Thesis (MScVoedselwet)--University of Stellenbosch, 2004. / ENGLISH ABSTRACT: Milk has been identified as having the potential of being a carrier of human pathogens, and it is thus essential to eliminate or reduce the likelihood of milk borne contamination. This problem of milk contamination is generally solved by the process of pasteurisation which is achieved by heating the "raw" material for a sufficient period of time to destroy any pathogenic and spoilage bacteria which may be present at a temperature of below 100°C. Presently, there are two basic methods of pasteurisation in use in the dairy industry, the LTLT and the HTST methods, where the applied heat treatment is considered sufficient to ensure public safety and adequate keeping quality. In addition to these, there is another method, the "pot" pasteurisation, to be found in Southern Africa that was designed to eliminate potential pathogenic and spoilage bacteria present in raw milk. As far as it is known no thermal studies have been done on the "pot" pasteurisation method. The objectives of this study were to determine the impact of different milk pasteurisation temperature and time combinations on the survival of selected microbes. The accuracy of the "pot" pasteurisation method and how it differs from the other pasteurisation methods was also determined using the same selected microbes. The six selected microbes were thermally inactivated by using the LTLT, HTST and the "pot" pasteurisation methods at low and high inoculum levels of 104 and 106 cfu.ml-1. The thermal death curves were constructed for each selected species. The selected microbes included the strains Bacillus cereus (S4), Chryseobacterium meningosepticum (S5), Pseudomonas putida (S6), Acinetobacter baumannii (C3), Escherichia coli (58) and Candida lipolytica (G1). Survivors were enumerated after heating for 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 min for both the LTLT and HTST pasteurisation methods and after heating for 0, 10, 20 and 30 min for the "pot" pasteurisation method. The results from this study showed that with the exception of the B. cereus strain, the other selected microbes at both high and low concentration levels did not survive the LTLT or the HTST pasteurisation methods. It was found that for all the organisms used in this study, there was a rapid initial death rate just before the required pasteurisation temperatures of 63°, 72° and 90°C were reached, during the "come-up" period. In contrast, the results from the "pot" pasteuriser showed that theB. cereus (S4), Chr. meningosepticum (S5), P. putida (S6), A. baumannii (C3) and E. coli (58) strains survived the pasteurisation conditions applied. From these results it was thus concluded that the "pot" pasteuriser under the conditions evaluated in this study, did not pasteurise effectively. Therefore, it is recommended that the manufacturer improves the heating quality of the "pot" pasteuriser. As it was found that only the B. cereus (S4) strain survived all the different pasteurisation methods, future research needs to be done to determine at which temperature this heat resistant bacterial strain will be destroyed. This is very important because there is a need to destroy all the spoilage microorganisms that can lead to the deterioration of food products. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Melk is 'n potensiële draer van mikrobes wat patogenies is vir die mens. Dit is dus essensiëel om die besmetting van melk te verlaag of te elimineer. Die probleem van melkbesmetting word opgelos deur die proses van pasteurisasie. Die proses word toegepas deur verhitting van die rou material vir 'n voldoende periode om patogeniese en bederf organismes te vernietig. Temperature onder 100°C word gebruik. In die suiwelbedryf word twee basiese metodes gebruik: die LTLT (lae temperatuur, lang tyd) metode en die HTKT (hoë temperatuur, kort tyd) metode. Albei hittebehandelings is voldoende om publieke veiligheid en 'n genoegsame rakleeftyd te verseker. 