O processo de conformação de chapas planas, estampagem, consiste na obtenção de peças conforme o projeto do processo e do produto. Faz-se necessária uma margem de segurança para que as variações de processo e do material possam ser absorvidas e o sucesso seja alcançado no processo de produção do componente. O presente trabalho mostra aspectos de estampabilidade de uma chapa de aço de baixo teor de carbono, o material mais utilizado no processo de estampagem. Estes aspectos são descritos e demonstrados como influenciam no processo de estampagem. No caso prático apresentado, evidencia-se que com a aplicação dos conhecimentos científicos de comportamento mecânico do material obtém-se uma melhoria no desempenho do processo e, conseqüentemente, na redução de custos e no aumento de competitividade. Como objetivo principal, tem o presente trabalho estudar a influência da redução a frio de acabamento do processo de relaminação no coeficiente de encruamento e mostrar como este estudo teve participação na solução e aplicação de uma peça-exemplo. Conseqüentemente há como objetivos secundários o estudo da influencia do tamanho de grão no coeficiente de encruamento, o desenvolvimento da textura cristalográfica antes e após a conformação da peça-exemplo e demonstrar a importância da utilização do método de elementos finitos no processo de conformação por estampagem para determinação dos tipos de conformação predominante no processo. Para realização do trabalho foram utilizados dois aços de baixo teor de carbono com composição química semelhantes porem com processos de fabricação diferenciados. Atenção especial foi dada a redução aplicada na laminação de acabamento de ambos os aços, através do uso de medidores de espessura e redução através de raios-X. Os aços foram caracterizados antes da conformação da peça-exemplo quanto a orientação cristalográfica através de difração de raios-X e EBSD, quanto as propriedades mecânicas através de ensaios mecânicos de tração e quanto a microestrutura e tamanho de grão através de metalografia. Foi realizada uma simulação de estampagem da peça-exemplo através de elementos finitos afim de determinar o tipo de conformação predominante na região mais solicitada da peça-exemplo. A peça exemplo foi conformada na pratica e caracterizada a distribuição das deformações através da medições da rede circulo previamente impressa na superfície da chapa na região mais solicitada conforme previamente determinado através da simulação. A orientação cristalográfica da região mais solicitada também foi caracterizada. Os resultados mostram a influencia de uma pequena variação na redução, 0,73% e 0,34%, aplicada na laminação de acabamento no coeficiente de encruamento. Para confirmação de que a redução aplicada foi a principal influenciadora no resultado o coeficiente de encruamento foi calculado através de equações disponíveis na literatura que correlacionam composição e tamanho de grão com o coeficiente de encruamento. A textura preferencial dos dois aços também foi avaliada através de figuras de função de orientação da distribuição e o comportamento dos dois aços foi relativamente semelhante, onde o aço com melhor desempenho demonstrou um aumento na componente {223} também conhecida como γ'. O estudo através de elementos finitos mostra que região mais solicitada da peça tem conformação predominada por estiramento. Por fim é mostrada a melhor distribuição das deformações na peça-exemplo produzida com aço de maior coeficiente de encruamento. Concluindo o trabalho permitiu a avaliação da influencia da redução aplicada na laminação de acabamento de aços de baixo teor de carbono nas propriedades mecânicas do aço e também o resultado deste comportamento mecânico na peça-exemplo adotada.Também permitiu avaliar a evolução da textura cristalográfica dos dois aços escolhidos antes e após a conformação da peça-exemplo. / The forming process of plain sheets, stamping, consists on the obtainment of parts according to the project of the process and the product. A safety margin becomes necessary so that the process variations and of the material can be absorbed and the success is reached in the process of production of the component. The present paper shows aspects of formability of a steel sheet of low carbon content, the most used material in the stamping process. These aspects are described and demonstrated how they influence the stamping process. In the presented case, it is proven that with the application of the scientific knowledge of mechanical behavior of the material an improvement in the performance of the process is reached and, consequently, the reduction of costs and the increase of competitiveness. As main objective, the present work study the influence of the cold reduction applied on skin pass of the cold rolling process on the strain hardening coefficient and to show how this study had participated on the solution and application of an part. Consequently it has as secondary objective the study of influences of the size of grain in the coefficient of strain hardening, the development of texture before and after forming of the part and to demonstrate the importance of the use of the method of finite elements in the forming process for determination of the predominant types of forming in the stamping process. For accomplishment of this paper two steel of low carbon content had been used with similar chemical composition but with differentiated rolling processes of manufacture. Special attention was given to the reduction applied in the skin pass of both steel, through the use of measurers of thickness and reduction through x-ray. The steel had been characterized before the stamping of the part above crystallographic texture through x-ray diffraction and EBSD, above mechanical properties through mechanical tensile tests and above microstructure and size of grain through metallography. A simulation of stamping process of the part through finite elements was carried out with the objective of determine the type of predominant forming in the most requested region of the part. The part was formed in mechanical presses and characterized the distribution of the deformations through the measurements circle grids, previously printed in the surface of the sheet, in the region most requested as previously determined through the simulation. The crystallographic orientation of the most requested region was also characterized. The results show influence of a small variation in the rolling reduction, 0.73% and 0.34%, applied in the skin pass on the strain hardening coefficient. For confirmation that the pplied skin pass was the main influence in the strain hardening coefficient result, was calculated hrough available equations in literature that correlate composition and grain size with the strain hardening coefficient. The preferential texture of two steel was also evaluated through figures of orientation function distribution and the behavior of two steel was relatively similar, where the steel with better performance demonstrated an increase in the {223} component also known as γ'. The study through finite elements shows that the more requested region of the part has forming predominated for stretching. Finally the best distribution of the deformations in the part produced with steel of higher coefficient of train hardening is shown. Concluding the work allowed the evaluation of influences of the skin pass on the rolling of steel of low carbon content in the mechanical properties of the steel and the result of this mechanical behavior in the adopted part. Also it allowed to evaluate the evolution of the crystallographic texture of two steel chosen before and after.

