Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-01. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:30Z : No. of bitstreams: 1 000846834.pdf: 4780634 bytes, checksum: 1da2cd6d1c25c9de82cf58c75350c181 (MD5) / A atual exigência de qualidade de grandes peças forjadas requeridas pelo mercado nos traz a necessidade de dominar completamente cada etapa do processo de produção das mesmas. O tratamento térmico de homogeneização, processo aplicado a lingotes utilizados na fabricação de cilindros de laminação de tiras a frio, tem como objetivo homogeneizar a microestrutura bruta de solidificação que irá sofrer um processo de conformação mecânica posterior, reduzindo o nível de microssegregações nas regiões interdentriticas da estrutura do lingote. Pode-se quantificar o impacto da temperatura e do tempo deste processo pela análise da microestrutura formada a partir de um resfriamento brusco em amostras retiradas de diferentes regiões do lingote. Este trabalho foi realizado a partir de um lingote de aço do tipo A2, fundido, de comprimento ~2 m e diâmetro ~1 m, a ser forjado e utilizado na fabricação de um cilindro de laminação. Foram retiradas e analisadas amostras da estrutura bruta de solidificação e também de amostras homogeneizadas e temperadas. As amostras foram retiradas na superfície do lingote, no meio raio e na região central; foram aplicados tratamentos térmicos a 1150°C e 1200°C, por 8 h, 16 h e 24 h. Foram utilizadas microscopia ótica e eletrônica de varredura. Como esperado, a estrutura bruta de solidificação apresentou altos níveis de segregação, principalmente na região central do lingote. O tempo de homogeneização de 8 h se mostrou insuficiente a despeito da temperatura utilizada. A temperatura de 1150°C é aceitável para tratamentos de 24 h e a completa homogeneização da estrutura só foi alcançada utilizando-se tratamento a 1200°C. A estrutura bruta de solidificação apresenta uma microestrutura heterogênea, caracterizada pelo aspecto dendritico. A estrutura homogeneizada e temperada apresenta microestrutura ... (Resumo completo, clicar acesso eletronico abaixo) / The current requirement for large forgings quality required by the market brings the demand to manage completely each stage of the manufacturing process. The homogenizing heat treatment process applied in ingots used in the manufacture of cold rolling mill rolls aims to homogenize the microstructure of raw solidification that will suffer a subsequent mechanical forming process, reducing the level of microsegregations in interdentrite regions structure of the ingot. We quantified the effect of temperature and time of the process through the analysis of the microstructure formed after a sudden cooling, in samples taken from different regions of the ingot. This task was realized applying an A2 kind of steel, cast, length ~ 2 m, diameter ~ 1 m, to be forged and used in the manufacture of a rolling Mill rolls. Samples of the raw structure solidification and the homogenizations and tempered samples were taken and analyzed .The samples were taken at the ingot surface at the middle radius and the central region; Heat treatments were applied with temperatures between 1150°C and 1200°C through 8 h, 16 h and 24 h. Optical microscopy and scanning electron microscopy were used. As expected, the raw solidification structure showed high levels of segregation, especially in the central region of the ingot. The 8 h proved to be insufficient despite the temperature used. The temperature of 1150 ° C is acceptable for treatment of 24 h and complete homogenization of the structure was only achieved by using treatment at 1200 ° C. The raw structure of solidification has a heterogeneous microstructure, characterized by dendritic appearance. The homogenized and quenched structure resulted in a microstructure composed by austenite, grades of martensite, the solidification carbides and precipitates carbides during heat treatment

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:37Z : No. of bitstreams: 1 000852150_20160202.pdf: 256387 bytes, checksum: 4ef7991da4305b2ad879e52788744b73 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-03T15:35:15Z: 000852150_20160202.