'n Derde metode, "pot" pasteurisasie, word in Suidelike Afrika gebruik. Die metode is ontwikkel om potensiële patogene en bederf organismes in rou melk te elimineer. Die probleem is dat daar geen navorsing op die temperatuur eienskappe van die “pot" metode gedoen is nie. Die doelwitte van hierdie navorsing was om die effek van verskillende temperatuur:tyd kombinasies op die oorlewing van sekere mikrobes te bepaal. Die akkuraatheid van die "pot" metode en die manier hoe dit van ander metodes verskil, is ook in ag geneem. Die navorsing is ten alle tye gebaseer op die geselekteerde mikroorganismes. Die ses geselekteerde spesies van mikrobes is vernietig deur middel van die LTLT, HTKT en "pot" pasteurisasie metodes. Die mikrobes is geïnaktiveer teen lae en hoë inokulums van 104 en 106 kve.ml-1. Terminale dodings kurwes is opgestel vir elke geselekteerde spesie. Die mikrobes van belang is Bacillus cereus (S4), Chryseobacterium meningosepticum (S5), Pseudomonas putida (S6), Acinetobacter baumannii (C3), Escherichia coli (58) en Candida lipolytica (G1). Die oorlewende mikroorganismes is na hitte behandelings van 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 en 40 minute vir beide die LTLT en die HTKT pasteurisasie metodes en na hitte behandelings van 0, 10, 20, en 30 minute vir die "pot" pasteurisasie metode getel. Die resultate van die navorsing dui aan dat, behalwe vir B. cereus, die geselekteerde mikrobes teen beide lae en hoë konsentrasies nie die LTLT en die HTKT metodes oorleef het nie. Daar is gevind dat, vir al die organismes, vinnige aanvanklike dodingstempos teenwoordig was net voor die noodsaaklike pasteurisasie temperatuur van 63°, 72° en 90°C bereik is, gedurende die "come-up" periode. Inteenstelling hiermee het die resultate van die "pot" metode bewys dat B.cereus (S4), Chr. meningosepticum (S5), P. putida (S6), A. baumannii (C3) en E. coli (58) stamme die pasteurisasie toestande oorleef het. Uit die resultate is ’n gevolgtrekking gemaak dat die "pot" pasteurisasie metode nie effektief was nie. Daar word dus aanbeveel dat die vervaardiger die verhittings-kwaliteit van die "pot" pasteurisasie apparaat verbeter. Aangesien net die B. cereus (S4) stam al drie pasteurisasie metodes oorleef het, moet toekomstige navorsing gedoen word om die vernietigings temperatuur van dié hittebestande stam te bepaal. Die navorsing is van belang weens die behoeftes om alle bederf mikroorganismes wat tot die agteruitgang van voedsel produkte kan lei, te vernietig.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-06Bitstream added on 2014-06-13T18:30:59Z : No. of bitstreams: 1 xavier_rr_me_guara.pdf: 3115978 bytes, checksum: 7db6ba36d2a9bfdf5cd273684d4a7265 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A exigência crescente por melhoria de qualidade, aumento de produtividade e redução de custos tem imposto contínua evolução aos processos de laminação e, consequentemente, aos processos e materiais empregados para a fabricação de cilindros. O desempenho dos cilindros é avaliado basicamente pelo tempo de permanência no laminador durante a operação, pelo consumo específico e pela qualidade superficial dos produtos laminados, todos relacionados a propriedades como resistência mecânica, tenacidade e resistência ao desgaste. Nesse trabalho foram avaliadas as propriedades mecânicas e a resistência ao desgaste abrasivo de um ferro fundido branco multicomponente empregado na fabricação de cilindros de laminação, submetido a diferentes condições de tratamento térmico. Foram propostas duas condições de tratamento térmico para essa avaliação, utilizando-se diferentes taxas de resfriamento após austenitização. Em cada condição proposta foram retiradas amostras durante as principais etapas do ciclo de tratamento térmico: após têmpera, após o primeiro revenimento e após o segundo revenimento. A microestrutura, as propriedades mecânicas obtidas pelos ensaios de flexão, dureza e tenacidade à fratura utilizando a metodologia chevron, assim como a resistência ao desgaste abrasivo obtida pelo ensaio pino-contra-disco, foram comparadas e correlacionadas nas diferentes condições de tratamento térmico. As características microestruturais da matriz foram modificadas conforme as taxas de resfriamento utilizadas após a austenitização. As amostras resfriadas dentro do forno apresentaram menor dureza, menor resistência ao desgaste e maior tenacidade à fratura que as amostras resfriadas ao ar. Não houve diferença significativa nas propriedades mecânicas após o primeiro revenimento para ambas as condições de resfriamento estudadas... / The growing demand for quality improvement, productivity increase, and costs reduction has been imposing a continuous evolution on the rolling processes and, as a consequence, on the processes and materials used in the rolls manufacturing. The rolls performance is basically evaluated by the available time during mill operation, by the specific consumption and by the surface quality of the rolled products, all of which related to properties such as mechanical resistance, toughness and wear resistance. In this work the mechanical properties and resistance to abrasive wear of a multicomponent white cast iron for rolling mill rolls, submitted to different heat treatment conditions were evaluated. Two heat treatment conditions were proposed for this