Este trabalho visa analisar a influência das taxas de resfriamento e temperatura no último passe de laminação a quente de fio máquina de um aço DIN 41Cr4 sobre a microestrutura obtida após a laminação e a sua correlação com aquela resultante do tratamento térmico de esferoidização. Foi avaliado a influência da microestrutura prévia de laminação nos tempos e taxa de resfriamento do tratamento térmico necessários para garantir adequada microestrutura do aço DIN 41Cr4. Foram aplicados conceitos de laminação termomecânica através da variação dos parâmetros: temperatura no último passe de laminação (acabador) e após o último passe de laminação (formador de espiras); velocidade das esteiras do “cooling conveyor” e consequente tempo de permanência das espiras sobre a região de ventiladores e alguns parâmetros no ciclo de tratamento térmico: tempo em patamar e taxa de resfriamento durante a produção de fio máquina redondo de bitolas entre 15,88mm e 16,15mm. A avaliação da resposta às variações impostas ao processo foi realizada através de análises metalográficas de microestrutura no material laminado e no material esferoidizado (grau de esferoidização), descarbonetação e de ensaios de propriedades mecânicas como dureza e tração. A partir dos resultados buscou-se determinar a influência dos parâmetros de laminação na microestrutura do material laminado e a influência desta na resposta ao tratamento térmico de esferoidização. Foram analisadas oito diferentes condições e os resultados mostraram que maiores taxas de resfriamento resultam em microestruturas mais refinadas proporcionando uma simplificação no tratamento térmico, atendendo as propriedades desejáveis no produto final (fio máquina redondo esferoidizado). / This work aims to analyze the influence of the cooling rate, the temperature of the finishing pass and at the coil-forming during hot rolling of DIN 41Cr4 steel wire rod on the microstructure and its influence on plateau times and cooling rate during the spheroidizing heat treatment. For this study thermomechanical rolling concepts were applied through the variation of some hot rolling parameters such as: temperature at the finishing pass and at the coils-former, the cooling conveyor belts velocity and some parameters in the heat treatment cycle: soak temperature and cooling rate during the production of round wire rod with 15,88 mm and 16,15 mm diameter. The evaluation response to changes imposed on the process was evaluated by metallographic analysis of microstructure in hot rolled and spheroidized material (spheroidizing degree), hardness, decarburization and tensile test. Eight rolling conditions and cooling rates were analyzed and results showed that higher cooling rates result in finer microstructures allowing a reduction in heat treatment time to achieve the desirable properties in the final product (spheroidized round wire rod).

