O presente estudo descreve as alterações metalúrgicas e topográficas do cilindro de blocos de motor de combustão interna fabricados em ferro fundido cinzento, após a realização de testes de durabilidade em dinamômetro. O motor testado tem tecnologia Flex-Fuel, e pode ser operado com qualquer proporção de mistura gasolina comum/etanol. Um motor foi testado com combustível etanol e o outro com gasolina comum, buscando-se assim representar duas condições extremas de trabalho em termos de combustível. A pesquisa constituiu-se da revisão bibliográfica e da parte prática que envolveu: a realização de testes de durabilidade de motor em dinamômetro; a caracterização metalúrgica e topográfica do cilindro após teste com ambos os combustíveis, utilizando técnicas de microscopia eletrônica de varredura, metalografia por microscopia óptica, perfilometria e quantificação de parâmetros de rugosidade, entre outros; a análise crítica, discussão dos resultados e apresentação da conclusão. / The present study approaches the metallurgical and topographical alterations on the cylinder of an internal combustion engine block made of gray cast iron, after durability dynamometer tests. The tested engine has flexible fuel technology (Flex-Fuel), and is capable to work with both gasoline/ethanol fuels, in any mixture proportion. One engine has been tested with ethanol and another one tested with gasoline, and so representing two extreme conditions on which the engine may work in terms of fuel. The research has been developed basically through the conceptual approach by the bibliographic review and the experimental steps that involved: general engine durability test at dynamometer bench; metallurgical and topographic characterization analysis at laboratory, after the test with both fuels, applying Scanning Electronic Microscopy SEM, optical microscopy metallography, profilometer and roughness parameters quantification, and so forth; critical analysis on the results, discussion and final conclusion.

O material, metálico ferro fundido cinzento, é muito utilizado industrialmente, principalmente na área automobilística. Usinagem com alta velocidade tem sido uma tendência atual para aumentar a produtividade, com a possibilidade de se ober ótima qualidade superficial, possivelmente eliminando processos subseqüentes. Aliado à questão de qualidade ambiental, as operações de usinagem têm-se voltado para usinagem a seco ou com mínima quantidade de lubrificante (MQL - minimal quantity of lubricant). Este trabalho estuda o torneamento com alta velocdidade de ferro fundido cinzento GG25 através de usinagem a seco e com MQL. Utiliza-se, em operação de faceamento, ferramenta de cerâmica mista (Al2O3+ TiC) e metal duro com cobertura (TiCN/Al2O3/TiN), usando velocidades de corte muito acima dos valores tradicionais. Comparativamente o desgaste é significativamente menor na cerâmica. O tipo de desgaste predominante é o desgaste de flanco. Os principais mecanismos de desgaste encontrados são abrasão mecânica e delaminação. O aumento do avanço diminui o desgaste de flanco. Existe uma razão entre a vazão de óleo e a vazão de ar na lubrificação MQL que viabiliza sua aplicacão com relação ao desgaste de flanco. Em todas as condições testadas, o sistema MQL mostra ser capaz de reduzir a rugosidade superficial Ra. / The gray cast iron material is very used industrially, mainly in the automotive industry. High speed machining is the current tendency to increase the productivity, with the possibility of obtaining good surface quality, possibly eliminating subsequent operations. Due to regulations on the subject of environrnental quality, the machining operations have been turned to dry machining or minimal quantity of lubricant (MQL). This work studies the turning process at high speed of gray cast iron GG25 with dry machining and MQL techniques. The operation uses face turning with coated carbide (TiCN/Al2O3/TiN) and mixed alumina ceramic (Al203+ TiC) with cutting speeds much higher than the traditional recommended values. Comparatively, the wear is significantly smaller in the mixed alumina ceramic tools. The predominant type of wear is the flank wear. The main wear mechanisms are mechanical abrasion and delamination. The increase of feed values shows some reduction on the flank wear. It seems to exist an ideal ratio of oil to air in the MQL system, which makes possible its application for reducing flank wear on the tools. In all conditions tested, the MQL system shows to be able to reduce surface roughness (Ra).