evaluation, using different cooling rates after austenitization. During each proposed condition, samples were collected during the main stages of the heat treatment cycle: after quenching, after the first tempering and after the second tempering. The microstructure, the mechanical properties obtained from the bending, hardness and fracture toughness utilizing chevron-notch methodology, as well as the resistance to abrasive wear obtained from the pin-on-disc test, were compared and correlated in the different heat treatment conditions. The matrix microstructural characteristics were modified according to the cooling rates utilized after austenitization. The samples cooled inside the furnace showed lower hardness, lower wear resistance and higher fracture toughness than those air cooled samples. No major differences in the mechanical properties were noticed after the first tempering cycle for both cooling conditions under study. The results obtained from the bending tests were similar in the different heat treatment conditions. The wear rate showed a strong correlation with the matrix hardness. The same behavior was observed... (Complete abstract click electronic access below)

A otimização de processos e a redução de custos são os dois principais fatores que sustentam a competitividade das indústrias atualmente. Diante deste cenário, buscou-se otimizar o processo de fabricação de barras trefiladas de aço mola SAE 9254, através da eliminação do recozimento anterior ao processo de trefilação, por intermédio de um resfriamento controlado no cooling conveyor, na laminação.. Para isso, a taxa de resfriamento do fio-máquina após a laminação foi variada a fim de garantir a homogeneização da dureza ao longo das espiras, característica essa essencial para o processamento na trefila. Além da redução de custos com o recozimento, se o objetivo fosse alcançado, poder-se-ia otimizar o processo de reaquecimento deste aço na laminação. Como resultado, seria possível melhorar a qualidade superficial do fio-máquina e, por conseqüência, aumentar o rendimento metálico do produto, sem que a descarbonetação máxima e média fossem prejudicadas. Os experimentos foram desenvolvidos com base no resfriamento do fio-máquina no cooling conveyor. Durante o processamento na laminação, foi realizada uma amostragem especial a fim de mapear a variação das propriedades ao longo das espiras. Os resultados apontaram que é possível a otimização do processo de fabricação do aço mola SAE 9254, principalmente para a condição de resfriamento na laminação quando utilizado um escalonamento na velocidade de transporte do fio-máquina no cooling conveyor. Este incremento nas velocidades de deslocamento do material, feita através do escalonamento da velocidade, propicia uma alteração nos “pontos quentes” das espiras, gerando uma uniformidade maior em seu resfriamento, garantindo assim, uma homogeneidade nas propriedades mecânicas. / The process optimization and cost reduction are the two main factors that gives sustainability for today industries competitiveness. For this reason, it was attempted to optimize the manufacturing process of cold draw bars of SAE 9254 spring steel by eliminating pre-annealing of wire drawing, through a controlled cooling on the cooling conveyor, in the rolling mill process. For this, the cooling rate of wire rod after rolling process was varied to ensure the homogeneity of hardness along the coil, the essential feature for wire drawing process. In addition to reducing costs annealing, if the purpose was reached, the reheating process would be optimized in the rolling mill. As a result, it would be possible to improve the surface quality of wire rod and, consequently, increase the metallic yield of the product, without the decarburization maximum and average were damaged. The experiments were developed based on wire rod cooling thermograph in the cooling conveyor. During rolling mill processing, special sampling was performed to map the variation of properties along the coils. The results showed that it is possible to optimize the manufacturing process of the SAE 9254 spring steel, mainly for the cooling condition in the rolling process when scaling speeds in wire rod transportation was used on the cooling conveyor. This speed increase of the material transportation, through the scaling speed, provides a change in "hot spots" of the coils, generating a greater uniformity in their cooling, thus ensuring uniformity in mechanical properties.