ROCHA FILHO, F. A. M. Estudo da perda de ductilidade a quente e resistência à corrosão de vergalhões laminados com e sem a utilização da etapa de reaquecimento. 2017. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-10-02T16:47:29Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_famrochafilho.pdf: 4083178 bytes, checksum: da1e3baa97d72a6d875bf5f3a505a3bf (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Alberto: Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Na capa falta a informação do nome do Departamento entre o centro e o programa. 2. Na folha de aprovação, mesmo não sendo obrigatório, sugerimos colocar a data da defesa 3. Na folha de agradecimentos deixe parágrafos ao iniciar os agradecimentos 4.Nas listas de figuras e tabelas observe o alinhamento da margem de modo que quando aumentar o número de dígitos das figuras elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham um dígito. Ex Figura 1 e 10. Na LISTAS DE FIGURAS e LISTA DE TABELAS, Quando o título da figura ou da tabela não couber na mesma linha, sua continuação deve ficar na mesma margem da primeira letra da linha de cima e não voltar para a margem do F de Figura ou do T de Tabela. 5. Nas listas de Abreviaturas e símbolos observe no template como deve ser o alinhamento. 6. O sumário não deve ter recuo da margem para não caracterizar capítulos. Pois estes não são usados em dissertações e teses. Observe o alinhamento da margem. Não use REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS mas sim, REFERÊNCIAS. 7. Na lista de REFERÊNCIAS a palavra deve ser centralizada na folha Quando vc estiver referenciando artigos de revistas o que deve ficar em negrito não é o título do artigo e sim o nome da revista. Corrigir em toda a lista. Ao realizar essas alterações enviaremos o nada consta pro seu e-mail e para o do secretário Att. Marlene Rocha mmarlene@ufc.br 3366-9620 on 2017-10-06T18:17:27Z (GMT) / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-10-30T11:36:03Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_famrochafilho.pdf: 4081151 bytes, checksum: c897beceaac55281ae4207765bcca1e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-10-30T14:40:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_famrochafilho.pdf: 4081151 bytes, checksum: c897beceaac55281ae4207765bcca1e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-30T14:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_famrochafilho.pdf: 4081151 bytes, checksum: c897beceaac55281ae4207765bcca1e8 (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / Hot rolling is one of the main forming processes where the semi-finished product obtained in the steel plant, is deformed plastically by compression forces applied between rotating cylinders. During rolling process the hot shortness phenomenon may occur and this may cause of split ends of bar during the sequence of cross section reduction passes. This split ends of bar can be severe and cause disruptions in the production process. The hot shortness may be associated with several factors, such as: the chemical composition of steel; the defects present in the semi-finished product, in the case of billet, produced in the process of continuous casting; the steel temperature during the process; and the conditions of rolling process, where it is worth mentioning the deformation rates, reductions, cylinder diameters, type of rolling stand and pass design. In the process under study, hot shortness generally occurs associated with the production of low carbon steel bars which are rolled from billets with as cast structure, which do not go through the reheating process in natural gas furnaces. Since there is great difficulty in inspecting semi-finished products directly from the continuous casting process, and there are limitations related to modification of rolling process conditions, the objective is to evaluate the influence of billet temperature along its section and the microstructure formed prior to the rolling process, mainly related to grain size and the presence of sulphides. These factors were associated with the hot shotness phenomenon of the steel, through a comparative examination between steels rolled directly from continuous casting and steels that pass through the reheating furnace before being rolled. It was possible to observe that the directly rolled billets had a smaller grain size prior to rolling and higher temperature loss throughout the process, which factors associated with a low Mn / S ratio and high reductions and deformation rates favored the hot shortness of bar during the rolling process. Both production routes provide small microstructural differences in the final product, which did not cause significant differences in the properties of corrosion resistance and mechanical properties of rebar. / A laminação a quente é um dos principais processos de conformação onde o produto semi-acabado obtido na aciaria, é deformado plasticamente através de esforços de compressão aplicados entre cilindros rotativos. Durante o processo de laminação pode ocorrer o fenômeno da perda de ductilidade a quente e este pode causar a separação entre as extremidades da barra durante a sequência de passes de redução da seção transversal do laminado. Essa separação da barra pode ser severa e causar interrupções no processo produtivo. A perda de ductilidade pode estar associada a diversos fatores entre eles estão: a composição química do aço; os defeitos presentes no semi-acabado, no caso tarugo, produzido no processo de lingotamento contínuo; a temperatura do aço durante o processo; e as condições do processo de laminação, onde merece destaque as taxas de deformação, as reduções, diâmetros dos cilindros, tipo de cadeira de