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-03T15:35:55Z : No. of bitstreams: 1 000852150.pdf: 4573029 bytes, checksum: fb27ef52f4bb823b5d6820bb368b0d9d (MD5) / A utilização de ensaios de avaliação da usinabilidade dos materiais pode ser um fator determinante na viabilidade de processos de fabricação, contribuindo no planejamento dos custos, prazos e na busca pela qualidade do produto através de desenvolvimentos de estratégias e tecnologias de usinagem. Quando o produto usinado é um cilindro, que faz o papel de ferramenta no processo de laminação, a necessidade de tal desenvolvimento fica clara quando se analisa os requisitos para alta performance de cilindros de laminação e se identifica que eles são os mesmos requisitos para alta performance de insertos de usinagem: resistência ao desgaste, tenacidade e dureza. Assim esse trabalho propõe um ensaio de usinabilidade em laboratório para a avaliação de dois materiais de cilindros de laminação: o ferro fundido indefinido e o ferro fundido indefinido microligado. O ensaio foi executado através do fresamento com três arestas de metal duro em um centro de usinagem e a análise de usinabilidade foi feita pelo critério de fim de vida da ferramenta de usinagem. Foi constatado que a adição de elementos de liga na composição química dos cilindros influenciou diretamente na usinabilidade do ferro fundido indefinido microligado, pois a fração volumétrica de carbonetos VC aumentou em quase três vezes nesse material resultando em um desgaste abrasivo nas arestas das ferramentas de corte / The use of tests to evaluate the machinability of the material may be a determining factor in the viability of manufacturing processes, and contribute to planning the cost, time and in the search for the quality of the product through development of strategies and machining technologies. When the machined product is rolling mill roll, who played as a tool in the milling process the need for such development becomes clear when is examined the requirements for high performance rolling mill roll and identifies that they are the same requirements for high performance machining tools: wear resistance, toughness and hardness. So, this work proposes a machinability test in laboratory seeking the evaluation of two materials for rolling mill rolls: an indefinite chilled double poured cast iron and a microalloyed indefinite chilled double poured cast iron. The test was performed by milling with three edges of carbide on a machining center and the machinability analysis of this work was done by the criterion of end of life of the machining tool. The work found that the addition of alloying elements on the chemical composition of the rolling mill rolls directly influenced the machinability of microalloyed indefinite chilled double poured cast iron, because the volume fraction of carbides VC increased by almost three times in this material resulting in an abrasive wear on the edges of cutting tools

A crescente escassez de recursos energéticos renováveis bem como o aumento contínuo dos seus custos, tem requerido uma redução drástica no consumo de energia utilizada para o transporte de cargas e passageiros nas últimas décadas. Uma alternativa é a redução de peso com a utilização de ligas leves em substituição às ligas convencionais utilizadas no setor de transporte. Nesse conceito o uso de ligas de magnésio é justificado pela sua baixa densidade. Dentre as ligas de magnésio, a matriz ASTM série ZK é a que apresenta maior resistência mecânica e a adição de elementos de terras raras (RE) elevam a resistência à corrosão, a temperatura de trabalho e o limite de escoamento, devido à formação de filmes de óxidos finos e densos, além de intermetálicos de alto ponto de fusão e de maior dureza. A formação de intermetálicos do tipo MgZn de baixo ponto de fusão, torna as ligas de matriz do tipo ZK susceptíveis à formação de trinca à quente durante a soldagem, inviabilizando o uso de processos de soldagem convencionais. Uma alternativa é a solda por fricção e mistura mecânica (SFMM) realizada abaixo da temperatura de fusão. Neste trabalho, foram produzidas ligas ZK60, ZK60-1,5RE (liga ZK60 com adição de 1,5% em peso de mischmetal) por fundição convencional e ZK60-1,5RE tixofundidas com batimento mecânico no estado semissólido. Todas foram laminadas a quente em um laminador simétrico e soldadas por fricção e mistura mecânica. Os métodos de fundição e resfriamento apresentaram materiais isentos de defeitos e com homogeneidade química, além do batimento mecânico proporcionar uma microestrutura com grãos globulares homogêneos. A adição de Mischmetal deu origem a uma microestrutura com granulometria aproximadamente 22% menor. Quando comparado com o método de fundição, a liga fundida com batimento no estado semissólido apresentou uma diminuição no tamanho médio de grão de aproximadamente 26%. A laminação deu origem a uma microestrutura parcialmente recristalizada, com tamanho médio de grãos entre 3 e 4 μm. A rede de intermetálicos foi quebrada, porém, manteve-se contínua para as ligas com adição de Mm. Quanto à resistência mecânica, a liga ZK60 foi superior, devido à menor quantidade e redes intermitentes de intermetálicos, uma vez que tanto para as ligas fundidas quanto para as laminadas, as trincas foram originadas nas regiões de aglomeração de intermetálicos. As ligas com adição de Mm apresentaram melhor estabilidade térmica durante a soldagem e melhor acabamento superficial, sendo possível a soldagem com