Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The aim of this work is to study the effect of silicon content in the machinability of CBA s (Compania Brasileira de Aluminio) 6351 aluminum alloy measured through cutting force and surface finish. In a first moment the effect of depth of cut (ap), cutting speed (vc), feed rate (f) and silicon content (% Si) on the machinability were investigated. The machining process used was turning operation with no cutting fluid. In a second part of the tests it was used MQF (60 l/h) and over head flood in experimental tests with constant depth of cut. For each set of parameters it was acquired values of cutting forces and surface roughness with two repetitions, adopting a 3k design of experiments. The results showed that the silicon content has significant effect in the machinability of the studied alloy compared to the others parameters investigated. Keywords: / O objetivo deste trabalho é a verificação da influência do teor de silício na composição da liga de alumínio 6351 da empresa CBA (Compania Brasileira de Alumínio) na usinabilidade avaliada através da medição da força de corte e do acabamento superficial. Em uma primeira etapa foi analisado estatisticamente o efeito dos parâmetros de corte, profundidade de corte (ap), velocidade de corte (vc), avanço (f) e porcentagem de silício (% Si) na força de corte e rugosidade superficial durante ensaios de torneamento cilíndrico externo sem aplicação do fluido de corte. Em uma segunda etapa dos ensaios utilizou-se fluido de corte aplicado através de MQF (60l/h) e jorro, mantendo constante a profundidade de corte e variando velocidade de corte e avanço. Para cada uma das combinações de parâmetros de corte foram adquiridos valores de força de corte e rugosidade superficial com duas réplicas para cada ensaio, adotando um planejamento fatorial 3k. Analise estatística de variância (ANOVA) mostrou que a porcentagem de silício exerce influência significativa nos parâmetros de usinabilidade avaliados da liga estudada quando comparado com avanço, velocidade de corte e profundidade de corte. / Mestre em Engenharia Mecânica

Neste trabalho foram formados, sobre uma superfície de liga de alumínio AA7075-T6, revestimentos de polianilina (PANI) e da blenda polianilina/policloreto de vinila na proporção massa-massa de 1/1 (PANI/PVC 1/1), com diferentes espessuras. Os revestimentos foram avaliados quanto as suas habilidades na proteção da corrosão da liga de alumínio. Utilizou-se uma solução de NaCl 3,5%, como solução corrosiva em todos os ensaios de corrosão. A espessura dos revestimentos de PANI foi variada de 5 a 35 µm e estudou-se a relação entre espessura, rugosidade e hidrofobicidade e a proteção por estes revestimentos. Os revestimentos com espessuras de 12 a 23 µm apresentaram menor rugosidade, maior ângulo de contato e melhor proteção da corrosão verificada por medidas eletroquímicas, tais como espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização linear. As imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura mostraram que os revestimentos de PANI são homogêneos e que não exibiam defeitos decorrentes da exposição no ambiente corrosivo. Já a blenda, apresentou um desempenho maior na proteção da corrosão quando comparado com a PANI pura. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica e de polarização linear mostraram que a blenda possui alta resistência de polarização, com potenciais de corrosão estáveis e deslocados à região anódica para os eletrodos com revestimentos de maior espessura (26,3 ± 0,9 µm). Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura e de força atômica, juntamente com a análise de composição por espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX) contribuíram para entender a maior eficiência de proteção promovida pela blenda. / In this study, an aluminum alloy (AA7075-T6) was coated with polyaniline (PANI) and polyaniline/polyvinyl chloride (PANI/PVC in 1:1 ratio by mass) blend coatings of different thickness. These coatings were evaluated for their ability to protect the aluminum alloy against corrosion. For studying the corrosion of aluminum alloy in saline environment, a 3.5% NaCl solution was used in all the corrosion tests. The thickness of PANI-based films was varied between 5 to 35 µm and the effect of film thickness, roughness and hydrophobicity on the corrosion protection properties of the coatings was evaluated. The coatings with thickness between 12 and 23 µm exhibited lower roughness, higher contact angles and better corrosion protection as confirmed by electrochemical measurements such as electrochemical impedance spectroscopy and linear polarization. Morphological analysis by scanning electron microscopy confirmed that the PANI coatings are homogeneous and present almost no defects upon exposure to the corrosive environment. Compared to pure PANI coatings, the coatings consisting of PANI/PVC blend presented better performance against corrosion. Electrochemical impedance spectroscopy and linear polarization measurements showed that the blends have high polarization resistance with stable corrosion potentials that are shifted to the anodic region for the electrodes with thicker coatings (26.3 ± 0.9 µm). Surface analysis by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and elemental analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy were used to gather information that helped understanding the better corrosion resistance of PANI/PVC coatings.