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss von unterschiedlich behandelten Sojabohnen in einer Broilerration (Mais und behandeltes Soja) auf die ernährungsphysiologischen Parameter beim wachsenden Küken zu prüfen. Unter Berücksichtigung der Einflussgrößen (z. B. Zeit, mechanischer Energieeinsatz und Futterstruktur), die die Effektivität der Futterbearbeitungsverfahren beeinflussen, wurde zunächst die Behandlung einer einheitlichen Charge von Vollfettsojabohnen unter folgenden technische Bedingungen vorgenommen: A: Walzenstuhl (WS) + Konditionierung (40 min./100 °C, Standardverfahren); B: WS + Konditionierung (40 min./100 °C) + Flockierung; C: WS + Konditionierung (10 min./100 °C); D: WS + Konditionierung (10 min. /100 °C) + Expandieren (20 kWh/t); E: Hammermühle (HM) + Konditionierung (10 min./100 °C) + Extrusion (15 kWh/t); F: HM + Konditionierung (10 min./100 °C), G: HM + Konditionierung (10 min./100 °C) + Expandieren (20 kWh/t); H: HM + Expandieren (20 kWh/t); I: HM + Expandieren (20 kWh/t) mit Dampfzufuhr; K: HM + Expandieren (40 kWh/t). Mit 6 ´ 10 männlichen Broilern der Herkunft Cobb wurde im Zeitraum vom 7. - 28. Lebenstag (LT) je Behandlung ein Wachstumsversuch durchgeführt. Während des Wachstumsversuchs wurden Daten zum Futterverzehr, Lebendmassezuwachs und Futteraufwand sowie Energie- und Proteinansatz über Körperanalyse erfaßt. Die ileale Aminosäureverdaulichkeit der einzelnen Mischungen wurde in jeweils 4 gepoolten Chymusproben (9 Tiere / gepoolte Probe) mit Hilfe eines Indikators (HCl-unlösliche Rohasche, Zusatz von 1 % Celite) nach Verfütterung vom 21. - 28. LT bestimmt. Parallel zum Wachstumsversuch wurde ein Stoffwechselversuch (6 männliche Küken der Herkunft Cobb je Behandlungsstufe) im Zeitraum vom 15. - 21. LT bei Fütterung der Versuchsmischung durchgeführt. Dabei erfolgte 3-mal täglich eine quantitative Exkrementsammlung. Neben der N- Bestimmung in den Exkrementen der Basis für die N-Bilanzmessung wurde der Bruttoenergiegehalt erfaßt und auf dieser Grundlage der Gehalt an N-korrigierter umsetzbarer Energie (MEn) in den Futtermischungen bestimmt. Weiterhin wurde aus den Daten der Bilanzmessungen der physiologische Nutzwert (PNu) als Kriterium der Proteinqualitätsbeurteilung sowie die Lysinwirksamkeit abgeleitet. Am Ende des Stoffwechselversuchs wurden die Tiere geschlachtet und die Trypsinaktivität im Chymus des Jejunums bestimmt. Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: 1. In Abhängigkeit von den gegebenen Bedingungen der Futterbehandlungsverfahren konnten unterschiedliche Trypsininhibitoraktivitäten (TIA) in den behandelten Sojabohnen erzielt werden. Eine starke Reduzierung des TIA war insbesondere bei den behandelten Sojabohnen A bis G erkennbar. Die relative Restaktivität lag bei diesen Gruppen (im Vergleich zur rohen Sojabohne) bei 16-27 %. Im Gegensatz dazu wurde eine höhere relative Restaktivität in den behandelten Sojabohnen H, I und K in Höhe von 75 %, 32 % und 48 % festgestellt . 2. Die Futteraufnahme, Lebendmassezunahme und Futterverwertung waren bei der Gruppe H infolge der höchsten Restaktivität des Trypsininhibitors signifikant niedriger als bei der Kontrolle A und anderen Gruppen (B, C, D, E, F, G, I und K). Analog dazu führte die höchste TIA in den Sojabohnen H ebenfalls zu einem signifikant verminderten Nährstoffansatz im Ganzkörper. Der Einfluss der höchsten Restaktivität des Trypsininhibitors auf den PNu war bei Gruppe H wenig ausgeprägt. 3. Die N-korrigierte umsetzbare Energie in den Futtermischungen B (14,87 MJ /kg T) und F (14,70 MJ /kg T) war signifikant höher als bei der Kontrolle A (13,96 MJ /kg). Der Grund für die Steigerung der N-korrigierten umsetzbaren Energie bei B und F kann dabei in der möglichen Verbesserung der Energieverfügbarkeit durch die Behandlungsverfahren Flockierung und Expander liegen. 4. Aufgrund der höchsten Restaktivität des Trypsininhibitors wurde bei der Gruppe H eine verminderte ileale Aminosäure- und Stickstoffverdaulichkeit im Vergleich zu Kontrolle A und den anderen Gruppen (B, C, D un E) festgestellt. Durch zusätzliche Dampfzufuhr und Erhöhung des Energieeintrages in den Gruppen I bzw. K konnten die antinutritiven Faktoren in den Sojabohnen reduziert werden und demzufolge die ileale Aminosäure- und Stickstoffverdaulichkeit bei den Gruppen I und K gegenüber der Gruppe H signifikant verbessert werden. Obwohl bei der Gruppe H die ileale Lysinverdaulichkeit gegenüber der Kontrolle A signifikant niedriger lag, wurde in Bezug auf die Lysinwirksamkeit kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen H und der Kontrolle A festgestellt. 5. Die Trypsinaktivität im Chymus wurde auch in Abhängigkeit von der Restaktivität des Trypsininhibitors in den Sojabohnen unterschiedlich beeinflusst. Eine signifikant verminderte Trypsinaktivität im Chymus war insbesondere bei den Gruppen H sowie K feststellbar.