laminação e projeto de passes. No processo em estudo, a perda de ductilidade a quente geralmente ocorre associada à produção de barras de aço baixo carbono que são laminadas a partir de tarugos com estrutura bruta de fusão, não passando pelo processo de reaquecimento em fornos a gás natural. Visto que há grande dificuldade de inspeção nos produtos semi-acabados vindos diretamente do processo de lingotamento contínuo, e que há limitações quanto à modificação nas condições do processo de laminação, tem-se como objetivo avaliar a influência da temperatura do tarugo ao longo de sua seção e da microestrutura formada prévia ao processo de laminação, relacionada principalmente com o tamanho de grão e a presença de sulfetos. Esses fatores foram associados com fenômeno de perda de ductilidade a quente do aço, através de um exame comparativo entre os aços laminados diretamente a partir do lingotamento contínuo e os aços que passam pelo forno de reaquecimento antes de serem laminados. Foi possível observar que os tarugos laminados diretamente possuíam menor tamanho de grão prévio a laminação e maior perda de temperatura ao longo do processo, fatores esses que associados a uma baixa relação Mn/S e elevadas reduções e taxas de deformação, favoreceram a perda ductilidade a quente da barra durante o processo de laminação. Ambas as rotas de produção proporcionam pequenas diferenças microestruturais no produto final, que não causaram diferenças significativas nas propriedades de resistência à corrosão e nas propriedades mecânicas dos vergalhões.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-10-18T18:18:09Z No. of bitstreams: 1 DissJJMC.pdf: 3783297 bytes, checksum: 5f8c40bb2d622e5b243b6288d529dac4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T14:03:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJJMC.pdf: 3783297 bytes, checksum: 5f8c40bb2d622e5b243b6288d529dac4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T14:03:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJJMC.pdf: 3783297 bytes, checksum: 5f8c40bb2d622e5b243b6288d529dac4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T14:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJJMC.pdf: 3783297 bytes, checksum: 5f8c40bb2d622e5b243b6288d529dac4 (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Magnesium hydride is a promisor candidate for H2 storage, manly due its high hydrogen gravimetric capacity (7.6% wt), low density, abundance and low cost. However, its H-absorption/desorption occurs only at temperatures around 673 K with slow kinetics. Moreover, Mg and MgH2 surfaces are highly reactive, easily forming MgO and/or Mg(OH)2 layers that lower the level the hydrogen storage properties. It described in the literature that the use the severe plastic deformation technique or the incorporation of additives such as LaNi5 improve the hydriding/dehydriding kinetics and lower the dehydrogenation temperature of Mg-based composites. In the present study, Mg-based hydrogen storage alloys has been developed in the following systems: MgH2 and MgH2 + LaNi5 using the cold rolling (CR) under inert atmosphere. The aspect analyzed in this study were the processing parameters (number of passes and roll rotation frequency) and the additive incorporation (LaNi5) during the processing and Habs / des behavior. The micro and nanoestrutural characterization for the obtained materials were made by means of X-ray diffraction (XRD), scanning a transmission electron microscopy (SEM and TEM), and the correlation of results obtained with the process route, showed that larger number of rolling passes and high frequency produces nanocomposites with great improvements in the hydrogen storage properties. Furthermore, was observed a catalytic effect with the addition of LaNi5 to MgH2, due the formation of new phases in hydriding/dehydriding process. The best result for hydrogen storage were obtained for the system MgH2+1,50 mol.% LaNi5 with low Habsorption / desorption temperatures, aspect interesting for MgH2. / O Mg é um material promissor para a armazenagem de hidrogênio, pela sua baixa densidade, abundância, custo relativamente baixo e capacidade de armazenagem de até 7,6 % p. No entanto, sua cinética de absorção/dessorção de H2 é lenta, e ocorre em temperaturas superiores a 300°C. Além disso, as superfícies do Mg e do MgH2 são susceptíveis à oxidação, gerando assim camadas de MgO ou ainda Mg(OH)2 que atuam como barreiras nos processos de absorção/dessorção do hidrogênio. É descrito na literatura que a rota de processamento utilizando a deformação plástica severa, assim como a incorporação de aditivos como o LaNi5 melhoram o desempenho dos nanocompósitos à base de Mg. Neste trabalho MgH2 e MgH2 + LaNi5 foram preparados utilizando a laminação a frio (CR, do inglês Cold Roll) em atmosfera controlada. Os aspectos analisados foram os parâmetros do processo de CR (número de passes e frequência dos cilindros). Os efeitos da adição do LaNi5 durante o processamento e no comportamento de absorção/dessorção de H2. A caracterização micro e nanoestrutural dos nanocompósitos obtidos, através da difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, e sua correlação com a rota de processamento; demonstrou que um elevado número de passes de CR a elevadas frequências produz nanocompósitos com propriedades atrativas para armazenagem de hidrogênio. Além disso, observou-se um efeito catalítico com a adição do LaNi5 ao MgH2, devido a formação de novas fases durante as etapas de absorção e dessorção de H2. As melhores características de armazenagem de hidrogênio foram obtidas para a mistura MgH2+1,50 mol.% LaNi5 na qual as medidas foram realizadas a baixas temperaturas, fato importante para o MgH2.