Neste trabalho, a investigação das propriedades de proteção proporcionadas por novos tratamentos de preparação da superfície do alumínio visando substituição de tratamentos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, foi realizada. Foram avaliados os seguintes tratamentos: passivação à base de cromo trivalente, tratamento com moléculas auto-organizáveis (Self Assembling Molecules-SAM), tratamento de imersão em água em ebulição para crescimento de óxido sobre o alumínio, imersão em água em ebulição com aditivos, especificamente, partículas de zircônia (ZrO2) e íons de cério. A combinação destes últimos tratamentos com o tratamento com moléculas autoorganizáveis também foi estudada. Foi também testado o efeito do tratamento da superfície do alumínio comercialmente puro (AA1050) com complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2. A resistência à corrosão do alumínio com os vários tratamentos foi avaliada por diversas técnicas, especificamente ensaios acelerados em câmara de névoa salina, segundo norma ASTM B-117, técnicas eletroquímicas e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas eletroquímicas adotadas foram medidas de potencial de circuito aberto (PCA) em função do tempo, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização, anódica e catódica. Os resultados mostraram que os tratamentos à base de Zr, seja com partículas nanocerâmicas (ZrO2) ou complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2, não resultaram em aumento na resistência à corrosão do alumínio, o que ficou evidente pelos ensaios de névoa salina. O tratamento com moléculas auto-organizáveis da superfície desengraxada e desoxidada também não mostrou efeito favorável na proteção contra a corrosão do alumínio. O tratamento de imersão em água em ebulição causou a formação de um filme de óxi-hidróxido poroso que favoreceu o ataque localizado na forma de corrosão por pites nas regiões de defeitos/porosidades. O tratamento com moléculas auto-organizáveis após tratamento de imersão em água fervente, por sua vez, produziu melhoria nas propriedades de proteção da camada superficial mostrando a importância da camada de oxi-hidróxido na adsorção de moléculas auto-organizáveis. O tratamento de passivação à base de cromo trivalente adotado resultou em superfície com maior resistência à corrosão que a superfície do alumínio tratada com passivante à base de cromo hexavalente mostrando que a passivação com cromo trivalente é uma alternativa viável e equivalente àquela associada com substância tóxica e poluente, como é o caso do cromo hexavalente. O tratamento associado com as melhores características de proteção contra a corrosão do alumínio AA1050 foi o de imersão em água fervente contendo íons de cério, os quais foram incorporados ao filme de oxi-hidróxido. A presença destes íons na camada de oxi-hidróxido levou à formação de precipitados de hidróxido de cério nas regiões catódicas devido ao aumento localizado da alcalinidade. A combinação deste tratamento com o tratamento com moléculas auto-organizáveis causou a deterioração das propriedades da camada superficial ao diminuir a tendência à formação dos precipitados de cério que conferem proteção nas regiões de atividade de corrosão. A combinação de ensaios acelerados de névoa salina, técnicas eletroquímicas e avaliação por microscopia eletrônica de varredura permitiram a seleção de tratamentos de modificação da superfície do alumínio que resultam em maior resistência à corrosão. / In this study, the protective properties provided by new surface treatments for aluminum aiming the replacement of treatments that are harmful to the environment and human health, have been evaluated. The following treatments were investigated: passivation in solution with trivalent chromium ions, surface modification with self assembling molecules (SAM), immersion in boiling water for oxide growth, immersion in boiling water with additives, specifically zirconia (ZrO2) particles and cerium ions. The combination of these latter treatments along with the treatment with self assembling molecules was also investigated. The effect of surface treatment of commercially pure aluminum (AA1050) with fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2 was also tested. The corrosion resistance of the various surface treatments was evaluated by various techniques, specifically, salt spray test according to ASTM B-117 standard, electrochemical techniques and scanning electron microscopy, (SEM). The electrochemical techniques used were open circuit potential measurements as a function of immersion time, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves, both anodic and cathodic. The results showed that the treatment based on Zr, either with nanoceramic zirconia particles (ZrO2) or fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2, did not increase the aluminum corrosion resistance, and this was evidenced by the salt spray tests. Immersion of degreased and deoxidized aluminum surface in solution with selfassembling molecules did not increase corrosion resistance. The treatment of immersion in boiling water for oxide growth resulted in the formation of a porous oxy-hydroxide film that assisted localized attack as pitting corrosion at the surface. The surface treatment with self-assembling molecules after immersion in boiling water for oxide growth, in turn, produced a surface layer with improved corrosion protection properties that showed the importance of an oxy-hydroxide surface layer for adsorption of self-assembling molecules. The passivation treatment based on trivalent