Orientadores: Ana Maria Martinez Nazar e Jean Jacques Ammann / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T02:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hein_LuisRogeriodeOliveira_D.pdf: 26678950 bytes, checksum: 210f2815f8a6929d74730d86f2becb68 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O estudo das relações entre a zona de estiramento e a tenacidade à fratura dos materiais para uso em estruturas mecânicas tem encontrado grande interesse no meio científico e tecnológico. Entretanto, grandes restrições vêm sendo encontradas quanto à adoção de técnicas para sua avaliação, o que tem implicado em uma pequena quantidade de trabalhos sobre a geometria dessa região. Desta forma, este trabalho visa o desenvolvimento de um método para análise da superfície da zona de estiramento, baseado nos conceitos das medições de paralaxe e em técnicas de processamento digital de imagens, buscando estabelecer critérios mais precisos para a definição de seus limites naturais e estudar a evolução de sua geometria, através da análise de perfis. O algoritmo para reconstrução tridimensional foi inteiramente desenvolvido dentro do ambiente gráfico do programa KHOROS, criado por pesquisadores da New Mexico University. Empregando-se técnicas de observação em microscópio eletrônico de varredura especialmente adaptadas para este trabalho, foram fotografados pares estereoscópicos de zonas de estiramento formadas em superfícies de fratura de amostras da liga AI 7050, obtidas em ensaios mecânicos para determinação do CTOD crítico, seguindo orientações do método EGF PI-87-D. Assim, foram obtidos perfis de elevação que permitiram realizar medições de parâmetros como a largura e a altura da zona de estiramento, bem como estudar a evolução de sua geometria. A zona de estiramento apresenta relevo muito acidentado, o que provoca uma dispersão natural dos resultados, apesar do emprego de uma definição consistente para a identificação de seus limites. Conclui-se que os perfis da região, desde que sob estado de deformação plana, podem ter sua geometria média descrita pela forma de uma semi-parábola. Esses resultados levaram a concluir que a metodologia e o algoritmo desenvolvidos têm aplicação viável na fractografia quantitativa / Abstract: The study about stretch zone and materiaIs fracture toughness behaviour has been found remarkable interest in the science and technology field. Moreover, there are many restrictions about the use of measurement techniques, noted by a low number of published works related to stretch zone geometry. The goal of this research is to develop a method for stretch zone surface analysis, based on parallax measurement theory using digital image processing techniques, to stablish accurated criteria for its natural boundaries detinition and to study its geometrical evolution, by profilometric analysis. The three-dimensional reconstruction algorithm has been fully developed using the graphic interface of KHOROS program, created by New Mexico University researchers. By means of particular scanning electron microscopy techniques, stretch zone stereo pairs of AI 7050 alloy fracture surfaces were photographed as indicated by EGF Pl-87-D method. These fracture surfaces were obtained from CTOD testing. The reconstructed surfaces were analysed by means of profiles, to measure width and heigth parameters of the stretch zone and to study its geometry. Because the complex stretch zone surface topographies, it was observed a large but natural dispersion of size data, despite the use of a reliable definition for region boundaries identification. So, it is concluded that stretch zone profiles mean geometry, under plane strain, can be described by the semi-parabolic shape. Finally, the results let to conclude that developed methodology and algorithm has viable use for quantitative fractographic analysis / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Celia Marina de Alvarenga Freire, Margarita Ballester / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T12:17:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lumpp_SheilaNatalia_M.pdf: 2056297 bytes, checksum: 9481d300ae49e94fb8820dd178c94b2a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O revestimento de liga 55Al-Zn é produzido pelo processo de imersão à quente, de uma forma muito semelhante à produção do revestimento galvanizado. O produto final combina a resistência à corrosão atmosférica do. alumínio com a proteção galvânica do zinco, oferecendo excelente resistência à corrosão quando-comparado à outros revestimentos semelhantes. De acordo com a velocidade de resfriamento do revestimento, o mesmo pode sofrer, um envelhecimento logo após ser produzido, tornando necessário: então um procedimento adequado para melhorar suas propriedades mecânicas ao final do processo. Um tratamento térmico, por exemplo, pode melhorar a ductilidade do material, modificando-o microestruturalmente. Os objetivos deste trabalha são realizar um estudo sobre a resistência à corrosão de chapas de aço revestidas com,a liga S5A1-Zn (Galvalume®), em água do mar sintética por métodos eletroquímicos, à partir do levantamento dercurvas de Polarização e de impedância eletroquímica e teste de imersão onde as chapas recobertas de Galvalume® foram imersas em água do mar sintética durante o período de 18 meses. Para a avaliação microestrutural, foi utilizada a análise de microscopia eletrônica de varredura que tornou possível a investigação das mudanças microestruturais ocorridas no Galvalume® submetido a tratamentos térmicos. Tais mudanças implicaram em variações nas propriedade de resistência à corrosão do material, Foram utilízadas como