rotação de 1200 rpm e velocidade de avanço de 400 mm/min enquanto a liga ZK60 só foi possível a soldagem com 200 mm/min. As análises das tensões residuais apresentaram valores e perfis semelhantes e seguem o fluxo de material, bem como a textura dos cordões de solda. Os mapas de microdureza na secção transversal do cordão de solda revelaram maior dureza nas zonas de mistura, e valores ainda maiores e mais homogêneos para liga ZK60, pode-se afirmar que os intermetálicos do tipo MgZn tem maior dureza que os do tipo MgZnRE. / The growing scarcity of renewable energy resources, as well as the continued rise in costs has required in recent decades a dramatic reduction in energy used for transportation freight and passenger, which is increasing daily all over the world. An alternative is to weight reduction with the use of light alloys, this concept the use of magnesium alloys is justified by their low density, about 1/3 lower than that of aluminum. Among the magnesium alloy, the matrix is ZK type that has greater mechanical strength and the addition of rare earth elements (RE) to increase corrosion resistance, working temperature and yield strength due to the formation of thin films and density oxides, and intermetallic of the high melting point and higher hardness. The formation of intermetallic of the MgZn type, which has a low melting point, makes alloys with matrix of the ZK type susceptible to formation of hot crack during the welding, making impossible the use of conventional welding processes, an alternative is the friction stir welding (FSW) that the union is made below the melting point. This work shows the studies the addition of 1.5% wt. of mischmetal (Mm) in the ZK60 alloy and effects of the casting process with mechanical mixing in the semi-solid state. Were produced the alloys: ZK60, ZK60-1.5RE with conventional casting and ZK60-1.5RE Tixo with mechanical mixing in the semi-solid state, all were hot-rolled in a symmetrical laminator and welded with friction stir welding (FSW) process. The methods of casting and cooling gave resulted in materials free of defects and chemical homogeneity, and the mechanical mixing provides homogeneous microstructure with globular grains. The alloy with mischmetal addition had an average grain size of about 22% lower than ZK60 alloy, when compared to the casting method the ZK60- 1.5RE Tixo alloy had an average grain size of about 26% lower than ZK60-1.5RE alloy. The rolling process gave rise to a partially recrystallized microstructure with average grain size of between 3.3 and 4.23 μm, the intermetallic network were broken, however, kept continuous for alloys with Mm addition. As for mechanical strength was higher for ZK60 alloy, due smaller amount and intermittent network of the intermetallic. The alloys with Mm addition had better thermal stability during welding and showed better surface quality, being possible to do a welding with rotation of 1200 rpm and advancing speed of 400 mm/min while the ZK60 alloy only was possible the welding with advancing speed of 200 mm/min. The analyzes of residual stresses had similar values and profiles and follow the flow of material as well as the texture of the weld beads. The micro hardness maps in the cross section of the weld bead showed a higher hardness in the mixing zones, and higher and more homogeneous values for ZK60 alloy, and can thus affirm that the intermetallic MgZn type has higher hardness than the MgZnRE type.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4964.pdf: 6780707 bytes, checksum: 78331d5d5ae016f8dd78d6d98480db66 (MD5) Previous issue date: 2012-12-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / Mg-based nanocomposites are considered promising materials for hydrogen storage in the solid state. In this work, Mg-based nanocomposites containing iron-based (Fe, Fe2O3, FeF3) and niobium-based (Nb, Nb2O5, NbF5) additives were processed by different processing routes involving high energy ball milling and severe plastic deformation techniques. The high energy ball milling techniques are represented here by the reactive milling under hydrogen atmosphere and by the cryogenic milling while the severe plastic deformation technique is represented here by extensive cold rolling. An alternative processing route including a previous short ball milling step before the cold rolling processing was evaluated. The study of the effect of additives according to the chosen processing routes and an extensive characterization of the hydrogen storage properties allowed a better understanding on the mechanisms which are responsible by the kinetics improvements related to the microstructural particularities. The materials prepared by the different processing techniques were characterized by micro and nanostructural analysis techniques such as, among others, x-ray diffraction followed