O presente estudo descreve as alterações metalúrgicas e topográficas do cilindro de blocos de motor de combustão interna fabricados em ferro fundido cinzento, após a realização de testes de durabilidade em dinamômetro. O motor testado tem tecnologia Flex-Fuel, e pode ser operado com qualquer proporção de mistura gasolina comum/etanol. Um motor foi testado com combustível etanol e o outro com gasolina comum, buscando-se assim representar duas condições extremas de trabalho em termos de combustível. A pesquisa constituiu-se da revisão bibliográfica e da parte prática que envolveu: a realização de testes de durabilidade de motor em dinamômetro; a caracterização metalúrgica e topográfica do cilindro após teste com ambos os combustíveis, utilizando técnicas de microscopia eletrônica de varredura, metalografia por microscopia óptica, perfilometria e quantificação de parâmetros de rugosidade, entre outros; a análise crítica, discussão dos resultados e apresentação da conclusão. / The present study approaches the metallurgical and topographical alterations on the cylinder of an internal combustion engine block made of gray cast iron, after durability dynamometer tests. The tested engine has flexible fuel technology (Flex-Fuel), and is capable to work with both gasoline/ethanol fuels, in any mixture proportion. One engine has been tested with ethanol and another one tested with gasoline, and so representing two extreme conditions on which the engine may work in terms of fuel. The research has been developed basically through the conceptual approach by the bibliographic review and the experimental steps that involved: general engine durability test at dynamometer bench; metallurgical and topographic characterization analysis at laboratory, after the test with both fuels, applying Scanning Electronic Microscopy SEM, optical microscopy metallography, profilometer and roughness parameters quantification, and so forth; critical analysis on the results, discussion and final conclusion.

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O material, metálico ferro fundido cinzento, é muito utilizado industrialmente, principalmente na área automobilística. Usinagem com alta velocidade tem sido uma tendência atual para aumentar a produtividade, com a possibilidade de se ober ótima qualidade superficial, possivelmente eliminando processos subseqüentes. Aliado à questão de qualidade ambiental, as operações de usinagem têm-se voltado para usinagem a seco ou com mínima quantidade de lubrificante (MQL - minimal quantity of lubricant). Este trabalho estuda o torneamento com alta velocdidade de ferro fundido cinzento GG25 através de usinagem a seco e com MQL. Utiliza-se, em operação de faceamento, ferramenta de cerâmica mista (Al2O3+ TiC) e metal duro com cobertura (TiCN/Al2O3/TiN), usando velocidades de corte muito acima dos valores tradicionais. Comparativamente o desgaste é significativamente menor na cerâmica. O tipo de desgaste predominante é o desgaste de flanco. Os principais mecanismos de desgaste encontrados são abrasão mecânica e delaminação. O aumento do avanço diminui o desgaste de flanco. Existe uma razão entre a vazão de óleo e a vazão de ar na lubrificação MQL que viabiliza sua aplicacão com relação ao desgaste de flanco. Em todas as condições testadas, o sistema MQL mostra ser capaz de reduzir a rugosidade superficial Ra. / The gray cast iron material is very used industrially, mainly in the automotive industry. High speed machining is the current tendency to increase the productivity, with the possibility of obtaining good surface quality, possibly eliminating subsequent operations. Due to regulations on the subject of environrnental quality, the machining operations have been turned to dry machining or minimal quantity of lubricant (MQL). This work studies the turning process at high speed of gray cast iron GG25 with dry machining and MQL techniques. The operation uses face turning with coated carbide (TiCN/Al2O3/TiN) and mixed alumina ceramic (Al203+ TiC) with cutting speeds much higher than the traditional recommended values. Comparatively, the wear is significantly smaller in the mixed alumina ceramic tools. The predominant type of wear is the flank wear. The main wear mechanisms are mechanical abrasion and delamination. The increase of feed values shows some reduction on the flank wear. It seems to exist an ideal ratio of oil to air in the MQL system, which makes possible its application for reducing flank wear on the tools. In all conditions tested, the MQL system shows to be able to reduce surface roughness (Ra).