chromium led to a surface with better corrosion resistance than that treated in a passivating solution based on hexavalent chromium. This result shows that the former is a viable alternative to replace hexavelent chromium process that is toxic and environmentally harmful. The surface treatment that produced the best corrosion performance of the aluminum AA1050 among the tested ones was the immersion in boiling water with cerium ions added which were incorporated in the oxy-hydroxide layer. The presence of the cerium ions in the surface layer led to the precipitation of cerium hydroxide at the cathodic areas due to the localized increase in alkalinity. The association of this treatment with self-assembling molecules caused deterioration of the properties of the surface layer due to the decreased susceptibility to form cerium precipitates that offer corrosion protection at the active corrosion sites. The use of salt spray tests associated with electrochemical methods and scanning electron microscopy permitted the selection of treatments for surface modification of aluminum that lead to increased corrosion resistance.

Neste trabalho, a investigação das propriedades de proteção proporcionadas por novos tratamentos de preparação da superfície do alumínio visando substituição de tratamentos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, foi realizada. Foram avaliados os seguintes tratamentos: passivação à base de cromo trivalente, tratamento com moléculas auto-organizáveis (Self Assembling Molecules-SAM), tratamento de imersão em água em ebulição para crescimento de óxido sobre o alumínio, imersão em água em ebulição com aditivos, especificamente, partículas de zircônia (ZrO2) e íons de cério. A combinação destes últimos tratamentos com o tratamento com moléculas autoorganizáveis também foi estudada. Foi também testado o efeito do tratamento da superfície do alumínio comercialmente puro (AA1050) com complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2. A resistência à corrosão do alumínio com os vários tratamentos foi avaliada por diversas técnicas, especificamente ensaios acelerados em câmara de névoa salina, segundo norma ASTM B-117, técnicas eletroquímicas e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas eletroquímicas adotadas foram medidas de potencial de circuito aberto (PCA) em função do tempo, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização, anódica e catódica. Os resultados mostraram que os tratamentos à base de Zr, seja com partículas nanocerâmicas (ZrO2) ou complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2, não resultaram em aumento na resistência à corrosão do alumínio, o que ficou evidente pelos ensaios de névoa salina. O tratamento com moléculas auto-organizáveis da superfície desengraxada e desoxidada também não mostrou efeito favorável na proteção contra a corrosão do alumínio. O tratamento de imersão em água em ebulição causou a formação de um filme de óxi-hidróxido poroso que favoreceu o ataque localizado na forma de corrosão por pites nas regiões de defeitos/porosidades. O tratamento com moléculas auto-organizáveis após tratamento de imersão em água fervente, por sua vez, produziu melhoria nas propriedades de proteção da camada superficial mostrando a importância da camada de oxi-hidróxido na adsorção de moléculas auto-organizáveis. O tratamento de passivação à base de cromo trivalente adotado resultou em superfície com maior resistência à corrosão que a superfície do alumínio tratada com passivante à base de cromo hexavalente mostrando que a passivação com cromo trivalente é uma alternativa viável e equivalente àquela associada com substância tóxica e poluente, como é o caso do cromo hexavalente. O tratamento associado com as melhores características de proteção contra a corrosão do alumínio AA1050 foi o de imersão em água fervente contendo íons de cério, os quais foram incorporados ao filme de oxi-hidróxido. A presença destes íons na camada de oxi-hidróxido levou à formação de precipitados de hidróxido de cério nas regiões catódicas devido ao aumento localizado da alcalinidade. A combinação deste tratamento com o tratamento com moléculas auto-organizáveis causou a deterioração das propriedades da camada superficial ao diminuir a tendência à formação dos precipitados de cério que conferem proteção nas regiões de atividade de corrosão. A combinação de ensaios acelerados de névoa salina, técnicas eletroquímicas e avaliação por microscopia eletrônica de varredura permitiram a seleção de tratamentos de modificação da superfície do alumínio que resultam em maior resistência à corrosão. / In this study, the protective properties provided by new surface treatments for aluminum aiming the replacement of treatments that are harmful to the environment and human health, have been evaluated. The following treatments were investigated: passivation in solution with trivalent chromium ions, surface modification with self assembling molecules (SAM), immersion in boiling water for oxide growth, immersion in boiling water with additives, specifically zirconia (ZrO2) particles and cerium ions. The combination of these latter treatments along with the treatment with self assembling molecules was also investigated. The effect of surface treatment of commercially pure aluminum (AA1050) with fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2 was also tested. The corrosion resistance of the various surface treatments was evaluated by various techniques, specifically, salt spray test according to ASTM B-117 standard, electrochemical techniques and scanning electron