosa. Neste trabalho, seis amostras feitas de aço-carbono ASTM A36, as quais foram extraídas de retalhos de turbinas, foram usadas como metal de base para as amostras. Usando um processo a arco elétrico com proteção gasosa (GMAW) em posição plana, duas camadas de aço AWS E70-S6 (1,2 mm de diâmetro) foi depositada em todas as amostras, e, somente em três das amostras foram depositadas duas camadas de amanteigamento com o arame de aço inoxidável AWS E309-T1 (1,6 mm de diâmetro) usando o mesmo processo, onde foi utilizado como proteção gasosa uma mistura de 75% de dióxido de carbono e 25% de argônio. A energia de soldagem nominal nestes casos foi de 0,5 kJ/mm. Por final, mais duas camadas de aço inoxidável com cobalto, liga resistente à cavitação foram depositadas por arco pulsado, com energia de soldagem nominal de 0,5 a 0,8kJ/mm, com uma mistura de gases de 98% de argônio e 2% de oxigênio como proteção. Secções transversais das amostras foram preparadas, devidamente lixadas e depois polidas com alumina 1,0μm, seguido de ataque químico moderado com Villela para observação de microestruturas. Foi feito o estudo de microdureza Vickers com carga padrão de 0,4 N e espaçamento regular (0,4 mm) ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays most of the power supply used in Brazil is provided for a large number of hydraulic turbines. During its operation in hydroelectric power plants, these turbines usually have been damaged either mechanical or hydraulic reasons. So, catastrophic cracking and loss-of-mass due to cavitation erosion are main problems which are commonly repaired by welding. Higher levels of resistance to cavitation erosion have been attained with surface deposition of a cobalt-alloyed stainless steel coating by gas-protected arc welding techniques. In the present work six plates, which were machined from blades of hydraulic turbines made with ASTM A36 carbon steel grade, were used as base metal. Using manual gas-metal arc welding (GMAW) in flat weld position two layers of AWS E70-S6 carbon steel (1.2 mm diameter) were deposited on all samples. Only 3 samples two buttering layers were deposited with AWS E309-T1 flux-cored wire (1.6 mm diameter) using same processing, where were applied a 75% carbon dioxide - 25% argon mixture as protection gas. The nominal heat input used in all layers was approximately 0.5 kJ/mm. At the last welding deposition another two cobalt-alloyed, cavitation resistant, stainless steel cladding layers were deposited under pulsed arc with a nominal heat input of 0.5 to 0.8kJ/mm, being used for them a protective gas mixture of 98% argon - 2% oxygen. Transverse sections of weld deposit were prepared according standard grinding method (up to 1200-grit SiC paper) and final mechanical polishing using 1.0μm alumina, followed by moderate etching in Villela reagent for microstructural observation. Vickers microhardness measurements were carried out at standard load (0.4 N) and regular spacings (0,4mm) from surface to base metal. Light microscopy (LM) was used to determine average size of inclusions, which was measured from digitalized images using a freeware image analysis ...(Complete abstract, click electronic access below) / Mestre