Este trabalho visa analisar a influência das taxas de resfriamento e temperatura no último passe de laminação a quente de fio máquina de um aço DIN 41Cr4 sobre a microestrutura obtida após a laminação e a sua correlação com aquela resultante do tratamento térmico de esferoidização. Foi avaliado a influência da microestrutura prévia de laminação nos tempos e taxa de resfriamento do tratamento térmico necessários para garantir adequada microestrutura do aço DIN 41Cr4. Foram aplicados conceitos de laminação termomecânica através da variação dos parâmetros: temperatura no último passe de laminação (acabador) e após o último passe de laminação (formador de espiras); velocidade das esteiras do “cooling conveyor” e consequente tempo de permanência das espiras sobre a região de ventiladores e alguns parâmetros no ciclo de tratamento térmico: tempo em patamar e taxa de resfriamento durante a produção de fio máquina redondo de bitolas entre 15,88mm e 16,15mm. A avaliação da resposta às variações impostas ao processo foi realizada através de análises metalográficas de microestrutura no material laminado e no material esferoidizado (grau de esferoidização), descarbonetação e de ensaios de propriedades mecânicas como dureza e tração. A partir dos resultados buscou-se determinar a influência dos parâmetros de laminação na microestrutura do material laminado e a influência desta na resposta ao tratamento térmico de esferoidização. Foram analisadas oito diferentes condições e os resultados mostraram que maiores taxas de resfriamento resultam em microestruturas mais refinadas proporcionando uma simplificação no tratamento térmico, atendendo as propriedades desejáveis no produto final (fio máquina redondo esferoidizado). / This work aims to analyze the influence of the cooling rate, the temperature of the finishing pass and at the coil-forming during hot rolling of DIN 41Cr4 steel wire rod on the microstructure and its influence on plateau times and cooling rate during the spheroidizing heat treatment. For this study thermomechanical rolling concepts were applied through the variation of some hot rolling parameters such as: temperature at the finishing pass and at the coils-former, the cooling conveyor belts velocity and some parameters in the heat treatment cycle: soak temperature and cooling rate during the production of round wire rod with 15,88 mm and 16,15 mm diameter. The evaluation response to changes imposed on the process was evaluated by metallographic analysis of microstructure in hot rolled and spheroidized material (spheroidizing degree), hardness, decarburization and tensile test. Eight rolling conditions and cooling rates were analyzed and results showed that higher cooling rates result in finer microstructures allowing a reduction in heat treatment time to achieve the desirable properties in the final product (spheroidized round wire rod).

Compósitos de matriz metálica (CMM) reforçados com dois tipos de particulado cerâmico foram produzidos por meio do processo ARB (Accumulative Roll Bonding) a fim de estudar os efeitos destes no que diz respeito às propriedades mecânicas e microestruturais. ARB é um processo de deformação plástica severa aplicada originalmente a uma pilha de lâminas metálicas, a qual é laminada, seccionada em duas metades, as quais são empilhadas e novamente laminadas, e assim por diante, desenvolvido com o propósito de reduzir o tamanho de grão e aumentar a resistência mecânica do produto final. O processo é econômico e capaz de produzir de folhas ultrafinas a placas espessas, sem que haja restrição de quantidade. Confeccionou-se CMM de alumínio reforçados com partículas de carbeto de silício (Al+SiCp) e alumina (e Al+Al2O3p) com granulometria média de 40µm, as quais foram caracterizadas microestruturalmente e ensaiadas em tração até a falha, cuja análise foi conduzida via microscopia eletrônica de varredura. Ambas as amostras obtiveram ganho em sua resistência mecânica, comparadas ao alumínio monolítico (sem adição de partículas de reforço) e alumínio recozido. Foram ensaiados em tração corpos de prova com e sem presença de entalhe, sendo que as peças entalhadas apresentaram comportamento esperado de aumento de resistência mecânica e baixo alongamento e fratura de aspecto frágil. De acordo com análise feita por fratografia houve boa ancoragem e dispersão das partículas de reforço na matriz. / Metal matrix composite (CMM) reinforced with two types of ceramic particles have been produced through the process ARB (Accumulative Roll Bonding) in order to study their effect as regards the mechanical and microstructural properties. ARB is a severe plastic deformation process originally applied to a stack of metal sheets, which is laminated, sectioned into two halves, which are stacked and rolled again, and so on, developed with the purpose of reducing the grain size and increase the mechanical strength of the final product. The process is economical and capable of producing ultrafine sheets to thicker plates without much restriction. Were fabricated CMM of the aluminum reinforced with particles of silicon carbide (Al + SiCp) and alumina (and Al + Al2O3p) with an average particle size of 40μm, which are characterized microstructurally and tested in tension until failure, whose analysis was conducted via scanning electron microscopy. Both samples were successful in its mechanical strength compared to the monolithic aluminum (without addition of reinforcing particles) and annealed aluminum. They were tested for tensile specimens with and without the presence of notch, and the carved pieces showed strength-enhancing behavior and low elongation and frail fracture. According to analysis by fractography was good anchoring and reinforcement particles dispersed in the matrix.