by the Rietveld method, scanning and transmission electron microscopy. The desorption behavior was studied by differential scanning calorimetry and the kinetic behavior was investigated by absorption and desorption cycles. The correlation of the results obtained with the different processing routes showed that the beneficial effect of the additives in promoting the H-sorption kinetics is positively extended independently of the processing route; however, the acting mechanisms depend on strictly on the preparation methods and the combination of one or more factor related to the microstructure. Furthermore, the severe plastic deformation techniques showed a very good potential in comparison with the high energy ball milling techniques in processing Mg-based nanocomposites, resulting in materials with good hydrogen storage properties. / Nanocompositos a base de magnesio sao considerados materiais muito promissores para a armazenagem de hidrogenio em estado solido. No presente trabalho, nanocompositos a base de magnesio contendo aditivos a base de Ferro (Fe, Fe2O3, FeF3) e Niobio (Nb, Nb2O5, NbF5) foram processados por diferentes rotas de processamento envolvendo tecnicas de moagem de alta energia (MAE) e deformacao plastica severa (SPD). As tecnicas de MAE sao representadas aqui pela moagem reativa (MR) sob atmosfera de hidrogenio e pela moagem criogenica (MC) enquanto que a tecnica de SPD e representada pela laminacao a frio (CR). Uma nova rota alternativa de processamento composta por uma etapa previa curta de moagem antes do processo de laminacao foi avaliada. O estudo da influencia de aditivos conforme a rota de processamento empregada e a intensa caracterizacao das propriedades de armazenagem de hidrogenio permitiu um melhor entendimento sobre os mecanismos responsaveis pelas melhorias cineticas relacionadas com as particularidades microestruturais. Os materiais preparados pelos diferentes tecnicas de processamento foram caracterizados atraves de tecnicas de analise micro e nanoestrutural, incluindo, entre outras, difracao de raios-X (DRX) seguida pelo metodo de Rietveld, microscopia eletronica de varredura e transmissao. O comportamento durante a dessorcao foi estudado por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e a cinetica das reacoes foram investigadas atraves de ciclos de absorcao/dessorcao de H2. A correlacao entre os resultados obtidos com as diferentes rotas de processamento demonstraram que o efeito benefico dos aditivos em promover a cinetica das reacoes com o H2 se estende de maneira muito positiva independentemente da rota de processamento usada, porem, os mecanismos de atuacao dependem estritamente dos metodos de preparacao e da combinacao de um ou mais fatores relacionados a microestrutura. Alem disso, as tecnicas de SPD demonstraram um grande potencial frente as tecnicas de MAE no processamento de nanocompositos a base de magnesio, resultando em materiais com otimas propriedades de armazenagem de hidrogenio.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6666.pdf: 36367643 bytes, checksum: d532b8ffc727a06144841d7db2d8c5b7 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / In recent decades, the use of energy presented strong growth due to the need of supplying the daily energy consumption of approximately seven billion people. To solve this problem, it has been investigated the nature, alternative energy sources which respect the environmental issues, to provide social and technological development without negative impacts on the environment. Several processing routes have been investigated in recent years in order to overcome the obstacles of storage and availability of hydrogen as a clean, safe, cost effective and of easy manipulation energy source. The solid state reaction of magnesium and hydrogen gas produces the magnesium hydride compound which provides safe manipulation, high volumetric and gravimetric densities when compared to other traditional forms of storage (liquid or gas), coming out to be promising for being used on an industrial scale as energy carrier for mobile application. However, conventional processing routes produce a material which requires the use of high temperatures during cycling, as well as low speed of the kinetics of absorption and desorption of hydrogen gas, which limits its possibility of application. This work aims to improve the properties of magnesium alloys by cold rolling under inert atmosphere. To achieve this goal, it was developed a laminator equipped with speed control of cylinders that has capacity of 1.1 kilowatts, which works inside a glovebox. The equipment allows producing, by severe plastic deformation, voluminous magnesium-bases samples to storage hydrogen gas, under controlled atmosphere in order to avoid the incorporation of gaseous and/or solid impurities usually found on