A introdução de separações cromatográficas expandiu a aplicabilidade de sistemas de análises em fluxo. No entanto, a seletividade e sensibilidade de procedimentos são restritos devido à escassa disponibilidade de fases estacionárias que operam a baixas pressões. Sendo assim, foram desenvolvidos quatro procedimentos analíticos visando a melhoria destes aspectos. A primeira proposta explorou pioneiramente colunas de núcleo fundido em sistemas de análises por injeção em fluxo. A separação de metil, etil e propil parabenos foi selecionada com aplicação. As eficiências cromatográficas de quatro colunas (C18, RPamida, F5 e fenil-hexil) foram avaliadas criticamente. Acetonitrila e uma solução de ácido fosfórico pH 2,5 foram utilizadas como fase móvel. A fase RP-amida apresentou melhor desempenho com a separação dos três analitos em 8,0 min, com resoluções > 1,72, simetrias de pico < 1,66, LOD entre 0,12 e 0,39 mg L-1, resposta linear até 5,0 mg L-1 (r > 0,996) e CV para altura dos picos < 3,5 % (n=10). O procedimento foi aplicado à determinação de parabenos em produtos de cuidados pessoais e os resultados concordaram com o procedimento de referência a 95% de confiança. Um procedimento envolvendo o acoplamento de extração em fase sólida (SPE) a um sistema de cromatografia por injeção sequencial (SIC) foi proposto para pré-concentração e separação de oito sulfonamidas. A fase estacionária pentafluorofenilpropil foi selecionada após comparação crítica da eficiência apresentada por três colunas de núcleo fundido e duas colunas de fases monolíticas. Acetonitrila e tampão fosfato (pH 5,0) foram utilizados como fase. Fatores de enriquecimento de até 39,2 foram alcançados com volume de amostra de 500 ?L. O procedimento apresentou tempo de análise < 10,5 min, resoluções > 1,83 com simetrias de pico <= 1,52, LOD entre 4,9 e 27 ?g L-1, faixa de resposta linear entre 30,0 e 1000,0 ?g L-1 (r > 0,997) e CV da altura dos picos, 2,9% (n=6). Um procedimento empregando fase estacionária micelar foi desenvolvido para determinação de melamina em leite. A fase móvel foi composta por uma solução aquosa de dodecil sulfato de sódio (SDS) e 1-propanol (92,5:7,5 v/v). O procedimento de preparo de amostra foi implementado em linha pela diluição da amostra com SDS. Resposta linear foi observada entre 2,0 e 6,0 mg L-1 de melamina com LOD estimado em 0,6 mg L-1 e CV da altura dos picos de 2,9% (n=6). Os resultados para diferentes amostras de leite foram concordantes com aqueles obtidos pelo procedimento cromatográfico de referência em um nível de 95% de confiança. Uma estratégia envolvendo pré-concentração on-column de parabenos em um sistema SIC foi proposta. Resposta linear foi observada entre 0,25 e 1,00 ?g mL-1 (r >= 0,999) e LODs estimados entre 40 e 60 ng mL-1. Tempos de retenção e altura dos picos apresentaram CV < 2,1%. Fatores de enriquecimento entre 30,0 e 34,8 foram alcançados. As estratégias propostas são viáveis para melhoria de seletividade e sensibilidade de separações cromatográficas em sistemas de análises em fluxo, além de apresentarem vantagens frente a procedimentos análogos na literatura / The introduction of chromatographic separations expanded the applicability of flow systems. However, selectivity and sensitivity of the procedures are limited due the poor options of stationary phases available for low-pressure. Therefore, four procedures were developed aiming the improvement of these aspects. The first proposal exploited pioneered fused-core columns in a flow injection analysis system. The separation of methyl, ethyl and propel parabens was selected as an application. The chromatographic efficiency of four columns (C18, RP-amide, F5 and fenyl-hexyl) were crítically evaluated. Acetonitrile and a phosphoric acid solution at pH 2.5 were used as mobile phase at different proportions for each column. The RP-amide phase presented the best performance by separating the analytes in 8.0 min with resolution > 1.72, peak symmetry < 1.66, LOD between 0.12-0.39 mg L-1, linear response range up to 5.0 mg L-1 (r > 0.996) and coefficients of variation of peak heights < 3.5% (n=10). The procedure was applied to parabens determination in personal care products and the results agreed with the HPLC reference procedure at the 95% confidence level. A