microscopy, (SEM). The electrochemical techniques used were open circuit potential measurements as a function of immersion time, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves, both anodic and cathodic. The results showed that the treatment based on Zr, either with nanoceramic zirconia particles (ZrO2) or fluor/zirconium complexes [ZrF6]-2, did not increase the aluminum corrosion resistance, and this was evidenced by the salt spray tests. Immersion of degreased and deoxidized aluminum surface in solution with selfassembling molecules did not increase corrosion resistance. The treatment of immersion in boiling water for oxide growth resulted in the formation of a porous oxy-hydroxide film that assisted localized attack as pitting corrosion at the surface. The surface treatment with self-assembling molecules after immersion in boiling water for oxide growth, in turn, produced a surface layer with improved corrosion protection properties that showed the importance of an oxy-hydroxide surface layer for adsorption of self-assembling molecules. The passivation treatment based on trivalent chromium led to a surface with better corrosion resistance than that treated in a passivating solution based on hexavalent chromium. This result shows that the former is a viable alternative to replace hexavelent chromium process that is toxic and environmentally harmful. The surface treatment that produced the best corrosion performance of the aluminum AA1050 among the tested ones was the immersion in boiling water with cerium ions added which were incorporated in the oxy-hydroxide layer. The presence of the cerium ions in the surface layer led to the precipitation of cerium hydroxide at the cathodic areas due to the localized increase in alkalinity. The association of this treatment with self-assembling molecules caused deterioration of the properties of the surface layer due to the decreased susceptibility to form cerium precipitates that offer corrosion protection at the active corrosion sites. The use of salt spray tests associated with electrochemical methods and scanning electron microscopy permitted the selection of treatments for surface modification of aluminum that lead to increased corrosion resistance.

Neste trabalho foram formados, sobre uma superfície de liga de alumínio AA7075-T6, revestimentos de polianilina (PANI) e da blenda polianilina/policloreto de vinila na proporção massa-massa de 1/1 (PANI/PVC 1/1), com diferentes espessuras. Os revestimentos foram avaliados quanto as suas habilidades na proteção da corrosão da liga de alumínio. Utilizou-se uma solução de NaCl 3,5%, como solução corrosiva em todos os ensaios de corrosão. A espessura dos revestimentos de PANI foi variada de 5 a 35 µm e estudou-se a relação entre espessura, rugosidade e hidrofobicidade e a proteção por estes revestimentos. Os revestimentos com espessuras de 12 a 23 µm apresentaram menor rugosidade, maior ângulo de contato e melhor proteção da corrosão verificada por medidas eletroquímicas, tais como espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização linear. As imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura mostraram que os revestimentos de PANI são homogêneos e que não exibiam defeitos decorrentes da exposição no ambiente corrosivo. Já a blenda, apresentou um desempenho maior na proteção da corrosão quando comparado com a PANI pura. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica e de polarização linear mostraram que a blenda possui alta resistência de polarização, com potenciais de corrosão estáveis e deslocados à região anódica para os eletrodos com revestimentos de maior espessura (26,3 ± 0,9 µm). Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura e de força atômica, juntamente com a análise de composição por espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX) contribuíram para entender a maior eficiência de proteção promovida pela blenda. / In this study, an aluminum alloy (AA7075-T6) was coated with polyaniline (PANI) and polyaniline/polyvinyl chloride (PANI/PVC in 1:1 ratio by mass) blend coatings of different thickness. These coatings were evaluated for their ability to protect the aluminum alloy against corrosion. For studying the corrosion of aluminum alloy in saline environment, a 3.5% NaCl solution was used in all the corrosion tests. The thickness of PANI-based films was varied between 5 to 35 µm and the effect of film thickness, roughness and hydrophobicity on the corrosion protection properties of the coatings was evaluated. The coatings with thickness between 12 and 23 µm exhibited lower roughness, higher contact angles and better corrosion protection as confirmed by electrochemical measurements such as electrochemical impedance spectroscopy and linear polarization. Morphological analysis by scanning electron microscopy confirmed that the PANI coatings are homogeneous and present almost no defects upon exposure to the corrosive environment. Compared to pure PANI coatings, the coatings consisting of PANI/PVC blend presented better performance against corrosion. Electrochemical impedance spectroscopy and linear polarization measurements showed that the blends have high polarization resistance with stable corrosion potentials that are shifted to the anodic region for the electrodes with thicker coatings (26.3 ± 0.9 µm). Surface analysis by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and elemental analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy were used to gather information that helped understanding the better corrosion resistance of PANI/PVC coatings.