other viii routes of processing. Structural characterization of the processed samples was performed by techniques of analysis of XRD, SEM and TEM. The hydrogen storage properties were evaluated by DSC and measurements of PCT. / Diversas rotas de processamento vêm sendo investigadas nos últimos anos, com intuito de superar as barreiras existentes para o armazenamento e disponibilidade do hidrogênio como fonte de energia limpa, segura, rentável e de fácil manipulação. A reação no estado sólido de magnésio e gás hidrogênio forma o composto hidreto de magnésio que proporciona manipulação segura, elevada densidade volumétrica e gravimétrica se comparados a outras formas tradicionais de armazenagem (líquida ou gasosa), tornando-o promissor para uso em escala industrial como portador de energia para aplicação móvel. Entretanto, as rotas de processamento convencionais produzem um material que demanda o uso de temperaturas elevadas durante a ciclagem, assim como, baixa velocidade na cinética de absorção e dessorção de gás hidrogênio, o que limita sua possibilidade de aplicação. Este trabalho tem como meta a busca da melhoria nas propriedades de ligas à base de magnésio através de laminação a frio sob atmosfera inerte. Para atingir esta meta foi desenvolvido um laminador dotado de controle de frequência de rotação dos cilindros com potência de 1.1 quilowatts, que funciona no interior de uma glovebox. O equipamento permite produzir amostras volumosas à base de magnésio para armazenagem de gás hidrogênio, sob atmosfera controlada com intuito de evitar a incorporação de impurezas sólidas e/ou gasosas normalmente encontradas em outras rotas de processamento. A caracterização estrutural das amostras processadas foi executada através das técnicas de análise de DRX, MEV e MET. As propriedades de armazenagem de hidrogênio foram avaliadas por DSC e medidas PCT.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-13T19:55:14Z No. of bitstreams: 1 DissALBS.pdf: 7658447 bytes, checksum: 19eb5b4bde9f17023deef594771a766e (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:40:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissALBS.pdf: 7658447 bytes, checksum: 19eb5b4bde9f17023deef594771a766e (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:40:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissALBS.pdf: 7658447 bytes, checksum: 19eb5b4bde9f17023deef594771a766e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissALBS.pdf: 7658447 bytes, checksum: 19eb5b4bde9f17023deef594771a766e (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Improving the steel processing is a major focus of the metallurgical industry because the need of materials and products with lower weight and more strength, in addition to increasingly stringent specifications imposed by buyers. The knowledge and kinetic control of the phenomena that occur during hot processing such as recrystallization, precipitation and grain growth are mandatory for the grain size refinement, which is a parameter that determines the properties of semi-finished products. In hot strip rolling the material is subjected to deformation schedules consisting of five to seven passes, with rolling mill arranged one in front of the other, performing a continuous operation. Over the years, several paths have been followed to investigate the industrial processing. One can cite as examples the use of pilot plants, physical simulations, and numerical simulations. The objective of this study was, therefore, to model the process of the hot strip rolling, enabling the analysis of how the process parameters such as temperature, strain, strain rate and austenitic grain size evolve during rolling of the C-Mn steels, using the commercial software DEFORM™ 3D developed for forming processes analysis. Seven rolling passes of an industrial process described were simulated. The results shown a good agreement of the load and temperature levels attained during simulation with the literature values, indicating that the model used to represent the industrial rolling process is suitable. The numerical reconstruction of processing shows clearly the presence of the strain, temperature and strain rate gradients during hot strip rolling mill, generating microstructural gradients. The evolution of rolling process minimizes the gradients, but some ones still remain at the end of rolling process. Thus, this study shows the effectiveness of the model to predict the evolution of the microstructure in a hot rolling process. / Aperfeiçoar o processamento dos aços é um dos principais focos da indústria metalúrgica devido à necessidade de materiais mais resistentes e produtos com menor peso, além das especificações cada vez mais rigorosas impostas pelos compradores. O conhecimento e controle da cinética dos fenômenos que ocorrem durante o processamento mecânico a