procedure coupling solid phase extraction (SPE) to a sequential injection chromatography (SIC) was proposed for preconcentration and separation of eight sulfonamides. The pentafluorophenylpropyl (F5) phase was selected after a critical comparison of the performance achieved by three fused-core columns and two monolithic columns. Acetonitrile and acetate buffer pH 5.0 were used as mobile phase. Enrichment factors up to 39.2 were achieved with a 500 ?L sample volume. The developed procedure showed analysis time < 10.5 min, resolutions > 1.83 with peak symmetry <= 1.52, LODs between 4.9 and 27 ?g L-1, linear response ranges from 30.0 to 1000.0 ?g L-1 (r > 0.997) and CV of peak heights < 2.9% (n=6). Micelar chromatography was for the first time exploited in SIC and the performance was demonstrated by determination of melamine in milk. Mobile phase was composed by a sodium dodecyl sulfate (SDS) solution and propanol (92.5:7.5). The sample pretreatment procedure was on-line implemented by dilution of the sample with SDS. A linear response was observed within 2.0 and 6.0 mg L-1 of melamine with a LOD estimated at 0.6 mg L-1 and coefficients of variation at 2.9% (n=6). Results for different milk samples agreed with those obtained by high performance liquid chromatography at the 95% confidence level. A procedure involved on-column preconcentration of parabens in a SIC system was based on the injection of relatively high volume of an aqueous sample in a reversed-phase column. After preconcentration, a suitable mobile phase was inserted to perform chromatographic separation (acetonitrile/phosphoric acid pH 2.5 (75:25, v/v)). A linear response was achieved from 0.25 to 1.00 ?g mL-1 (r > 0.999) and LOD estimated within 40 and 80 ng mL-1. Coefficients of variation for retention time and peak heights were below 2.1%. Enrichment factors within 30.0 and 34.8 were achieved. The proposed strategies are feasible for improving selectivity and sensitivity of chromatographic separations in flow analysis systems, besides having advantages compared to similar procedures in the literature

La acetilcolinesterasa (AChE) hidroliza el neurotransmisor acetilcolina. La enzima se presenta en distintas formas moleculares. Tetrámeros hidrofílicos de AChE de suero fetal bovino se purificaron, sometieron a un tratamiento químico desnaturalizante o reductor, y estudiaron mediante análisis de sedimentación, cromatografía, fluorescencia intrínseca y unión de sondas hidrofóbicas. La transformación de los tetrámeros hidrofílicos en dímeros y monómeros anfifílicos demostró la alta flexibilidad conformacional de las subunidades de AChE, lo que podría ser crucial en la síntesis del conjunto completo de sus formas moleculares, y aportó una explicación de cómo algunas de sus formas interaccionan con las membranas. Para entender la heterogeneidad molecular de la AChE, también se empleó el anticuerpo AE-1, que interaccionó de forma desigual con oligómeros y monómeros de AChE de distintas fuentes. Experimentos de Western blot demostraron que el epítopo de AE-1 es de naturaleza confor macional. Finalmente, los datos experimentales descartaron la fosforilación de la AChE con proteína quinasa A. / Acetylcholinesterase (AChE) hydrolyzes the neurotransmitter acetylcholine. The enzyme exists in several molecular forms. AChE hydrophilic tetramers from fetal bovine serum were purified, chemically denatured or reduced, and studied by sedimentation analysis, hydrophobic chromatography, intrinsic fluorescence spectra and binding of amphiphilic probes. Conversion of the hydrophilic tetramers into amphiphilic dimers and monomers showed that AChE subunits possess a flexible conformation, which may be important for generating a full set of molecular forms, and gave an explanation of the interaction of certain AChE forms with membranes. Another approach to determine the molecular basis for the structural heterogeneity of AChE was to use the antibody AE-1, which distinctly reacted with AChE oligomers and monomers from different sources. The results of Western blot revealed that the determinant for AE-1 consisted of a conformational domain, not a primary sequence region. Finally, the experimental data rejected the phosphorylation of AChE at non-consensus protein kinase A sites.