amostras, chapas de aço revestidas de Galvalume® cromatizadas, sem tratamento térmico, tratadas termicamente à 200°C e 360°C, durante um período de 16 horas. Observou-se pelas curvas de polarização que amostras tratadas à 360°C são menos resistentes à corrosão, o que é confirmado pela análise dos diagramas de Bode de Impedância Eletroquímica. Os resultados obtidos a partir do ensaio de imersão em água do mar sintética comprovaram que a resistência do Galvalume® sem tratamento térmico é maior que quando tratado à 200°C e 360°C / Abstract: The 55Al-Zn coating, known as Galvalume®, is produced by a hot dip process. The final product combines the Al atmospheric corrosion resistance with the zinc galvanic protection, offering an excellent corrosion resistance when compared to other similar coatings. According to the cooling speed of the coating, it may suffer an aging as soon as it is produced, making it necessary an adequate procedure to improve its mechanical properties at the end of the process. The purpose of this work is the study of the effect of thermal treatment on the resistance of 55AI-2n coated carbon steel plates in synthetic O Gean water using electrochemical methods (Polarization curves and Electrochemical Impedance Spectroscopy). The microstructure changes of the alloy caused by thermal treatment were observed by SEM. These changes affected the corrosion resistance of the coated material. The samples used were carbon steel plates coated with Galvalume® chromium-plated annealed at 200°C and 360°C for 16 hours, and without treatment, The polarization curves showed that the corrosion resistance of Galvalume® without thermal treatment and annealed at 200°C is greater than when annealed at 360°C, what is confirmed by the Electrochemical Impedance analysis. Immersion assays were performed in synthetic ocean water for a period of one year and it is concluded that the samples annealed at 360°C are less corrosion resistant than the ones annealed at 200°C , which are less resistant than the samples without thermal treatment / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Eugênio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campo_KaioNiitsu_M.pdf: 7361224 bytes, checksum: c6570a6666ed0e98563f7345bc5c6734 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho investigou o uso da extrusão em canal angular (ECA) na produção de matéria-prima para tixoconformação visando à obtenção de uma rota simples e eficiente na formação de microestruturas globulares. Para tanto, uma liga de alumínio A356 foi submetida a um único passe ECA e, em seguida, reaquecida ao estado semissólido a 580°C. Dessa forma, pôde-se determinar a evolução morfológica e os mecanismos envolvidos na formação da pasta metálica, a influência do tratamento isotérmico na evolução microestrutural no estado semissólido, o comportamento de deformação durante a compressão a quente e o comportamento mecânico em tração do material tixoconformado. Os resultados indicaram que apenas um passe ECA foi suficiente para gerar uma pasta metálica refinada e globular apenas com o reaquecimento da matéria-prima. O engrossamento da microestrutura durante o tratamento isotérmico foi controlado principalmente pelo mecanismo de Ostwald ripening, fato comprovado pelo baixo valor da constante taxa de engrossamento K, o que mostrou a estabilidade dessa pasta no estado semissólido. As amostras exibiram comportamento tixotrópico típico com baixos valores de viscosidade aparente, na faixa de 10^2 a 10^3 Pa.s para as taxas de cisalhamento testadas. Por fim, as amostras tixoconformadas apresentaram valores de ductilidade e resistência à tração superiores aos das amostras fundidas e deformadas por um passe ECA / Abstract: This work investigated the use of equal channel angular pressing (ECAP) for the production of raw materials for thixoforming in order to obtain a simple and efficient processing route to generate globular microstructures. Therefore, an A356 aluminum alloy was processed by one ECAP pass, and then reheated to the semisolid state up to 580°C. Thus, it was possible to determine the morphological evolution and mechanisms involved in the formation of the semisolid slurry, the influence of isothermal treatment on microstructural evolution in the semisolid state, the deformation behavior during hot compression tests and the tensile properties of the thixoformed material. The results indicated that a single ECAP pass was sufficient to promote a refined and globular semisolid slurry. Microstructure coarsening during the isothermal treatment was mainly controlled by Ostwald ripening, which was verified by the low rate constant K, showing the stability of the reheated material in the semisolid state. The samples exhibited typical thixotropic behavior with low apparent viscosity ranging from 10^2 to 10^3 Pa.s over the applied shear rates. Finally, the thixoformed samples exhibited values of ductility and tensile strength superior to the as-cast and ECAPed samples / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Resumo: Os revestimentos de poliuretano (PU) foram preparados a partir de óleos vegetais (crambe e mamona) e modificados pela incorporação de inibidores de corrosão (tanino condensado). A reação foi monitorada caracterizando os produtos intermediários (poliéster e pré-polímero). O poliéster foi caracterizado pela solubilidade em metanol, índice de acidez, grupos hidroxila e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com refletância total atenuada (FTIR), e o pré-polímero foi caracterizado por teor de sólido, teor de solvente, isocianato livre (NCO) e FTIR. Os revestimentos de PU foram caracterizados por FTIR