quente como a recristalização, a precipitação e o crescimento de grão são mandatórios para o refinamento do tamanho dos grãos, o qual é um parâmetro que determina as propriedades dos produtos semiacabados. No processo de laminação de tiras a quente o material é submetido a sequências de deformação constituídas de cinco a sete passes, realizando uma operação contínua. Vários caminhos têm sido seguidos para investigar o processamento industrial, podem-se citar como exemplos a utilização de plantas pilotos, a simulação física e a simulação numérica. O objetivo deste trabalho foi, portanto, modelar o processo de laminação de tiras a quente, possibilitando analisar como os parâmetros do processo tais como temperatura, deformação, taxa de deformação e tamanho de grão austenítico evoluem durante a laminação de aços C-Mn, utilizando o software DEFORM™ 3D, desenvolvido para análises de processos de conformação. Foram simulados sete passes de laminação de um processo industrial descrito na literatura. Os resultados mostraram uma boa concordância entre os valores de carga e temperatura simulados com os valores medidos na planta industrial, indicando que o modelo utilizado para representar o processo é adequado. A reconstrução numérica do processamento mostra claramente a presença de gradientes de deformação, de temperatura e de taxa de deformação durante a laminação de tiras a quente, gerando gradientes microestruturais. A evolução da laminação minimiza os gradientes, todavia alguns ainda permanecem no final da laminação. Esse estudo mostrou a eficácia do modelo em predizer a evolução microestrutural do aço em um processo de laminação a quente.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eraclito Meireles da Silva Junior.pdf: 64918 bytes, checksum: 63ae74a92e92e3ecf4dc96967993b8f5 (MD5) Previous issue date: 2000-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presente dissertação de mestrado trata da análise das tensões residuais em laminas de aço elétrico que são montadas para formar o rotor e o estator de um motor elétrico. As tensões residuais são decompostas em tensão de membrana e tensão de flexão afim de serem determinadas experimentalmente. Os processos que geram as tensões residuais interna no material da chapa de aço elétrico são brevemente discutidos. Ë feita uma revisão dos principais métodos experimentais de medição de tensões residuais em chapas de materiais policristalinos sob deformações elásticas e plásticas. Durante os processos de laminação e puncionamento de chapas de aço é produzido gradiente de tensões ao longo da sua espessura. Em geral, as tensões residuais em sólidos podem ser classificadas em três tipos, dependendo da escala em que o material é investigado, e serão brevemente revistos. Estas tensões residuais afetam a qualidade geométrica das peças fabricadas, sua circularidade e planicidade, a rejeição devido a estes defeitos geométricos, como também modificam sua capacidade de magnetização e conseqüentemente alteram o desempenho do motor elétrico. Portanto, o enfoque da presente análise é sobre o método experimental para se calcular as tensões residuais nas chapas do rotor e estator de motor elétrico que são fabricados com chapas de aços de 0,5 mm de espessura. O método de Shadow Moiré e o método do Furo Passante são os principais métodos investigados para se medir experimentalmente as tensões residuais de flexão e de membrana. Alguns testes comparativos são feitos com os métodos do raio-X e tração simples. Apresentam-se os resultados experimentais das tensões residuais máxima e mínima e os valores correspondentes de empenamento e ovalização para as peças que foram retiradas de três regiões distintas ao longo da tira de aço (sliter) de três fornecedores diferentes, num total de 180 amostras. Conclue-se que a ovalização é diretamente proporcional a diferença das tensões principais e o empenamento esta correlacionado com a soma das tensões principais.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Angelo Caporalli Filho / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Resumo: Há uma crescente demanda pelo uso de materiais na indústria em geral, que consigam aliar sustentabilidade e performance, onde o alumínio enquadra-se nestes dois requisitos. A liga AA5182 apresenta propriedades importantes, tais como: baixa densidade, alta resistência mecânica e à corrosão, bem como boa conformabilidade. Neste estudo, foi realizada a definição de uma região crítica na qual foram realizados três testes, simulando diferentes ciclos de homogeneização desta liga, através da realização do ciclo de homogeneização em menores tempos que o ciclo original, antes do envio para a laminação a quente e avaliando características superficiais e microscópicas, para que não exista impacto negativo nos processos subsequentes. Após as análises comparativas