O processo convencional de furação é um dos processos de usinagem empregado em larga escala, normalmente utilizado em operações com menor responsabilidade na qualidade superficial dos furos usinados, atingindo perfis de rugosidade na ordem de 6,3 Ra. Para processos mais refinados, que atinjam 0,8 Ra, por exemplo, opta-se por processos de alargamento, mandrilamento, entre outros, que são mais onerosos em relação aos custos com ferramentas de corte e, principalmente, o tempo de operação. Na tentativa de reduzir o tempo de usinagem melhorando a qualidade dos furos obtidos nestes processos, fabricantes de ferramentas vêm desenvolvendo e aprimorando geometrias capazes de conjugar as operações de furação com operações de alargamento, obtendo resultados expressivos do ponto de vista de produtividade. As brocas alargadoras, entre outras características, são fabricadas com maior número de gumes de corte, chegando a oito de acordo com o diâmetro da ferramenta. Os canais principais têm a função de desbaste e alta remoção de cavaco, enquanto os outros canais atuam de forma a reduzir a rugosidade, removendo pouco material e proporcionando maior estabilidade para a ferramenta durante a usinagem. O objetivo desse trabalho é estudar o comportamento do processo de usinagem por brocas alargadoras de quatro e seis cortes na obtenção de furos com valores máximos de rugosidade até 0,8 Ra no material ferro fundido GG30, comparando os resultados com o processo de alargamento convencional. Os resultados preliminares demonstraram que, utilizando as brocas alargadoras, consegue-se redução superior a 30% no tempo de usinagem, quando comparado ao processo convencional de alargamento, mantendo valores de rugosidade na ordem de 0,8 Ra, unindo a velocidade de um processo convencional de furação com a qualidade superficial dos furos obtidos nos processos convencionais de alargamento. / The conventional drilling process is the most used among all machining processes. It is usually applied for holes with lower quality surface requirement, with roughness around 6.3 Ra. Higher quality drilling process, with 0,8 Ra, use other drilling process such as, reaming, boring, among others. These processes are more expensive because of the cost of cutting tools and especially because of the operational time. Aiming to reducing the machining time and improve the holes surface quality, tool manufacturers have been developing and improving geometries able to combine the drilling operations with reaming operations, optimizing the productivity. The drill reamers, among other characteristics, are manufactured with the highest number of cutting edges, usually with eight edges based on tool’s diameter. The main channel have high trimming functions and high chip removal, while the other channel reduce the surface roughness, removing less material and providing greater tools stability during the machining process. The aim of this paper is to study the behavior of the machining process through drill reamers with four and six cutting edges, taken into consideration holes with roughness up to o,8 Ra in the material cast iron GG30, comparing this performance with conventional reamers’ process. The preliminary results has indicated that by using drill reamers, over 30% of the machining time can be reduced comparing to conventional reamers’ process, keeping roughness values around 0,8Ra, merging the speed of conventional drilling’ process with the surface quality of the holes obtained in conventional reamers’ processes.