e absorção de água. Esses revestimentos foram aplicados sobre as ligas de alumínio com extensômetro. O processo de cura foi conduzido em temperatura ambiente (~25 oC). A espessura dos revestimentos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e a adesão foi avaliada pela Norma ASTM D3359. Após a caracterização química e morfológica dos revestimentos foi realizado o estudo eletroquímico. A resistência à corrosão e o processo de degradação do filme (longevidade da ação do revestimento), foram estudadas por medidas de potencial em circuito aberto (EOCP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em solução aquosa 0,6 mol L-1 NaCl com o tempo de imersão. Foram empregadas técnicas eletroquímicas localizadas como espectroscopia de impedância eletroquímica local (LEIS) em solução aquosa 0,005 mol L-1 NaCl e as técnicas de varredura com eletrodo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Polyurethane (PU) coatings were prepared from vegetable oils (crambe and castor) and modified by the incorporation of corrosion inhibitors (condensed tannins). The reaction was monitored by characterizing the intermediate products (polyester and prepolymer). Polyester was characterized by solubility in methanol, acidity index, hydroxyl groups and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and the prepolymer was characterized by solid content, solvent content, free-isocyanate (NCO) groups and FTIR. PU coatings were characterized by FTIR and water uptake. These coatings were applied on aluminum alloys with an extensometer. The curing process was carried out at room temperature (~25 oC). The thickness of the coatings was determined by scanning electron microscopy (SEM) and the adhesion was assessed using the ASTM D3359 standard. After the chemical and morphological characterization of the coatings, the electrochemical study was carried out. The corrosion resistance and the film degradation process (longevity of the coating action) were studied by open circuit potential measurements (EOCP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 0.6 mol L-1 NaCl aqueous solution with the immersion time. Localized electrochemical techniques were also used, such as local electrochemical impedance spectroscopy (LEIS) in 0.005 mol L-1 NaCl aqueous solution and scanning techniques with vibrating electrode (SVET) and with ion-selective electrode (SIET), in ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-18T08:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:31:27Z : No. of bitstreams: 1 179264.pdf: 19423739 bytes, checksum: 83d37d4711c7b50faee1217eafc2d6f3 (MD5) / Este trabalho identifica as características relevantes de usinabilidade aplicadas ao processo de fresamento de superfícies de forma livre em materiais utilizados nas cavidades de ferramentas de moldagem de plásticos. O espectro dos materiais escolhidos para este estudo é determinado em função da aplicação específica no setor de moldes. Para moldes de média e alta produção, realiza-se o estudo em um aço inoxidável martensítico (ABNT 420), tipicamente utilizado, e verifica-se a possibilidade de usinagem no estado temperado, desde a etapa de desbaste até o acabamento. Para moldes de pequena produção realiza-se o estudo em uma liga de alumínio (AMP8000), de alta resistência mecânica, com crescente aplicação no chão-de-fábrica. Aborda-se também a usinagem da liga de cobre de alta resistência (Cu-Be), utilizada, principalmente, em regiões com necessidade de elevadas condutividades térmicas.Primeiramente, analisam-se as características de contato ferramenta/peça do processo e as influências dos parâmetros de corte com foco sobre a vida da ferramenta, forma de cavaco e potência de corte (Pc) para a etapa de desbaste em 2 ½ eixos e sobre a otimização do acabamento superficial e a diminuição do desvio de forma para a etapa de acabamento em 3 eixos. A partir de então, estuda-se separadamente a usinabilidade dos três materiais, com enfoques distintos, conforme a necessidade de aplicação. Associa-se a pesquisa no aço temperado à compreensão do processo e à identificação de materiais e de geometrias de ferramentas para desbaste e acabamento. Já nos estudos da usinabilidade das ligas de cobre (Cu-Be) e de alumínio (AMP8000) objetiva-se o aumento do rendimento da usinagem, com a possibilidade de aplicação de parâmetros de corte elevados. A respeito do fresamento do aço inoxidável martensítico, conclui-se a necessidade do uso de metal duro da classe K03 com micro-grãos, inclusive em comparação com as ferramentas de CBN. Quanto mais fino o tamanho de grão, maior a tenacidade e resistência ao desgaste do gume. Para o desbaste, recomenda-se o uso de ferramentas de topo reto, multi-cortantes (6 dentes), com ângulo de hélice (?) elevado, de modo que ocorra a sobreposição dos gumes, diminuindo o gradiente de esforços ao longo do corte e com canais rasos, aumentando a estabilidade da ferramenta de corte. O fresamento de cavidades de moldes de aço ABNT 420 realiza-se, necessariamente, em sentido concordante, sem fluido de corte e a programação das estratégias de usinagem deve considerar inicialmente, a redução dos raios de contornos e equiparação dos volumes resultantes das sobremedidas de usinagem. Uma vez realizadas, é possível a utilização de altas velocidades de corte. A respeito do fresamento da liga de cobre (Cu-Be), conclui-se que o espectro de ferramentas utilizadas pode ser o mesmo das empregadas para o aço ABNT 420 e os parâmetros de corte, os mesmos aplicados para aços nessa faixa de dureza (40 HRC). Deve-se realizar o acabamento com fluido de corte para evitar os incovenientes do retorno de cavaco para a superfície usinada.