realizadas, percebeu-se que o teste onde o patamar de aquecimento foi abaixo da temperatura de liquação de precipitados de magnésio apresentou melhor resultado, proporcionando a redução do tempo de ciclo sem o aparecimento de linhas pretas, oriundas da oxidação do magnésio, permitindo assim, a redução do tempo de ciclo de homogeneização / Abstract: There is a growing demand for the use of materials in the industry in general, they can combine sustainability and performance, where aluminum fits these two requirements. The alloy AA5182 has important properties such as: low density, high mechanical resistance and corrosion resistance as well as good formability. First of all, this study was conducted to define a critical region in which there were three tests, simulating different homogenization cycles of this alloy, by conducting the homogenization cycle times smaller than the original cycle, prior to shipment to the hot rolling and evaluating superficial and microscopic characteristics, so that there is no negative impact on subsequent processes. After that, comparative analyzes it was observed that the test where the heating level was below the magnesium precipitates liquation temperature showed better results, providing a reduction in the cycle time without the appearance of black streaks, derived from the magnesium oxidation, thus, reducing the homogenization cycle time / Mestre

Orientadora: Maria Odila Hilário Cioffi / Coorientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Banca: Carlos Yujiro Shigue / Banca: Evaldo José Corat / Banca: Marcos Yutaka Shiino / Banca: Midori Yoshikawa Pitanga / Resumo: O aprofundamento no conhecimento das propriedades dos compósitos, especialmente aquelas com função estrutural, tem se mostrado necessário como uma forma de segurança à indústria de transportes na aplicação de compósitos em estruturas primárias. Considerando o esforço cíclico como responsável por 90% das falhas mecânicas de componentes em serviço, o estudo dos efeitos deste tipo de carregamento sobre as propriedades mecânicas do compósito e seus mecanismos de falha se faz necessário. Estudos recentes têm mostrado que a combinação entre técnicas de análise mecânica e térmica é muito útil no estudo do comportamento mecânico dos compósitos de matriz polimérica, pois considera-se também o efeito da relaxação das cadeias poliméricas sobre seu comportamento mecânico. A análise dinâmicomecânica (DMA) é uma das técnicas mais sensíveis na detecção de movimentação molecular causada pela incidência de temperatura, frequência ou uma combinação de ambos, por este motivo foi a técnica determinada como ideal para a relação com os resultados de resistência à fadiga em função de tensão e temperatura apresentados neste trabalho. Esta relação, DMAFadiga, é ainda pouco explorada devido à dificuldade em relacionar parâmetros viscoelásticos e propriedades mecânicas, portanto, o ineditismo deste trabalho está em definir uma relação que contribua com a predição de vida em fadiga de um compósito carbono/epóxi. O desenvolvimento do trabalho consistiu inicialmente na confecção de laminados compósitos pelo processo de RTM (do inglês, resin transfer molding) a partir de uma matriz epóxi aeronáutica monocomponente (Prism EP2400 do fabricante Cytec) e reforço não tramado (NCF) de fibras de carbono quadriaxial (0°/+45°/-45°/90°) empilhados de forma a atingir uma fração volumétrica de fibras ... (Resumo completo, clique acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The knowledge of composite properties, especially in the structural application case, have been considered extremely necessary in order to support the transportation industry into apply these materials. It is widely known that 90% of failures can be attributed to cyclic loading, so the study of fatigue effects on composites behavior and failure mechanisms become extremely necessary. Recent studies have shown that mechanical and thermal analysis techniques association is very usefull in order to determinate mechanical behavior of polymeric composites since the polymeric chain relaxation effects over that are also considerate. The dynamical mechanical analyzes (DMA) is the most sensitive technique for detection of molecular motion caused by temperature and/or frequency incidence over polymers, reason that classify the DMA as ideal to get results in order to relate with fatigue results in this study. The fatigue-DMA results correlation is not very explored because the difficulties involved in associates viscoelastic and mechanical properties, so, the originality of this study is define a correlation between fatigue and DMA results able to contribute with a carbon/epoxy composite fatigue life prediction. This work development has consisted initially in the composite laminates manufactured by RTM (resin transfer molding) process, using