A introdução de separações cromatográficas expandiu a aplicabilidade de sistemas de análises em fluxo. No entanto, a seletividade e sensibilidade de procedimentos são restritos devido à escassa disponibilidade de fases estacionárias que operam a baixas pressões. Sendo assim, foram desenvolvidos quatro procedimentos analíticos visando a melhoria destes aspectos. A primeira proposta explorou pioneiramente colunas de núcleo fundido em sistemas de análises por injeção em fluxo. A separação de metil, etil e propil parabenos foi selecionada com aplicação. As eficiências cromatográficas de quatro colunas (C18, RPamida, F5 e fenil-hexil) foram avaliadas criticamente. Acetonitrila e uma solução de ácido fosfórico pH 2,5 foram utilizadas como fase móvel. A fase RP-amida apresentou melhor desempenho com a separação dos três analitos em 8,0 min, com resoluções > 1,72, simetrias de pico < 1,66, LOD entre 0,12 e 0,39 mg L-1, resposta linear até 5,0 mg L-1 (r > 0,996) e CV para altura dos picos < 3,5 % (n=10). O procedimento foi aplicado à determinação de parabenos em produtos de cuidados pessoais e os resultados concordaram com o procedimento de referência a 95% de confiança. Um procedimento envolvendo o acoplamento de extração em fase sólida (SPE) a um sistema de cromatografia por injeção sequencial (SIC) foi proposto para pré-concentração e separação de oito sulfonamidas. A fase estacionária pentafluorofenilpropil foi selecionada após comparação crítica da eficiência apresentada por três colunas de núcleo fundido e duas colunas de fases monolíticas. Acetonitrila e tampão fosfato (pH 5,0) foram utilizados como fase. Fatores de enriquecimento de até 39,2 foram alcançados com volume de amostra de 500 ?L. O procedimento apresentou tempo de análise < 10,5 min, resoluções > 1,83 com simetrias de pico <= 1,52, LOD entre 4,9 e 27 ?g L-1, faixa de resposta linear entre 30,0 e 1000,0 ?g L-1 (r > 0,997) e CV da altura dos picos, 2,9% (n=6). Um procedimento empregando fase estacionária micelar foi desenvolvido para determinação de melamina em leite. A fase móvel foi composta por uma solução aquosa de dodecil sulfato de sódio (SDS) e 1-propanol (92,5:7,5 v/v). O procedimento de preparo de amostra foi implementado em linha pela diluição da amostra com SDS. Resposta linear foi observada entre 2,0 e 6,0 mg L-1 de melamina com LOD estimado em 0,6 mg L-1 e CV da altura dos picos de 2,9% (n=6). Os resultados para diferentes amostras de leite foram concordantes com aqueles obtidos pelo procedimento cromatográfico de referência em um nível de 95% de confiança. Uma estratégia envolvendo pré-concentração on-column de parabenos em um sistema SIC foi proposta. Resposta linear foi observada entre 0,25 e 1,00 ?g mL-1 (r >= 0,999) e LODs estimados entre 40 e 60 ng mL-1. Tempos de retenção e altura dos picos apresentaram CV < 2,1%. Fatores de enriquecimento entre 30,0 e 34,8 foram alcançados. As estratégias propostas são viáveis para melhoria de seletividade e sensibilidade de separações cromatográficas em sistemas de análises em fluxo, além de apresentarem vantagens frente a procedimentos análogos na literatura / The introduction of chromatographic separations expanded the applicability of flow systems. However, selectivity and sensitivity of the procedures are limited due the poor options of stationary phases available for low-pressure. Therefore, four procedures were developed aiming the improvement of these aspects. The first proposal exploited pioneered fused-core columns in a flow injection analysis system. The separation of methyl, ethyl and propel parabens was selected as an application. The chromatographic efficiency of four columns (C18, RP-amide, F5 and fenyl-hexyl) were crítically evaluated. Acetonitrile and a phosphoric acid solution at pH 2.5 were used as mobile phase at different proportions for each column. The RP-amide phase presented the best performance by separating the analytes in 8.0 min with resolution > 1.72, peak symmetry < 1.66, LOD between 0.12-0.39 mg L-1, linear response range up to 5.0 mg L-1 (r > 0.996) and coefficients of variation of peak heights < 3.5% (n=10). The procedure was applied