Há um aumento da demanda mundial por materiais de alto desempenho, e os compósitos encaixam-se perfeitamente nesse nicho por serem resistentes e leves. Os compósitos poliméricos são feitos a partir da mistura de resina e reforço, no entanto, existem diversas metodologias para fazê-la. O presente trabalho compara em amplo aspecto, três desses métodos: laminação manual, infusão de resina e pré-impregnado. O primeiro é o método mais simples, o segundo é utilizado principalmente pela indústria náutica, e o terceiro pela indústria aeroespacial. Foram realizados diversos ensaios mecânicos como tração, flexão, cisalhamento, impacto, entre outros, e os resultados foram comparados entre si para demonstrar qualitativamente e quantitativamente as diferenças entre eles. Este trabalho demonstrou que o processo de pré-impregnado produz peças com propriedades cerca de 30% melhores que a infusão de resina, que por sua vez, possui um acréscimo de 25% sobre as propriedades da laminação manual. / There is an increasing worldwide demand for high performance materials, and therefore the composites reach a prominent position for being resistant and light weighted. Polymeric composites are made from mixing a given resin and the fibre; however, there are several different methodologies to do so. This work intends to compare, in a wide array, three of those methods: hand lay-up, resin infusion under flexible tooling and pre-pregs. The first is the simplest of all, the second is mainly used by the marine industry, and the third by the aerospace industry. Several mechanical tests such as tension, flexural, shear, impact, among others, were performed and their results were compared to infer their qualitatively and quantitatively differences. This study shows evidence that pre-preg properties are about 30% better than resin infusion, and the last has 25% better properties than hand lay-up.

O presente estudo teve por objetivo determinar as propriedades tecnológicas da madeira de paricá, obtida de árvores de Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke aos 14 anos provenientes de duas diferentes áreas de florestas plantadas no estado de Rondônia. Foi amostrado a campo um total de oito árvores, sendo quatro de cada um dos plantios, nos municípios de Rolim de Moura e Parecis. De cada árvore foram obtidas duas toras subsequentes com comprimento de 2,0 m, definidas após a extração de discos removidos ao longo de três posições longitudinais, que foram empregados na determinação da variação radial das características de fibras e vasos e composição química da madeira, e na variação longitudinal da densidade básica e na massa específica aparente, esta última por meio da densitometria de raios x. Da primeira tora foi determinado o rendimento em laminação e das lâminas geradas, produzidos painéis compensados que foram avaliados quanto ao desempenho físico-mecânico. Da segunda tora amostrada, foram confeccionados corpos de prova das porções próximas à medula e casca para a caracterização mecânica da madeira sólida. Os resultados obtidos mostraram que tanto o comprimento das fibras como a espessura de parede celular tenderam a um aumento gradativo, com estabilização na posição a 75% do raio em ambos os plantios amostrados. Ao longo da distância radial a madeira proveniente da área de solo de textura argilosa (Rolim de Moura) tendeu sempre a apresentar valores mais elevados de diâmetro de vasos e área ocupada em relação à madeira da área de solo de textura média e de maior compactação (Parecis), resultando em efeito da proveniência. O teor de cinzas diferiu-se entre as duas áreas, sendo maior na madeira proveniente de Parecis. A densidade básica e massa específica aparente não sofreram influência da proveniência, e mostraram tendência de redução ao longo da porção longitudinal avaliada. Houve influência somente da posição radial nas propriedades mecânicas da madeira, com a maior diferença para o MOE em flexão estática. O rendimento efetivo da laminação das toras foi próximo de 72%, e as propriedades mecânicas dos painéis compensados produzidos tornam os mesmos aptos para aplicação estrutural e naval, segundo normatização relativa a este tipo de produto. Tomando-se por base a variação radial dos parâmetros de comprimento e espessura de parede das fibras, já se observa a presença de madeira adulta no S. amazonicum aos 14 anos nas condições de crescimento avaliadas. Embora os coeficientes indicativos de qualidade das fibras comprovem o potencial da espécie na produção de polpa e papel na idade considerada, o elevado teor de extrativos deve ser considerado nos programas de melhoramento genético. Com exceção da resistência ao cisalhamento, a madeira de paricá aos 14 anos apresentou um incremento nos valores de propriedades mecânicas em relação a outros estudos com esta espécie, principalmente no que se refere à rigidez de sua madeira ao esforço de flexão estática. O rendimento encontrado na laminação e as propriedades dos painéis confirmam a aptidão da espécie na manufatura de compensados. / This research aimed to determine the technological properties of the paricá wood obtained from Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke trees at age 14 from two different areas of planted forests in Rondônia, Brasil. It was sampled in field a total of eight trees, being four of each one of the plantations in the cities of Rolim de Moura and Parecis. Two subsequent logs with a length of 2.0 m were obtained from each tree defined after the extraction of the disks removed along of three longitudinal positions, which were used for determining the radial variation characteristics of the fibers and vessels and chemical composition of the wood, in the longitudinal variation of the basic density and in the apparent specific mass, being this one by an x-ray densitometry. The first log was determined the yield generated in the peeling process and veneers, producing plywood panels that were evaluated for physical and