a one-part aeronautical epoxy resin (Prism EP2400 - Cytec) as matrix and a quadriaxial (0°/+45°/-45°/90°) carbon non crimp fabric (NCF) as reinforcement, stacked to reach a fiber volume fraction up to 50%. The manufactured composite was characterized regarding impregnation quality and thermal stability and using the DMA (dynamical mechanical analyses) in a isothermal form between -70 °C and 220 °C, at each 10 °C, for frequencies of 0,01; 0,05; 0,2; 0,5; 1; 5; 28; 40 and 100 Hz. Results ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho refere-se à otimização energética na produção de fio-máquina, onde os aços estudados foram os de baixo carbono. O trabalho foi desenvolvido com o apoio de uma empresa parceira que cedeu as instalações e acesso às informações necessários ao desenvolvimento da dissertação. O objetivo geral do trabalho foi reduzir o consumo de energia de reaquecimento de tarugos para laminação de vergalhões e fio-máquina em rolos. Os objetivos específicos foram: descrever os preceitos teóricos a respeito do processo de reaquecimento; realizar um levantamento do estado da arte em relação à influência das variáveis de enfornamento nas propriedades do material e em relação ao consumo de energia em fornos de reaquecimento; melhorar o conhecimento existe na empresa parceira do estudo a respeito do processo de enfornamento e otimizar o processo de enfornamento na empresa. Para desenvolvimento da trabalho foi necessário o acompanhamento das energias envolvidas: energia de deformação e energia de reaquecimento. Quanto maior a temperatura de laminação, menor será a energia necessária para deformar o material, porém, maior será a energia de reaquecimento, ocorrendo maior consumo de combustível. Para analisar o consumo das energias, foi feito o acompanhamento da corrente elétrica das principais gaiolas para duas bitolas, depois, foi alterada a temperatura e medida novamente a corrente elétrica e o consumo do gás natural. Esta sequência de testes e medições visou identificar oportunidades para redução da temperatura de laminação e a influência na corrente elétrica das gaiolas do laminador. Uma das premissas, da realização deste trabalho, é que sejam alcançados os objetivos estabelecidos com a manutenção da qualidade do material e de suas propriedades mecânicas. Após a realização dos testes, constatou-se que é possível laminar com temperatura 20°C abaixo dos valores praticados atualmente, porém, a grande limitação é a última gaiola do trem médio de laminação, que trabalha, nestas condições, com a corrente elétrica no limite de desarme, sendo muito grande o risco de parada eminente do laminador. Recomenda-se implantar um investimento para aumentar a potência do acionamento desta gaiola. Com a redução em 20°C nas temperaturas de ajuste do forno economiza-se, nas condições do estudo, 0,36 Nm³/t. / This master dissertation refers to energy optimization in the production of wire rod from low-carbon steels. The work was supported by a partner company that gave access to the facilities and information necessary for the development of the dissertation. The general objective of this work was to reduce the energy consumption of billet reheating for rolling rebar and wire rod in coils. The specific objectives were: to describe the theoretical precepts about the reheating process; to describe the state of the art regarding the influence of variables in reheating process and its relation to energy consumption; improve knowledge exist in the partner company about the process and optimize the reheating process of the company. For development work was necessary monitoring of the energies involved, deformation energy and reheating energy. If the temperature of the process is higher, the energy required to deform the material is lower, however, the energy of rewarming is higher, causing higher fuel consumption. To analyze the deformation energy, the electrical current was monitored at two main cages for two different products, then the temperature was changed and the electric current was measured again as well as the consumption of natural gas. This sequence of tests and measurements aimed at to identify opportunities to reduce the process temperature and the influence of electrical current in rolling cages. One of the assumptions of the present study is to achieve the goals maintaining the quality of the material and its mechanical properties. After the tests, we found that it is possible laminar temperature 20°C below than the values currently practiced, however, the major limitation is the M4 cage that works, on these conditions, with the electrical current in the trip limit, being very great risk of imminent stop of the rolling mill. It is recommended to increase the power of the drive cage. With the reduction at 20°C in temperature adjustment of the oven, it saves 0.36 Nm³/t.