to parabens determination in personal care products and the results agreed with the HPLC reference procedure at the 95% confidence level. A procedure coupling solid phase extraction (SPE) to a sequential injection chromatography (SIC) was proposed for preconcentration and separation of eight sulfonamides. The pentafluorophenylpropyl (F5) phase was selected after a critical comparison of the performance achieved by three fused-core columns and two monolithic columns. Acetonitrile and acetate buffer pH 5.0 were used as mobile phase. Enrichment factors up to 39.2 were achieved with a 500 ?L sample volume. The developed procedure showed analysis time < 10.5 min, resolutions > 1.83 with peak symmetry <= 1.52, LODs between 4.9 and 27 ?g L-1, linear response ranges from 30.0 to 1000.0 ?g L-1 (r > 0.997) and CV of peak heights < 2.9% (n=6). Micelar chromatography was for the first time exploited in SIC and the performance was demonstrated by determination of melamine in milk. Mobile phase was composed by a sodium dodecyl sulfate (SDS) solution and propanol (92.5:7.5). The sample pretreatment procedure was on-line implemented by dilution of the sample with SDS. A linear response was observed within 2.0 and 6.0 mg L-1 of melamine with a LOD estimated at 0.6 mg L-1 and coefficients of variation at 2.9% (n=6). Results for different milk samples agreed with those obtained by high performance liquid chromatography at the 95% confidence level. A procedure involved on-column preconcentration of parabens in a SIC system was based on the injection of relatively high volume of an aqueous sample in a reversed-phase column. After preconcentration, a suitable mobile phase was inserted to perform chromatographic separation (acetonitrile/phosphoric acid pH 2.5 (75:25, v/v)). A linear response was achieved from 0.25 to 1.00 ?g mL-1 (r > 0.999) and LOD estimated within 40 and 80 ng mL-1. Coefficients of variation for retention time and peak heights were below 2.1%. Enrichment factors within 30.0 and 34.8 were achieved. The proposed strategies are feasible for improving selectivity and sensitivity of chromatographic separations in flow analysis systems, besides having advantages compared to similar procedures in the literature

Neste trabalho foi medida a tenacidade à fratura de quatro ligas fundidas com composição química base do aço AISI M2 – uma de composição química convencional (liga I), e as demais modificadas por adições de nitrogênio (liga II), cério (liga III) e antimônio (liga IV) – submetidas a tratamentos térmicos visando a decomposição do carboneto M2C, a esferoidização e engrossamento dos carbonetos produto M6C e MC, em altas temperaturas e por diversos tempos. A metodologia empregada nesta avaliação da tenacidade à fratura foi a dos corpos de prova curtos com entalhe chevron segundo ASTM E 1304-97, de forma a superar a necessidade do pré-trincamento por fadiga, procedimento de difícil controle e custoso em materiais como os aços rápidos temperados e revenidos. Verificou-se que a metodologia utilizada para obtenção e ensaio de corpos de prova chevron foi de fácil execução (comparada à metodologia convencional) permitindo grande número de experimentos. Para verificar a consistência dos resultados, em algumas condições, também se utilizou a metodologia convencional segundo a ASTM E 399-90, cujo pré-trincamento foi feito utilizando os procedimentos propostos por Harris e Dunegan. Os resultados obtidos para os aços fundidos foram correlacionados com os obtidos para outros aços rápidos convencionais (VM2, M2 Thyssen) e um aço rápido sinterizado (SINTER 23). A microestrutura foi caracterizada utilizando-se técnicas de ataques metalográficos diferenciais, metalografia quantitativa manual e computadorizada e microscopia eletrônica de varredura. A avaliação microestrutural indica que não ocorreu precipitação eutética do carboneto M6C, em nenhuma das ligas fundidas. O carboneto M2C apresenta morfologia tanto irregular (plaquetas – tipo 1) quanto regular-complexa (lamelas – tipo 2). As ligas I, III e IV, apresentaram a predominância da morfologia tipo 1 enquanto que a liga II modificada pelo nitrogênio, apresentou