O crescimento significativo da capacidade instalada de produção de laminados de alumínio no País deve-se ao crescente consumo de latas para bebidas, um sinal de confiança dos consumidores e de sucesso sem precedentes em termos de solução para o mercado de embalagens. A lata de alumínio pode ser reciclada infinitas vezes. Por isso, consagrou também sua unanimidade, devido ao enorme benefício da reciclagem, que reduz o consumo de energia para a produção do alumínio, preserva o meio ambiente, movimenta a economia, gerando empregos e fonte de renda na coleta, e promove a educação dos cidadãos para o desenvolvimento sustentado. O foco deste trabalho é o estudo da alteração da textura de uma liga de alumínio 3104-H19 nas várias etapas do processo de estampagem das latas de alumínio para bebidas através da análise dos resultados de mesotextura obtidos pelos método MEV( Microscópio eletrônico de Varredura)- EBSD (Electron Backscatter Diffraction), bem como a compreensão dos mecanismos da formação da textura e sua influência na conformação das latas de alumínio. A composição química da liga de alumínio foi avaliada através de espectroscopia de dispersão de energia (EDS-MEV) e espectrometria de emissão ótica. Analisou-se sua microestrutura através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Realizou-se o ensaio de textura cristalográfica pelo método (SEM- EBSD) nas etapas de estampagem do corpo da lata e em ângulos de zero, 45 e 90 graus em relação a direção de laminação. Avaliou-se o resultado da textura cristalográfica através de Figuras de Polo. A análise microestrutural do laminado revelou dois tipos de compostos intermetálicos com morfologia distinta, Al6(Fe,Mn) e Al12(Fe,Mn)3Si, espalhados não homogeneamente, junto a dispersoides bem distribuídos na matriz de alumínio. Observou-se que na chapa laminada a textura a zero 45 e 90 graus são diferentes e à medida que os estágios de conformação do corpo da lata vão avançando as texturas a 45 e 90 graus vão se modificando e ficando semelhantes a da textura a zero grau (direção de laminação). A textura típica de deformação para ligas de alumínio, latão {110} e cobre {112}, junto a textura Goss {110}, estavam balanceadas pela textura cubo {001}, típica de recristalização. / The significant growth in the installed capacity of aluminum rolled products in Brazil is due to the increasing consumption of beverage cans, a sign of consumer confidence and unprecedented success in terms of solution for the packaging market. The aluminum can be recycled endlessly. Therefore, it also consecrated its unanimity, due to the enormous benefit of recycling, which reduces energy consumption for the production of aluminum, preserves the environment, moves the economy, generates jobs and sources of income in the collection, and promotes the education of citizens for sustainable development. The focus of this work is the study of the alteration of the texture of a 3104-H19 aluminum alloy in the various stages of the process of stamping aluminum cans for beverages by comparing the mesotexture results obtained by SEM (Scanning Electron Microscope) EBSD (Electron Backscattered Diffraction), as well as the understanding of the mechanisms of texture formation and its influence on the conformation of aluminum cans. The chemical composition of the aluminum alloy was evaluated using energy dispersive spectroscopy (EDS-MEV) and optical emission spectrometry. Its microstructure was analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The crystallographic texture test (SEM-EBSD) was carried out in the stamping stages of the can body and at angles of zero, 45 and 90 degrees with respect to the rolling direction. The result of the crystallographic texture was evaluated through Polo Figures. Microstructural analysis of the laminate revealed two types of intermetallic compounds with distinct morphology, Al6 (Fe, Mn) and Al12(Fe, Mn)3Si, dispersed in a homogeneous manner, together with dispersoides well distributed in the aluminum matrix. It was observed that in the laminated plate the texture at zero 45, 90 degrees are different, and as the stages of conformation of the body of the can advance the textures at 45 and 90 degrees, they are changing and being similar to the texture at zero degree (direction of rolling). The typical deformation texture for aluminum alloys, brass {110} and copper , together with Goss texture , were balanced by the cube texture {001}, typical of recrystallization.