Submitted by MAISA CRISTINA LAZARO null (maisalazaro_mcl@hotmail.com) on 2017-09-05T15:09:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado_Repositório.pdf: 1448238 bytes, checksum: f02ad2ea0e02cac8044c4645b5fd43f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-06T16:16:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 lazaro_mc_me_araiq_par.pdf: 540678 bytes, checksum: 2e6053c1e59ea8b435722b01fd52317a (MD5) lazaro_mc_me_araiq_int.pdf: 1448238 bytes, checksum: f02ad2ea0e02cac8044c4645b5fd43f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T16:16:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 lazaro_mc_me_araiq_par.pdf: 540678 bytes, checksum: 2e6053c1e59ea8b435722b01fd52317a (MD5) lazaro_mc_me_araiq_int.pdf: 1448238 bytes, checksum: f02ad2ea0e02cac8044c4645b5fd43f7 (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A espectrometria de emissão óptica em plasma induzido por laser (LIBS) é uma técnica que vem se desenvolvendo cada vez mais para determinações analíticas multielementares, com aplicações em diversas áreas. Possui várias vantagens, como por exemplo, ser uma técnica de análise rápida, minimamente destrutiva e ambientalmente amigável, enquanto que a maior dificuldade está baseada na sua relativa baixa sensibilidade. Muitos estudos têm sido desenvolvidos com a finalidade de melhorar a sensibilidade, porém os aprimoramentos elaborados demandam equipamentos mais sofisticados, aumentando o custo e comprometendo a portabilidade da técnica. O presente trabalho avaliou estratégias simples para melhorar a sensibilidade das medidas em LIBS, permitindo o uso de instrumentos compactos de pulso simples. As estratégias desenvolvidas se baseiam na proposição da introdução de uma etapa simples de pré-tratamento da amostra, capaz de agir na fragilização de estruturas químicas que por consequência levem ao aumento das intensidades de emissão das espécies componentes da amostra. As etapas de pré-tratamentos buscam em sua essencialidade não descaracterizar as vantagens analíticas de LIBS, tais como a simplicidade e a não utilização de reagentes potencialmente tóxicos, além de serem aplicáveis à diversos tipos de amostras. A ação da temperatura sobre a modificação de estruturas químicas foi avaliada utilizando aquecimento em mufla para amostra de material vegetal, solo e liga metálica e em forno de micro-ondas para amostra vegetal. Os tratamentos empregados utilizando aquecimento em mufla resultaram em aumentos nas intensidades de emissão em toda região espectral para todas as amostras avaliadas; para a amostra de folha, material para o qual foram obtidos os melhores resultados, foram verificados aumentos de 47x com relação à área de pico da linha de Ca I em 612,14 nm, além do aparecimento de linhas antes não observadas, como a de Sr II em 407,82 nm. Para a amostra de liga, a área da linha de Fe I em 489,22 nm teve um aumento de 8x e para a amostra de solo, a linha de Na em 588,89 nm, por exemplo, teve seu valor de área aumentado em 4x com a aplicação do tratamento térmico. O aquecimento em micro-ondas forneceu incrementos de intensidade menos pronunciados, comparados ao aquecimento em mufla. Adicionalmente foi avaliada a introdução de fundente à amostra de solo com o intuito de melhorar processos físicos, os quais poderiam culminar em aumento dos processos de emissão dos analitos da amostra, entretanto, esta estratégia não atingiu o objetivo proposto. Por fim, o tratamento térmico em mufla foi aplicado no desenvolvimento de um método para determinação de Sr em material foliar utilizando LIBS. O método desenvolvido apresentou curva analítica linear com coeficiente de correlação igual a 0,997, limite de detecção igual a 4,23 mg kg-1 e limite de quantificação igual a 14,09 mg kg-1. A análise de material de referência certificado foliar pelo método proposto indicou que a concentração de Sr determinada é concordante com o valor certificado a 95% de confiança (test t pareado). / Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is an analytical technique in development, increasingly applied for multielemental determinations in several areas. It shows several advantages, such as rapidity, minimally destructive and environmentally friendly, although the greatest difficulty is based on its relatively low sensitivity. Many efforts have been expended to improve LIBS sensitivity, but several proposals require more sophisticated equipment, increasing the cost and compromising the portability of the technique. The present work evaluated simple strategies to improve the sensitivity of LIBS measurements allowing the use of compact single pulse instruments. The proposed strategies are based on a simple sample pretreatment, able to promotes simplification of chemical structures, which could lead to an increase of emission intensities. The proposed pretreatment steps aimed to preserve the interesting LIBS analytical advantages, such as its simplicity and non-use of toxic reagents, and its applicability to several types of samples. Then the temperature action on the simplification of chemical structures was evaluated using conventional muffle