apenas a morfologia tipo 2. O carboneto MC apresentou-se com morfologia regular-complexa. Medidas do espaçamento interdendrítico indicam que não houve influência significativa dos elementos modificadores sobre este parâmetro. Ensaios de resistência à flexão, indicam pouca influência dos elementos modificadores, mas forte influência dos tratamentos térmicos sobre o limite de resistência à ruptura transversal do aço fundido. Em todas as ligas, a resistência à flexão cresceu com o tempo de tratamento a 1200°C, bem como com a temperatura de decomposição em tratamentos por 2 horas. Análise das fraturas por microscopia eletrônica de varredura indicou que o crescimento das trincas se deu na região interdendrítica. O aço convencional apresentou resistência à ruptura transversal muito superior à dos aços fundidos. Os ensaios de tenacidade à fratura apresentaram resultados compatíveis com a literatura para os aços AISI M2 convencional e SINTER 23. Os resultados obtidos para o aço fundido, indicam queda nos valores de tenacidade à fratura nos materiais tratados a 1050°C com o avanço do tempo de tratamento; pouca variação dos valores com o tempo nas amostras tratadas a 1150°C; e aumento significativo da tenacidade à fratura com o tempo de tratamento a 1200°C. Os valores de tenacidade obtidos para os aços rápidos fundidos foram mais elevados que os obtidos para os materiais trabalhados e para o material sinterizado. / Fracture Toughness of four cast alloys with chemical composition based on the High-Speed Steel AISI M2 were measured. One of the alloys (alloy I) had the conventional AISI M2 composition, while the other three were modified by the addition of N (alloy II), Ce (alloy III) and Sb (alloy IV). The cast alloys were heat-treated in order to promote the decomposition of the M2C carbide as well as spheroidize and coarsen the product M6C e MC carbides. The method chosen for measuring fracture toughness was based on the use of short rod and bar chevron notched samples, according to ASTM E1304 – 97, in order to evade the need for fatigue pre-cracking, notoriously difficult for High Speed Steels quenched and tempered. The chevron-notch method proved straightforward and allowed for successful testing a great number of specimens. Conventional compact sample fracture toughness, according to ASTM E 399-90, with pre-cracking obtained using Harris-Dunegan drop-weight procedure, was used to validate the results. The results for cast alloys were compared with conventionally produced High Speed Steels (VM2, M2 Thyssen) and with a powder metallurgy High Speed Steel (SINTER 23). Microstructural characterization was performed using selective etching of polished surfaces, manual and automated quantitative metallography and SEM. Microstructural evaluation of as-cast alloys showed that there was no eutectic precipitation of M6C carbides. The M2C carbides show an irregular eutectic morphology (Type 1- plates) as well as a regular-complex eutectic morphology. Measurements of interdendritic spacing did not detect any effect of the modification. The bending test rupture strengths did not vary with the addition of modifying elements, but increased with the time and temperature of decomposition, spheroidization and coarsening of carbides. Rupture strengths increased with the heat-treatment time at 1200°C as well as with increasing temperatures for 2 h heat-treatments. SEM examination of the fracture surfaces showed that crack preferential growth path was interdendritical. Conventional High Speed Steels tested in bending presented better results for the rupture strength than cast steels. Fracture toughness results for M2 conventional steels and for the SINTER 23 steel were similar to the results from the literature. Fracture toughness results obtained for cast steels diminished with increasing decomposition time at 1050°C, did not change much with increasing decomposition time at 1150°C, increased markedly withy increasing decomposition times at 1200°C. The fracture toughness results for the as-cast steels were higher than the results obtained for the wrought steels and for the powder metallurgy steel.