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1795.pdf: 5550885 bytes, checksum: 1be0da6e81e9e84eb153d9eafe8f1116 (MD5) Previous issue date: 2007-09-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / The corrosion resistance of aluminum alloy can be impaired due to intermetallic precipitation during thermal treatment to improve mechanical properties. This work investigates the corrosion resistance of aluminum alloy 2024-T351 and the joint welded by FSW. Microstructural analysis and microhardness tests were made. Intergranular corrosion tests according to ASTM G110-97, exfoliation corrosion tests according to ASTM G 34-01 and stress corrosion cracking in 3.5% NaCl according to ASTM G 129-00, were carried out. Anodic behavior was evaluated by potentiodynamic polarization measurements in 3.5% NaCl solution. It was not detected intermetallic precipitates by electron and optical microscopy. It was also detected that the joint was more severe attacked than the base metal by intergranular corrosion and exfoliation tests. The welded joint was susceptible to stress corrosion cracking in tests carried out with low nominal strain rate of 10-7 s-1. Base metal and the joint in tests carried out in air and in 3.5% NaCl at strain rate of 10-6 s-1 showed ductile behavior, while the joint with strain rate of 10-7 s-1 showed fragile behavior. The polarization test in chloride medium of aluminum alloys didn t show passive breakdown what make difficult to determinate the pitting potential. Polarization curves indicated that the welded joint had lower current density and higher potential than the base metal. In lower potentials pitting was formed majoritary at grain boundaries / A resistência à corrosão de ligas de alumínio pode ser degradada devido à precipitação de intermetálicos quando submetidas a tratamentos térmicos para elevar a resistência mecânica. Este trabalho investiga a resistência à corrosão da liga de alumínio 2024-T351 e também da junta soldada por FSW. Foram feitos análise microestrutural e microdureza. Foram realizados ensaios de corrosão intergranular segundo a norma ASTM G110-97, corrosão por esfoliação de acordo com a norma ASTM G34-01 e também ensaio de corrosão sob tensão em solução de NaCl 3,5% com taxa de deformação de 10- 6 e 10-7 s-1, segundo a norma ASTM G129-00. O comportamento anódico foi avaliado por testes potenciodinâmicos em solução de NaCl 3,5%. Os precipitados intermetálicos não foram observados por microscopias ótica e eletrônica. Nos ensaios de corrosão intergranular e esfoliação foi observado que a junta soldada sofreu corrosão mais acentuada do que o metal base. A junta soldada foi suscetível a corrosão sob tensão, somente em ensaios realizados com taxa de deformação baixa, de 10-7 s-1. O metal base e a junta ensaiada ao ar e em NaCl 3,5% com taxa de deformação de 10-6 s-1 apresentaram comportamento dútil, enquanto a junta com taxa de deformação 10-7 s-1, apresentou comportamento frágil. Nos ensaios de polarização em meio de cloretos a liga 2024-T351 não foi observado patamar de passivação o que dificultou a determinação do potencial de pite. As curvas de polarização mostraram que a junta soldada possui densidade de corrente menor e maiores potenciais do que o metal base. Em baixos potenciais os pites foram formados preferencialmente nos contornos dos grãos

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6341.pdf: 7602740 bytes, checksum: fec817279e952ea68e2131f1d4d86d90 (MD5) Previous issue date: 2014-07-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / The objective of this study was to evaluate the microstructure and the mechanical properties of hot extruded bars and cold rotary swaging wires of an AA7050 alloy. The ingot for the mechanical conformation operations was obtained by spray forming using machining chips from an aircraft manufacturer as raw material. The microstructural characterization of the final and intermediaries products (deposit and extruded bar) was performed by optical microscopy and scanning electron microscopy; the mechanical characterization was done by tensile tests. The deposit obtained by spray deposition was submitted to hot compression tests with the aim to obtain the parameters of a constitutive equation for predict the hot deformation behavior in two different conditions homogenized and without any treatment. The process route adopted showed to be effective to eliminate the porosity produced by the spray process, and also to refine the microstructure, resulting in mechanical properties meeting the requirements of the standard of this alloy for aircraft applications. The extruded bar and the rotary swaged wires presented both slant and cup-cone fracture, being this phenomena kept after the age treatment in the extruded products, which was attributed to the occurrence of preferential crystalline orientation of the grains during extrusion. This preferential orientation was not removed during the solution heat treatment before aging; on the other hand, the wires were completely recrystallized during solution heat treatment and this phenomenon has disappeared. Hot compression tests were performed with the aim of describe constitutive equations of the material behavior in both conditions previously to conformation (homogenized and without previously homogenization treatment). The hot compression test reveals distinct behaviors of dynamic recovering/hardening during the tests. / O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a microestrutura e as propriedades mecânicas de barras extrudadas a quente e forjadas rotativamente a frio de uma liga AA7050. O lingote para as operações de conformação mecânica foi produzido por conformação por spray a partir de sucata proveniente da usinagem de componentes aeronáuticos. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura, a caracterização mecânica foi realizada por meio de ensaios de tração. O depósito obtido na conformação por spray foi submetido a ensaios de compressão a quente a fim de se obter equações constitutivas do comportamento do material sob deformação a quente, em duas condições iniciais (homogeneizado e como obtido). A rota de processamento adotada mostrou-se efetiva no fechamento dos poros inerentes ao processo de conformação por spray e no refino da microestrutura obtida, o que resultou em propriedades mecânicas atendendo aos requisitos de norma dessa liga para aplicação aeronáutica. O produto extrudado e os fios forjados apresentaram nos ensaios de tração fraturas tanto slant como uma mistura slant e taça cone, tendo este fenômeno continuado presente após envelhecimento nos produtos extrudados, o que foi atribuído à ocorrência de textura cristalográfica oriunda da extrusão, a qual não foi desfeita por recristalização durante tratamento térmico de homogeneização/solubilização; no caso dos arames os mesmos foram completamente recristalizados e o fenômeno desapareceu. Ensaios de compressão a quente foram realizados com o intuito de se descrever equações constitutivas do comportamento do material em ambas as condições prévias à conformação (homogeneizado e sem homogeneização prévia). Os ensaios de compressão revelaram comportamentos de amaciamento/endurecimento dinâmicos distintos durante os mesmos.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre textuais.pdf: 129142 bytes, checksum: 497e928a2c142b0bd815b532eec2b4f5 (MD5) Previous issue date: 2005-12-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper describes the results obtained in a study performed in partnership between LabFund/DEM/PGCEM/UDESC and the Departments of Industrial Engineering, of Control of the Quality and of Aluminum Die Casting of WEG Motors involving the combination of an experimental methodology DOE (Design of Experiments) and a commercial numeric applicative to investigate the influence from the Die Casting Process parameters: plunger velocity in the first and second stages and upset pressure over the quality from the parts produced with SAE 305 aluminum alloy. Initially was performed a design of experiences where were used several combinations between the three Die Casting parameters studied in order to enable the evaluation from its influences regarding the foundry defects occurrence such as porosities and cold shuts. Sanity evaluation from castings was performed by visual inspections and quantitative metal graph analyses, as well as density measurements in a significant region from the part in which appear large quantities of porosities after surface machining. Based on the results obtained through those analyses, were performed numeric simulations from the die casting process using the same parameters in which were obtained the best and the worst results regarding the presence of porosities and cold shuts in the experiments. The comparison between experimental results and the information obtained through the analyses of the performed simulations shows a good convergence regarding the trend to porosity and cold shuts occurrence in function of the variations from the die casting injection. The results make possible to evaluate the influences from the variations on the integrity in the components from three different die casting parameters studied. The gotten results had allowed evaluating the influences from the variations in the three different die casting parameters studied over the parts internal quality. It was possible also to determine the parameters combinations which results in the best and worst internal quality from the die cast part. The best values had been gotten using low plunger velocities, as much in the first, as in the second stages and highest injection pressures. The density values and the internal quality had consequently presented direct relation with the die casting pressures and plunger velocities. The second stage velocity presented a strong influence on the cold shuts occurrence in the die cast parts. / Nesta dissertação é descrito um estudo realizado em parceria entre a LabFund/DEM/PGCEM/UDESC