Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Banca: André Luis Moreira de Carvalho / Resumo: Na exploração e produção de petróleo e gás existe uma demanda crescente por aços especiais e de alta resistência. Com os campos mais fáceis e de melhor relação custo benefício já em produção, as empresas estão se movendo para exploração e produção de áreas não convencionais. O aumento da perfuração nessas áreas críticas traz um impacto direto no consumo de produtos de alta tecnologia, como tubulações fabricadas com aços de alta resistência. Para obtenção de aços de alta resistência, o mercado tem investido no desenvolvimento de aços, com progresso considerável nos processamentos térmicos e termomecânicos. Neste contexto, a martensita revenida, obtida através de têmpera e revenimento, representa uma alternativa importante, tendo em vista que esta estrutura pode aumentar a resistência, mantendo um bom nível de tenacidade. Os aços ligados ao boro são de baixo custo, boa temperabilidade e baixa dureza do material na condição após laminado, o que facilita sua conformação, e o torna um boa opção para fabricação de tubos. Com o tratamento térmico de têmpera e revenimento, há a possibilidade de obtenção de distintas propriedades mecânicas em função da variação das temperaturas de revenimento. Neste projeto, objetivou-se otimizar os parâmetros de tratamento térmico (têmpera e revenimento), para obtenção de uma microestrutura martensítica revenida, a partir de um aço de baixo carbono ligado ao boro utilizado na fabricação de tubos. Foram realizadas caracterizações mecânicas e microestruturais do material tratado termicamente em distintas faixas de temperatura. O material apresentou alta temperabilidade após têmpera, e foi possível verificar a mudança das propriedades em função das distintas temperaturas de revenimento. As características microestruturais e mecânicas (resistência à tração, limite de escoamento e ductilidade) são apresentadas neste trabalho. / Abstract: The exploration and production of oil and gas has increased its demand for special steels and high resistance steels. With the easiest, most cost-effective fields already in production, oil companies are now moving to non-traditional areas and fields that are more difficult to develop. Increased drilling in those critical environments will have a direct impact in the consumption of high-steel grade tubulars. In oder to attend this demand, the market has invested in R&D of high resistance steels, focusing on heat treatment and thermomechanical processes. In this sense, tempered martensite microstructure represents a good steel design alternative, since that microstructure can increase steel resistance maintaining its toughness properties. Boron bearing steels are low cost, have excellent hardenability and low hardness on the as-rolled condition, which makes it a good alternative for pipe manufacturing. This characteristic has put the tempered martensite as one of the microstructures with high potential in terms of utilization for pipe manufacturing. The quench and tempering heat treatments gives the possibility of obtaining different mechanical properties as a result of changes in the tempering temperatures. This project aimed to optimize quench and tempering heat treatment processes in order to obtain tempered martensite microstructures utilizing a boron microalloyed steel. The material presented high hardenability after quenching and it was verified mechanical properties changes after tempering at different temperatures. The microstructural characteristics and mechanical properties (tensile strength, yield strength and ductility) are presented in this work. / Mestre

Resumo: 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... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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) / Orientador: Valdir Alves Guimarães / Coorientador: Mario Boccalini Junior / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Claudia Regina Serantoni / Mestre

Resumo: A proposta do presente estudo foi avaliar, por meio do teste quantitativo de incorporação de 3H-timidina, o efeito do tratamento térmico em microondas sobre a citotoxicidade de três resinas termopolimerizáveis indicadas para confecção de bases de próteses, em função do tempo de armazenamento em água, e de três resinas autopolimerizáveis indicadas para reembasamento. A hipótese de que o tratamento térmico em microondas poderia diminuir a citotoxicidade de resinas acrílicas foi avaliada. Os materiais testados foram Lucitone 550 (a mufla foi imersa em água à temperatura de 730C permanecendo por 90 minutos, em seguida, à temperatura foi elevada para 1000C e a mufla mantida por mais 30 minutos), QC 20 (a mufla foi imersa em água em ebulição, o aquecimento foi mantido e a mufla permaneceu no recipiente por um período de 20 minutos contados a partir do momento em que a água atingiu novamente à temperatura