oven, for samples of plant leaves, soil and metal alloy. Additionally, microwave oven heating was evaluated for plant leaves. The muffle oven treatments resulted in important increases of the emission intensities for all spectral region of all evaluated samples; for the plant leaves, material for which the best results were observed, the integrated peak area of the Ca I line at 612.14 nm was increased about 47x after the thermic treatment. Moreover, new emission lines, not observed before, such as Sr II line at 407.82 nm, appeared. In the alloy sample, the integrated area of Fe I line at 489.22 nm showed an increase of 8x and in soil sample the Na I line at 588.89 nm, showed an increasing of 4x. The microwave heating provided less pronounced intensity increments compared to the muffle heating. The mixture of the soil sample with chemical modifier was also evaluated in order to improve physical processes, which could lead to an increasing of the emission signals. Nevertheless, this strategy did not reach the expected. Finally, the heat treatment in muffle was applied in the development of a method for determination of Sr in leaf material using LIBS. The developed method presented a linear analytical curve with correlation coefficient of 0.997, limit of detection of 4.23 mg kg -1 and limit of quantification of 14.09 mg kg-1 . Analysis of leaf reference material by the proposed method indicated the determined concentration of Sr is in agreement with the certified value at 95% confidence (paired t-test). / CNPq: 830856/1999-4

O presente trabalho descreve os resultados obtidos a partir de análises do processo de trefilação de arames e posterior recozimento destes em forno de chumbo. Baseado na metodologia DOE, busca-se o entendimento da ocorrência do arraste de chumbo proveniente dos arames recozidos, com o objetivo de minimizar este problema. Amostras de arame foram coletadas diretamente em máquinas de trefila e em linha de galvanização e submetidas a ensaios de verificação da rugosidade superficial e suas implicações no arraste de chumbo, baseadas em variáveis como velocidade da linha, diâmetro do arame, temperatura do banho de chumbo, capacidade térmica da cuba, condição superficial do arame, rugosidade do arame e limpeza superficial do arame. Foram propostas alternativas para minimizar o arraste de chumbo buscando o aumento do desempenho em máquinas de trefila e do recozimento emlinha de galvanização. / The present work describe the experiments carried out based on the wire drawing process analysis and later annealing on lead furnace on a galvanizing line. Using D.O.E methodology, the aim is to understand the occurrence of lead entrainment originating from the annealed wires in order to decrease this problem. Wire samples were collected from wire drawing machines and galvanizing line and submitted to surface roughness analysis and its implications on lead drag out based on wire speed, wire diameter, lead bath temperature, thermal capacity of the lead kettle, wire surface condition, wire roughness and wire superficial cleanliness. Proposals to decrease lead drag out were made in order to increase wire drawing machines and galvanizing line performance.

Este trabalho buscou analisar dois materiais para fabricação de navalhas para corte de sucata, de forma a identificar aquele que melhor atenda às solicitações de desgaste dentro de um custo competitivo. Foram realizados testes comparativos de desempenho entre navalhas de aço AISI S1 e SAE 4340, sendo este último o material base utilizado atualmente para a fabricação de navalhas para corte de sucata na Gerdau Aços Especiais Charqueadas. O estudo foi realizado durante o processamento de sucata em uma Prensa Tesoura Harris BSH 1123, sendo que as medições de desgaste foram realizadas nas arestas de corte com a utilização de um relógio comparador. Os resultados mostram que o aço ferramenta, apesar de seu elevado custo e necessidade de maior controle durante o tratamento térmico, é superior em todos os aspectos, apresentando a metade do desgaste do aço ligado quando utilizado nas mesmas condições e trazendo benefícios operacionais como a redução do tempo de troca das navalhas, sendo o material mais indicado para este fim. / Performance trials were carried out to identify the most suitable material for the manufacturing of blades for scrap cutting considering resistance for wear specifications as well as competitive cost. The materials tested were AISI S1 and SAE 4340, being the latter the material currently used for this application at Gerdau Aços Especiais Charqueadas. The study was conducted during scrap processing in a Harris BSH 1123 shearing press. In order to measure the cutting edge wear, a dial gauge was employed. The results show that the tool steel, despite its higher cost and more complex heat treatment process, is superior for all analyzed aspects, presenting less than half of the wear shown by the low alloyed steel when processing scrap under the same conditions. Other additional operational benefits also were obtained as a decrease in the set up time, being the material of choice for this task.

O experimento teve como objetivo o desenvolvimento de uma bucha de bronze ao alumínio de alta dureza através do processo de metalurgia do pó e endurecimento por precipitação. Iniciou-se pela definição da liga de bronze equivalente que atingiria os resultados obtidos pelo processo de fundição, ou seja, dureza final acima de 190 HB. Foram elaboradas ligas por metalurgia do pó com cobre como base e alumínio, sendo que a utilizada no processo de fundição não apresentou bons resultados na adaptação para a sinterização. Foram realizados ensaios de compactação visando a maior densidade à verde possível para as respectivas ligas. A sinterização das peças foi feita à temperatura de 885ºC em atmosfera de nitrogênio e hidrogênio até a obtenção de peças com maior resistência e menor variação dimensional. Um fator importante observado foi que o acréscimo de lubrificante na mistura prejudicou a sinterização das peças, resultando em peças com baixa resistência mecânica. Dentre as ligas de bronze estudadas, a que apresentou melhor resistência mecânica e menor variação dimensional foi a liga 81Cu - 11Al - 4Fe - 4Ni. Após a sinterização, realizou-se de ensaios de solubilização com temperaturas próximas do ponto de fusão da liga e sem atmosfera. Verificou-se que houve um crescimento máximo da dureza para a temperatura de 670 ºC, havendo decréscimo após esta temperatura. Posteriormente, as peças que sofreram maior endurecimento resultante da solubilização foram submetidas à precipitação por envelhecimento artificial. Os resultados obtidos após o envelhecimento comprovaram que houve a formação dos precipitados endurecedores e o tratamento térmico do bronze ao alumínio atingiu resultados satisfatórios em relação aos parâmetros especificados. Foram obtidas durezas acima de 150 HB. / The experiment had the development of the aluminum bronze bush with high hardness by the metal powder process and precipitation hardening as target. The development was begun by the definition of the bronze alloy which would reach the results of the casting process, hardness up to 190 HB. Different alloys were prepared by powder metallurgy, and the alloy used in the casting process did not have success in adapting to the sintering. The compaction tests were carried out seeking the highest green density for the respective alloys. The sintering of the parts was done at 885ºC and nitrogen/hydrogen atmosphere to obtain the product with greater resistance and less dimensional variation. An important factor observed was that the addition of lubricant damaged the sintering of the parts, resulting in low mechanical strength. Among the bronze alloys studied, the 81Cu - 11Al - 4Fe - 4Ni alloy was chosen by having the best mechanical strength and less dimensional change. After sintering, the solution heat treatment was performed at temperatures near of the alloy’s melting point and no atmosphere. It was found that there was a maximum increase of the hardness at 670ºC, decreasing after this range. Subsequently, the samples which suffered further hardening results from the solution heat treatment were submitted to precipitation heat treatment. The results showed that after the precipitation heat treatment the hardening precipitates were created and the heat treatment of aluminum bronze reached satisfactory results for the specified parameters. Hardness over 150 HB were obtained.

A microestrutura de uma peça temperada determina suas características mecânicas. Dessa forma, torna-se fundamental conhecer os parâmetros que influenciam na formação da estrutura do componente tratado com função dos tratamentos térmicos aplicados, permitindo obter melhorias de qualidade de uma peça frente a sua aplicação. Métodos distintos podem ser empregados para obtenção da camada de têmpera. Entretanto, esses métodos devem ser parametrizados adequadamente para garantir a qualidade do produto final. No trabalho em questão, aplicaram-se dois metódos distintos de têmpera: por indução e por condução para obtenção da camada martensítica, dureza e durabilidade requerida em cremalheiras de aço SAE 1045, utilizadas em mecanismo de direção automotiva. Fabricou-se um lote de peças, do qual metade das peças foram tratadas por indução e a outra por condução. Após a têmpera e após o revenido, foi avaliado o nível de empenamento, a dureza superficial, a microdureza, a microestrutura formada. A peças após o término do processo de fabricação, foram montadas no sistema caixa de direção, sendo realizados ensaios de durabilidade e impacto dos mesmos. Os tratamentos realizados demonstraram resultados de empenamento, dureza, microestrutura e ensaios de durabilidade e impacto no produto final, dentro das especificações. O processo de têmpera por condução levou a melhor micrestrutura, mais alta dureza e menores níveisde empenamento comparado com o processo de têmpera por indução. Mas, também constatou-se que é possível desenvolver melhorias no processo de indução para atingir-se resultados melhores. / The microstructure of a hardened part is determining its mechanical characteristiscs. Thus, the knowledge of pararameters influencing the heat treated part’s microstructure is of fundamental importance. This allows to obtain quality improvements for specific applications. Diferent methods can be used for the obtation of a hardened layer. However, in these methods the parameters have to be correctly set to reach the final product quality. In this work, two diferente techniques were applied, induction and conduction surface hardening to obtain a required martensitic layer depth, hardness and durability of SAE 1045 steel racks used in automotive driving systems. A batche of parts were manufactured, being half of the parts surface hardened by Induction and half by conduction. After hardening and after tempering, the warpage level, surface hardness, microhardness and microstructure were investigated. The parts were mounted in a steering gear system and then endurance tests and impact tests were carried out. The results of warpage levels, hardness, microstructure and endurance tests, as well as the impact tests were in the range of the specifications. The conduction hardening process leads to better microstructure, higher hardness and lower warpage levels compared to induction hardening. But it was found that the Induction hardening can be optimized to reach better results.

A utilização de aços ferramenta fabricados com tecnologia da metalurgia do pó, bem como seu uso em aplicações que requerem resistência ao desgaste dos materiais em conformação mecânica de ligas, tem sido alvo de estudo e desenvolvimento pela indústria metalmecânica. Através dessa motivação o principal objetivo do trabalho é caracterizar os mecanismos de desgaste em aços ferramenta produzidos por metalurgia do pó (M/P), utilizados em matrizes de estampagem a frio, relacionando a resistência ao desgaste com a microestrutura temperada e revenida dos aços, tratados pelo processo de têmpera a vácuo. Para tanto, foram realizados experimentos utilizando um Forno a vácuo com capacidade de resfriamento de 12 bar, para realizar o processo de tratamento térmico de têmpera e revenimento em amostras dos aços DIN 1.2767, Vanadis® 4, Vanadis® 10, BOHLER S390 e Vancron® 40. As amostras dos aços foram submetidas a ensaios tribológicos para quantificar a resistência ao desgaste em 20N; ensaio de impacto Charpy, ensaio de dureza e a caracterização microestrutural em MEV. Os principais resultados mostraram que o parâmetro de desgaste (W) mostrou melhor desempenho para o aço S390 V, e pior desempenho para os aço DIN 1.2767 nos diferentes acabamentos ensaiados retificados e polidos. Os resultados de caracterização superficial em MEV mostraram o perfil de desgaste da trilha dos aços com melhor e pior desempenho e quais possíveis depósitos superficiais nos materiais após ensaio. As conclusões previas mostraram menor parâmetro (W) de desgaste para o aço ferramenta BOHLER S390 entre os materiais e maior (W) para o aço DIN 1.2767 nas condições de acabamento ensaiadas. / The use of tool steel fabricated with powder metallurgy technology, as well as its use in applications that require resistance to the wear of materials in mechanical alloying, has been studied and developed by the metalworking industry. Through this motivation the main objective of the work is to characterize the wear mechanisms in powder metallurgy (M / P) tool steel used in cold stamping dies, relating the wear resistance with the tempered and annealed microstructure of the steels, Treated by the vacuum quenching process. For this, experiments were carried out using a vacuum furnace with a cooling capacity of 12 bar to perform the tempering and tempering process in samples of DIN 1.2767, Vanadis® 4, Vanadis® 10, BOHLER S390 and Vancron® 40 steels. Samples Of the steels were subjected to tribological tests to quantify the wear resistance in 20N, Charpy impact test, hardness test and microstructural characterization in SEM. The main results showed that the wear parameter W showed better performance for S390 V steel, and worse performance for DIN 1.2767 steel in the different honed and polished tested finishes. The results of surface characterization in SEM showed the wear profile of the track of the steels with better and worse performance and what possible surface deposits in the materials after the test. The previous conclusions showed lower wear parameter W for tool steel BOHLER S390 between materials and higher W for steel DIN 1.2767 in the finishing conditions tested.