e os Departamentos de Engenharia Industrial, de Controle da Qualidade e de Injeção de Alumínio da WEG Motores envolvendo a combinação de uma metodologia experimental DOE e de um aplicativo numérico comercial para investigar a influência dos parâmetros de injeção velocidade na primeira fase, velocidade na segunda fase e pressão de recalque sobre a qualidade de peças injetadas usando a liga SAE 305. Inicialmente foi elaborado um plano de corridas experimentais onde foram utilizadas diversas combinações entre os três parâmetros de injeção acima mencionados de forma a possibilitar a avaliação de suas influências quanto à ocorrência de defeitos de fundição tais como porosidades e solda fria. Para avaliação da sanidade das peças obtidas foram realizadas inspeções visuais pelo pessoal do controle de qualidade da empresa, análises fotográficas e determinação das porosidades usando analisador de imagens, bem como medições de densidade em uma região significativa de uma peça que apresentava uma grande incidência de porosidades após a sua usinagem. Com base nos resultados obtidos através destas análises foram realizadas simulações numéricas do processo usando as combinações de parâmetros de injeção que apresentaram os melhores e os piores resultados quanto à presença de porosidades e solda fria nas corridas experimentais. Os resultados obtidos permitiram avaliar as influências de variações nos três diferentes parâmetros de injeção estudados sobre a sanidade das peças obtidas. Foi possível também determinar as combinações de parâmetros que permitiram a obtenção dos melhores e piores resultados quanto à presença de porosidades. Os melhores valores em termos de sanidade interna da peça em estudo foram obtidos com a utilização de baixas velocidades de injeção, tanto na primeira fase, como na segunda fase e elevadas pressões de recalque. Os valores de densidade, e conseqüentemente a sanidade interna apresentaram relação direta com as pressões de recalque e velocidades de injeção utilizas. A velocidade na segunda fase da injeção apresenta uma forte influência sobre a ocorrência de solda fria em peças injetadas.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T13:45:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERT MARCIO COMPL 15-01-2013.pdf: 8123900 bytes, checksum: 89b5d78a12b964776de5155bb34154cd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T13:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERT MARCIO COMPL 15-01-2013.pdf: 8123900 bytes, checksum: 89b5d78a12b964776de5155bb34154cd (MD5) Previous issue date: 2012 / O presente trabalho tem como escopo processar e fabricar compósitos de matriz metálica da liga de Alumínio AA6061 com reforço particulado de nitreto de silício (Si3N4) e nitreto de alumínio (AlN) através de técnicas de Metalurgia do Pó (MP) com o propósito de melhorar as propriedades mecânicas deste material. O estágio atual da indústria exige materiais com propriedades especificas que não podem ser atendidas pelo uso isolado das ligas metálicas, dos materiais cerâmicos e dos materiais poliméricos. É o caso particular das indústrias aeronáutica, aeroespacial e de transporte, que demandam materiais estruturais com baixa densidade, fortes, rígidos, resistentes à abrasão, ao impacto e a corrosão. Essa exigência conduz o pesquisador a investigar os materiais compósitos. A distribuição homogênea da fase de reforço na matriz é um requisito primordial para melhorar as propriedades mecânicas. Nesse contexto, sabe-se que a Metalurgia do Pó (MP) promove uma melhor distribuição do reforço na fase matriz em relação ao processo convencional de fundição, obtendo-se então materiais com melhores propriedades mecânicas notadamente dureza e resistência ao desgaste. Este trabalho investiga especificamente o uso de moagem de alta energia (MAE), seguida de compactação uniaxial a frio e sinterização a vácuo na obtenção de compósitos de matriz metálica da liga de alumínio AA6061 reforçado com nitreto de silício (Si3N4) e nitreto de alumínio (AlN). A Metalurgia do Pó (MP) é uma técnica de fabricação de produtos metálicos obtidos por meio de conformação de pó metálico seguido de tratamento de sinterização conferindo propriedades físicas e mecânicas de acordo com as normas MPIF, ASTM, SAE e demais correlacionadas. A moagem de alta energia possibilita a produção de mistura homogênea e pós finos promovendo melhoria na sinterabilidade dos compactados, isso devido ao fato desta moagem promover deformações plásticas nas partículas metálicas e fraturas, levando a um refinamento contínuo dos pós envolvido na moagem. Os resultados de dureza apresentaram-se linearmente crescentes com o aumento da fração de reforço na matriz sendo que o compósito reforçado com nitreto de silício apresentou, no geral, melhor desempenho que o reforçado com nitreto de alumínio.