mechanical performance. From the second log sampled, test pieces of the portions near the cord and bark were made for the mechanical characterization of the solid wood. The obtained results show that both the length of the fiber as the cell wall thickness tended to a gradual increase with stabilization at 75% from the radius in both sampled plantations. Along the radial distance, the wood from the clay ground area (Rolim de Moura) has always tended to show higher values of diameter of vessels and occupied area in relation to the wood ground area of medium texture and higher compaction (Parecis), resulting in effect of the origin. The ash content was granted in two areas, being higher in the wood from Parecis. The density and specific gravity were not affected by the origin of wood, and tended to decrease along the longitudinal portion. There was only influence of the radial position on the mechanical properties of wood, only, with the biggest difference for the MOE in bending. The actual yield of the logs lamination was around 72%, and the mechanical properties of plywood produced make them them suitable for structural and marine applications, according to standardization concerning this type of product. Based on the radial variation of the parameters of length and wall thickness of the fibers, it is observed the presence of mature wood in S. amazonicum at age 14 in the evaluated growing conditions. Though the indicative coefficients of the quality of the fibers demonstrate the potential of the species in the production of pulp and paper at the age considered, the high content of extractives should be considered in breeding programs. Except for the shear strength wood paricá at age 14 showed an increase in the values of mechanical properties relative to other studies of this species, particularly in regard to the rigidity of its wood to bending stress. The yield found in the lamination and properties of panels confirm the suitability of the species in the manufacturing of plywood.

O processo de conformação de chapas planas, estampagem, consiste na obtenção de peças conforme o projeto do processo e do produto. Faz-se necessária uma margem de segurança para que as variações de processo e do material possam ser absorvidas e o sucesso seja alcançado no processo de produção do componente. O presente trabalho mostra aspectos de estampabilidade de uma chapa de aço de baixo teor de carbono, o material mais utilizado no processo de estampagem. Estes aspectos são descritos e demonstrados como influenciam no processo de estampagem. No caso prático apresentado, evidencia-se que com a aplicação dos conhecimentos científicos de comportamento mecânico do material obtém-se uma melhoria no desempenho do processo e, conseqüentemente, na redução de custos e no aumento de competitividade. Como objetivo principal, tem o presente trabalho estudar a influência da redução a frio de acabamento do processo de relaminação no coeficiente de encruamento e mostrar como este estudo teve participação na solução e aplicação de uma peça-exemplo. Conseqüentemente há como objetivos secundários o estudo da influencia do tamanho de grão no coeficiente de encruamento, o desenvolvimento da textura cristalográfica antes e após a conformação da peça-exemplo e demonstrar a importância da utilização do método de elementos finitos no processo de conformação por estampagem para determinação dos tipos de conformação predominante no processo. Para realização do trabalho foram utilizados dois aços de baixo teor de carbono com composição química semelhantes porem com processos de fabricação diferenciados. Atenção especial foi dada a redução aplicada na laminação de acabamento de ambos os aços, através do uso de medidores de espessura e redução através de raios-X. Os aços foram caracterizados antes da conformação da peça-exemplo quanto a orientação cristalográfica através de difração de raios-X e EBSD, quanto as propriedades mecânicas através de ensaios mecânicos de tração e quanto a microestrutura e tamanho de grão através de metalografia. Foi realizada uma simulação de estampagem da peça-exemplo através de elementos finitos afim de determinar o tipo de conformação predominante na região mais solicitada da peça-exemplo. A peça exemplo foi conformada na pratica e caracterizada a distribuição das deformações através da medições da rede circulo previamente impressa na superfície da chapa na região mais solicitada conforme previamente determinado através da simulação. A orientação cristalográfica da região mais solicitada também foi caracterizada. Os resultados mostram a influencia de uma pequena variação na redução, 0,73% e 0,34%, aplicada na laminação de acabamento no coeficiente de encruamento. Para confirmação de que a redução aplicada foi a principal influenciadora no resultado o coeficiente de encruamento foi calculado através de equações disponíveis na literatura que correlacionam composição e tamanho de grão com o coeficiente de encruamento. A textura preferencial dos dois aços também foi avaliada através de figuras de função de orientação da distribuição e o comportamento dos dois aços foi relativamente semelhante, onde o aço com melhor desempenho demonstrou um aumento na componente {223} também conhecida como γ'. O estudo através de elementos finitos mostra que região mais solicitada da peça tem conformação predominada por estiramento. Por fim é mostrada a melhor distribuição das deformações na peça-exemplo produzida com aço de maior coeficiente de encruamento. Concluindo o trabalho permitiu a avaliação da influencia da redução aplicada na laminação de acabamento de aços de baixo teor de carbono nas propriedades mecânicas do aço e também o resultado deste comportamento mecânico na peça-exemplo adotada.Também permitiu avaliar a evolução da textura cristalográfica dos dois aços escolhidos antes e após a conformação da peça-exemplo. / The forming process of plain sheets, stamping, consists on the obtainment of parts