de ebulição e Acron MC (a mufla foi levada ao forno de microondas durante 3 minutos à potência de 500 W) e os reembasadores Tokuyama Rebase II, Kooliner e New Truliner. Foram confeccionados, em condições assépticas, corpos-de-prova de cada resina em forma de discos medindo 10 mm de diâmetro e 1 mm de espessura. As amostras das resinas termopolimerizáveis foram armazenadas em água destilada por 0, 24 ou 48 horas a 37ºC. Para avaliar o efeito do tratamento térmico em microondas, os corpos-de-prova de todas as resinas foram divididos em dois grupos: 1) sem tratamento térmico e 2) com tratamento térmico em microondas, com as amostras imersas em água, irradiadas durante 3 minutos à 500 W. Os extratos das resinas foram preparados colocando-se três corpos-de-prova de cada grupo experimental, após terem recebido o tratamento térmico, em tubos de ensaio com 9 ml de meio de cultura Eagle e incubados a 37ºC por 24 horas. Um tubo de ensaio, contendo apenas 9 ml de meio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of the current study was to evaluate the effect of microwave post-polymerization heat-treatments and water storage time on the cytotoxicity of denture base and reline acrylic resins. The hypothesis that post-polymerization treatment could decrease the cytotoxicity of acrylic base resins was tested in this study. The materials tested were Lucitone 550 (water-bath at a temperature of 73ºC for 90 minutes, followed by 30 minutes of heating at 100ºC), QC 20 (boil water, insert flask, return to boil, boil for 20 minutes) and Acron MC (microwave-polymerized, irradiated for 3 minutes at 500 W) and the hard chair-side reline resin Tokuyama Rebase II, Kooliner and New Truliner. Sample disks of the denture base resins were fabricated under aseptic conditions in mold 10 mm in diameter by 1 mm thick. The samples of the denture base acrylic resins were stored in distilled water for 0, 24 and 48 hours at 37ºC. To assess the biologic effect of the heat-treatment on the denture resins, samples fabricated were further divided into two groups: 1) samples without heat-treatment; and 2) sample were treated in microwave, immersed in water, irradiated for 3 minutes at 500 W. Eluates of the materials were prepared by placing three disks into a sterile glass vial with 9 ml of Eagle's medium supplemented with antibiotics and fetal bovine serum. These were incubated for 24 hours at 37ºC. Medium without disks was also incubated and diluted as above to serve as the control. L929 mouse fibroblasts (1 x 104 cell/ml) were cultivated in Eagle's medium supplemented with antibiotics and fetal bovine serum in 96 well culture plates and incubated for 24 hours at 37ºC in an air atmosphere containing 5% CO2. After 24 hours of incubation, the culture medium was replaced by 50 ml of eluate and 50 ml of fresh medium were added to each well of the 96-well culture plate and incubated for more... (Complete abstract, click electronic address below) / Orientador: Eunice Teresinha Giampaolo / Coorientadora: Iracilde Zeppone Carlos / Banca: Ana Cláudia Pavarina / Banca: Carlos Eduardo Vergani / Banca: Ricardo Faria Ribeiro / Banca: Wellington Cardoso Bonachela / Doutor

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: João Zangrandi Filho / Banca: José Rubens de Camargo / Resumo: Objetivando um maior compromisso com o meio ambiente, as montadoras ao redor do mundo passaram a investir em veículos menos poluentes e para tanto, um dos caminhos adotados foi a redução do peso para diminuir o consumo de combustível. Um dos meio para atingir esse objetivo foi a utilização dos materiais menos densos, com plástico e o alumínio. Essa política fez cair significativamente a proporção de utilização do aço nos projetos automotivos nos últimos vinte anos. Desta forma, a fim de manter seu volume de vendas no mercado automobilístico, grandes siderúrgicas ao redor do mundo se uniram com o intuito de provar a viabilidade da construção de carros utilizando o aço e ainda assim obter um produto final mais leve e barato. Esse estudo iniciou-se em 1994 e ficou conhecido por Consórcio ULSAB (Ultra Light Steel Auto Body). Esse trabalho tem como objetivos apresentar os projetos da família ULSAB, bem como realizar a análise de um componente da suspensão traseira de um veíclo do segmento popular produzido atualmente em grande escala no Brasil (e em outros países) baseado nesta filosofia. Desta forma, através de diferentes rotas de tratamento térmico, foram obtidas diferentes estruturas (temperada, temperada e revenida, normalizada e bifásicas) para o componente em questão. Foi realizada a análise microestrutual e mecânica dos corpos de prova para a definição de uma proposta de tratamento termicos alternativos para oo componente estudado. Dentre as estruturas obtidas pode-se concluir que os aços bifásicos foram os que apresentaram melhores resultados, ou seja resitência mecânica muito próxima ao nível de resistência atual da superfície temperado do componente,e alongamento ( por analogia, tenacidade) próximo aos níveis atuais atingidos no núcleo do componente. / Abstract: The adoption of friendly environmental politics OEMs all over the world to invest in low emissions vehicles. A way to achieve this goal is mass reduction in order to improve fuel consumption. This mass recution can be achieved using lighter materials as plastics and aluminum. This politics caused and important reduction in the proportional use of steel in car projects in last twenty years. So, in order to maintain their market share in automotive new projects, thirty -five steel-makers from the five continents have a made a partnership which objective was to prove the viability to build lighter and cheaper steel intensive vehicles. Project team started working in 1994 andwas named ULSAB (Ultra-Light Steel Auto Body). This dissertation has a guidelinesthe presentation of ULSAB family programs and also analyzing a rear suspension part of a small size car produced in large scale in Brazil (and other countries too) base on this philosophy. Thus, using different thermal treatment, different structures(quenching and tempering and dual-phase steels) have been achieved for the component. Mechanical and micro-structural analyses of these different materials permitted to ptopose alternative treatments for the component. The best results among the achieved structures were reached by dual phase steels: mechanical strength very near from the quenched surface and elongation values almost the same as the non treated center of the component. / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Marize Varella de Oliveira / Banca: Nilson Tadeu Camarinho de Oliveira / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Desde 1970, o titânio e algumas de suas ligas são vastamente usados na fabrição de próteses e dispositivos especiais nas áreas médica e odontológica devido às suas propriedades como baixos valores de módulo de elasticidade (Módulo de Young), resistência à corrosão e características de biocompatibilidade. A presença de elementos intersticiais (oxigênio, carbono, nitrogênio e hidrogênio) altera de maneira significativa as propriedades mecânicas da liga, principalmente suas propriedades elásticas, causando endurecimento ou fragilização da liga. As medidas de espectroscopia mecânica constituem uma ferramenta poderosa para o estudo da interação destes elementos substitucionais e intersticiais com a matriz metálica. O objetivo do trabalho foi prepararA LIGA Ti-15Mo por fusão a arco, e estudar a influência de tratamentos térmicos e do oxigênio presente em solução sólida, na estrutura, propriedades mecânicas, químicas, anelásticas e biocompatibilidade da liga. Os resultados de difração de raios X analisados pelo método de Rietveld permitiram quantificar as fases presentes na microestrutura, estando de acordo com as micrografias obtidas. Os resultados de dureza e módulo de elasticidade mostraram ser sensíveis à concentração de oxigênio e à microestrutura da liga. Nos ensaios de corrosão houve uma melhora significativa do potencial de corrosão após as dopagens com oxigênio. As medidas de espectroscopia mecânica apresentaram estruturas de relaxação e foram identificados os processos constituintes. Os ensaios de biocompatibilidade mostraram que a liga em questão pode ser considerada biocompatível / Abstract: Since 1970, titanium and some of its alloys have been widely used in the manufacture of special devices and prostheses in medical and dental areas due to properties which include low elasticity modulus values, corrosion resistance and characteristics of biocumpatibility. The presence of interstial elements (carbon, nitrogen, oxygen and hydrogen) significantly alters the alloy's mechanical properties, mainly its elastic properties, causing either a hardening or softening of the alloy. Mechanical spectroscopy measurements are a powerful tool to study the interaction of these substitutional and interstitial elements with a metallic matrix. The aim of this work was to prepare the Ti-15Mo alloy by arc-melting and study the influence of heat treatments and oxygen present in the solid solution of the structure, as well as the mechanical, chemical and anelastic properties, and biocompatibility of the alloys. The results of x-ray diffraction were analyzed by the Rietveld Method to allow the phases present in the microestructure to be quantified according to the obtained micrographies. The hardness and elasticity modulus results were sensitive to the oxygen concentration and the alloy microstructure. In corrosion tests there was a significant improvement of the corrosion potential after the oxygen dopyng. The mechanical spectroscopy measurements showed relaxation structures, and constituent relaxation processes were identified. The biocompatibility tests showed that the alloy in question can be considered biocompatible / Mestre