according to the project of the process and the product. A safety margin becomes necessary so that the process variations and of the material can be absorbed and the success is reached in the process of production of the component. The present paper shows aspects of formability of a steel sheet of low carbon content, the most used material in the stamping process. These aspects are described and demonstrated how they influence the stamping process. In the presented case, it is proven that with the application of the scientific knowledge of mechanical behavior of the material an improvement in the performance of the process is reached and, consequently, the reduction of costs and the increase of competitiveness. As main objective, the present work study the influence of the cold reduction applied on skin pass of the cold rolling process on the strain hardening coefficient and to show how this study had participated on the solution and application of an part. Consequently it has as secondary objective the study of influences of the size of grain in the coefficient of strain hardening, the development of texture before and after forming of the part and to demonstrate the importance of the use of the method of finite elements in the forming process for determination of the predominant types of forming in the stamping process. For accomplishment of this paper two steel of low carbon content had been used with similar chemical composition but with differentiated rolling processes of manufacture. Special attention was given to the reduction applied in the skin pass of both steel, through the use of measurers of thickness and reduction through x-ray. The steel had been characterized before the stamping of the part above crystallographic texture through x-ray diffraction and EBSD, above mechanical properties through mechanical tensile tests and above microstructure and size of grain through metallography. A simulation of stamping process of the part through finite elements was carried out with the objective of determine the type of predominant forming in the most requested region of the part. The part was formed in mechanical presses and characterized the distribution of the deformations through the measurements circle grids, previously printed in the surface of the sheet, in the region most requested as previously determined through the simulation. The crystallographic orientation of the most requested region was also characterized. The results show influence of a small variation in the rolling reduction, 0.73% and 0.34%, applied in the skin pass on the strain hardening coefficient. For confirmation that the pplied skin pass was the main influence in the strain hardening coefficient result, was calculated hrough available equations in literature that correlate composition and grain size with the strain hardening coefficient. The preferential texture of two steel was also evaluated through figures of orientation function distribution and the behavior of two steel was relatively similar, where the steel with better performance demonstrated an increase in the {223} component also known as γ'. The study through finite elements shows that the more requested region of the part has forming predominated for stretching. Finally the best distribution of the deformations in the part produced with steel of higher coefficient of train hardening is shown. Concluding the work allowed the evaluation of influences of the skin pass on the rolling of steel of low carbon content in the mechanical properties of the steel and the result of this mechanical behavior in the adopted part. Also it allowed to evaluate the evolution of the crystallographic texture of two steel chosen before and after.

Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belloto_HumbertoJesuino_M.pdf: 5308190 bytes, checksum: 1a5267190a7db08ed3b659370b64f95a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O tubo de aço carbono com alto teor de manganês St52 (Norma DIN 1.0580) sem costura, com 8 mm de diâmetro externo e 3 mm de diâmetro interno, atualmente utilizado no sistema de combustível de motores eletrônicos a diesel com pressões de trabalho de até 1300 bar, apresentou problemas nos testes de durabilidade. O rompimento do tubo foi consequência das trincas internas originadas no processo de laminação, denominadas descontinuidades. O tubo de fabricação nacional, atualmente utilizado nos motores, foi comparado com um importado e os resultados dos testes encontrados determinaram qual deles teria maior vida à fadiga. São apresentados nesta dissertação o processo de fabricação do tubo com as suas vulnerabilidades, os testes de fadiga comparando as durabilidades dos tubos nacionais e importados, o efeito do processo de autofretagem e os ensaios metalográficos. Os resultados levaram a concluir que o tubo nacional não atende as solicitações de trabalho do motor e a solução imediata é a utilização do tubo importado. A recomendação para trabalhos futuros seria o estudo de melhoria no processo de laminação para diminuição do nível de descontinuidades internas tubos nacionais / Abstract: The carbon steel with high manganese in accordance with Din 1.0580 (St52) seamless 8 x 3 mm diameter has been used into fuel injection system of the electronic diesel king with pressure up to 1300 bar. This tube presented short life on durability tests due to inner cracks created during rolling process. The tube produced in Brazil and used nowadays in was compared with an imported one using a fatigue test. It is shown on this work the manufacturing tube process, the fatigue test applied to the national and imported tubes and the e effects. The results showed that the national tube does not meet the necessary requirements and the immediate solution is to use the imported one. It is recommended further used on the rolling process to reduce the internal roughness of the tubes produced in Brazil / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica