Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-20Bitstream added on 2014-06-13T19:55:28Z : No. of bitstreams: 1 santos_jc_me_guara.pdf: 2742120 bytes, checksum: 52aec1b9d83e38bce13e92a3e9b66d10 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A usinagem de superligas de níquel e ligas resistentes a altas temperaturas como o inconel 718 sempre representou uma tarefa difícil no chão-de-fábrica. Mas as aplicações industriais desses materiais passaram por rápida evolução nos últimos anos. Na indústria aeroespacial, o crescimento da popularidade destes materiais tem sido evidenciado na forma de palhetas de turbina, peças de compressor, suportes e elementos de conjuntos para aviação. Devido a suas propriedades e aos benefícios que trazem à indústria, o uso destes materiais se expandiu aos setores automotivo, médico, químico, indústria de miniaturas e outras indústrias. Para as superligas e ligas resistentes a altas temperaturas estima-se que a dificuldade na usinagem vai da combinação de forças de corte relativamente altas, combinadas com altas temperaturas que se desenvolvem durante o processo de usinagem. Estes níveis de calor podem causar a deterioração da aresta de corte, com quebras ou deformações. Os tipos comuns de desgaste de ferramenta para estes materiais são primeiramente reconhecidos como desgaste do flanco, entalhes e formação de arestas postiças. O presente trabalho consiste no torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel inconel 718, utilizando ferramenta cerâmica (Si3N4) visando à otimização da usinagem desta liga e buscando proporcionar aumentos reais de produtividade sem a necessidade de investimentos em novos meios de produção. Os ensaios de usinagem foram realizados em um corpo de prova da liga, considerando os parâmetros de usinagem: velocidade de corte, profundidade de usinagem e avanços próprios de acabamento. Os ensaios foram realizados em um torno CNC e ferramentas com pastilha de cerâmica à base de Nitreto de Silício Si3N4. Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do comprimento de corte, do desgaste das ferramentas e a rugosidade... / The nickel superalloys and resistant alloys machining to discharges temperatures as the inconel 718 always represented a difficult task in the job-shop. But the industrial applications of those materials went by fast evolution in the last years. In the aerospace industry, the growth of the popularity of these materials has been evidenced in the form of turbine blades, compressor parts, holders and elements of parts for aviation. Due to its properties and to the benefits that bring to the industry, the use of these materials expanded to the automotive sector, medical, chemical, in the industry of miniatures and other industries. For the superalloys and resistant alloys to high temperatures is considered that the difficulty in the machining is going relatively of the combination of high cutting forces, combined with high temperatures that grow during the machining process. These levels of heat can cause to deterioration of the cutting edge, with breaks or deformations. The types common of tool wear for these materials are recognized firstly as flank wear, incisions and formation of build up edge. The present work seeks to develop study of the machining for external cylindrical turning of the nickel base alloy inconel 718, using ceramic tool (Si3N4) seeking to the optimization of machining of this alloy and looking for to provide real increases of productivity without the need of investments in new production means. The machining tests were accomplished in a sample of the alloy, considering the machining parameters: cutting speed, cutting depth and own progresses of finish. The rehearsals were accomplished in a lathe CNC and tools with ceramic insert of Silicon Nitride. After each stage of the turning the measures of the cutting length were accomplished, of the tool wear and the roughness of the pieces (appraised in each phase of the process), with the aid of a portable roughness meter... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-21Bitstream added on 2014-06-13T19:55:26Z : No. of bitstreams: 1 pereira_gmc_me_guara.pdf: 6912618 bytes, checksum: dd31e7ca80bfc105a171d6f3233f2537 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Brasil ainda não produz a liga Ni – Ti em escala comercial, importando grande parte dos produtos à base de Ni – Ti voltados à área médica. O grande custo envolvido na importação destes produtos estimula a tentativa de desenvolvimento nacional desta liga. Assim, esta pesquisa objetivou a caracterização de ligas Ni-Ti-Mo, Ni-Ti-Ta e Ni-Ti-Mo-Zr produzidas por meio de moagem de alta energia e subseqüente prensagem a quente. A caracterização dos produtos moídos e prensados a quente foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, espectrometria por dispersão de energia. Os resultados indicaram que a formação dos compostos intermetálicos, como o Ni3Ti, NiTi e NiTi2, ocorreram nos estágios iniciais de moagem. Em todas as misturas constituídas de pós, os tamanhos de suas respectivas partículas foram aumentados, e a distância entre as lamelas foram reduzidas para longos períodos de moagem. Este fato ocorreu devido ao mecanismo de solda fria entre as partículas dúcteis, que foram totalmente revestidas em suas superfícies esféricas. O rendimento da mistura de Ni-Ti-Mo, Ni-Ti-Ta e Ni-Ti-Mo-Zr aumentou após a moagem molhada. A prensagem a quente contribuiu para a obtenção de estruturas homogêneas e a consolidação dos pós de Ni-Ti-Mo, Ni-Ti-Ta e Ni-Ti-Mo-Zr moídos. No caso das ligas Ni-45Ti-5Mo e Ni-40Ti-10Mo, o composto Ni-Ti foi identificado na estrutura de ambas as ligas, enquanto que as fases Ni3Ti e NiTi2 foram formadas nas microestruturas das ligas Ni-45Ti-5Mo e Ni-40Ti-10Mo. Estas fases intermetálicas dissolveram teores de molibdênio inferiores a 2,1 %-at. Além disso, foi encontrada a presença de precipitados ricos em molibdênio com teores (%-at) próximos de 16Ni-25Ti-59Mo.Não foi encontrada variação significativa dos valores médios de dureza Vickers relacionadas a estas ligas ternárias, após o aumento da... / The Brazil not yet product the Ni – Ti alloy commercially, importing the most products of the Ni-Ti of the medical area. The high cust to wrap up in the importation this products encourage the development national this alloy. In this way, this work aimed the characterization of Ni-Ti-Mo, Ni-Ti-Ta and Ni-Ti-Mo-Zr alloys produced by high-energy ball milling and subsequent hot pressing. The milled and hot-pressed materials were characterized by, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, energy dispersive spectrometry. Results indicated that the formation of intermetallic compounds such as Ni3Ti, NiTi and NiTi2 occurred at the initial milling stages. For all the powder mixtures, it was noted that the powder sizes were increased and the distance between lamellas were reduced for longer milling times. This fact occurred due to excessive cold welding mechanism between ductile particles, which were coated fully the vial and balls surfaces. The yield of Ni-Ti-Mo, Ni-Ti-Ta and Ni-Ti-Mo-Zr powders was increased after wet milling. The hot pressing of milled Ni-Ti-Mo, Ni-Ti-Ta and Ni-Ti-Mo-Zr powders contributed for obtainment of homogeneous structures containing amounts of pores lower than 1%. In Ni-45Ti-5Mo and Ni-40Ti-10Mo alloys, the NiTi compound was identified in structure of both the alloys while that the Ni3Ti and NiTi2 were formed in microstructures of the Ni-45Ti-5Mo and Ni-40Ti-10Mo, respectively. These intermetallic phases dissolved molibdenum contents lower than 2.1 at-%. Moreover, it was noted the presence of Mo-rich precipitates with contents close to 16Ni-25Ti-59Mo (at-%). No significant variation of average Vickers hardness values was noted in Ni-Ti-Mo alloys for increased Mo addition up to 10 at-%. In Ni-Ti-Ta alloys, the NiTi and Ni3Ti phases were formed in microstructures of the hot-pressed Ni-48Ti-2Ta and Ni-45Ti-5Ta alloys, while that the Ni3Ti phase was found in ... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física. / Made available in DSpace on 2012-10-23T08:33:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267164.pdf: 8400261 bytes, checksum: 68942b39126c15aa0036d598bfe0d318 (MD5) / Este trabalho visou à fabricação de nanoestruturas ordenadas magnéticas, e a caracterização de suas propriedades magnetorresistivas. Redes porosas ordenadas de cobalto e de NiFe foram fabricadas por eletrodeposição associada ao uso de litografia de nanoesferas, diretamente em substratos de silício, sem o uso de camada semente. Para tanto, máscaras coloidais bidimensionais foram produzidas por spin-coating, com homogeneidade de espessura em áreas da ordem de cm2, usando esferas monodispersas de poliestireno com diâmetros de 165, 496 e 600 nm. A etapa de fabricação das nanoestruturas foi precedida de uma caracterização estrutural e magnética de filmes finos compactos de cobalto e de FeNi eletrodepositados.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. / Made available in DSpace on 2012-10-18T21:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-26Bitstream added on 2014-06-13T20:04:24Z : No. of bitstreams: 1 bahia_alh_dr_guara.pdf: 4900377 bytes, checksum: 181dbccfc8fe6a113dd46e2900635592 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com a constante evolução tecnológica nas áreas aeronáutica, espacial, automobilística, dentre outras, o uso de materiais com elevadas resistência mecânica e à corrosão em altas temperaturas tem sido cada vez mais necessário. Dentre os materiais que atendem a estes requisitos em temperaturas até 815 ºC está a liga à base de níquel Pyromet® 31V (N07032). Esta liga é utilizada na confecção de válvulas de exaustão em motores diesel de alta potência nas quais é exigida, além de resistência a altas temperaturas, uma grande resistência à sulfetação, à corrosão e à fluência. Entretanto, devido à sua grande resistência mecânica e baixa condutividade térmica, ocorre uma concentração de calor principalmente na interface cavaco-ferramenta dificultando assim a sua usinabilidade. Este trabalho teve como objetivo estudar a usinabilidade da liga Pyromet® 31V nas condições laminada à quente (42 HRC) e seguida de solubilização e envelhecimento (37 HRC) utilizando-se ferramentas de metal duro com e sem recobrimento, com lubrificação abundante e com a técnica de MQF. Em termos de vida da ferramenta, os melhores resultados para as ferramentas recobertas foram para avanços de 0,15 (laminadas) e 0,12 mm/rot. (solubilizadas). Devido à imprevisibilidade na formação do desgaste de entalhe e APC, não houve uma tendência clara de elevação ou queda na vida e/ou volume de material removido em função do avanço. Os mecanismos de desgaste atuantes nas ferramentas recobertas foram abrasão, attrition e martelamento e nas sem recobrimento foram difusão e abrasão. Na usinagem com MQF obteve-se bom acabamento superficial, vida razoável e reduzido volume de material removido. Já a ausência de recobrimento ocasionou uma redução de 70% no volume removido. Os cavacos gerados foram diversificados, mas predominantemente longos, destacando-se também a formação de cavacos duplos / Considering the constant technological developments in the aeronautical, space, automotive and nuclear areas, among others, the use of materials with high mechanical strength and corrosion resistance at high temperatures has been increasingly necessary. Among the materials that meet the mechanical strength and corrosion properties at temperatures up to 815 °C one can find the nickel base alloy Pyromet® 31V (N07032). This alloy is commonly applied in the manufacturing of high power diesel engines exhaust valves, where it is required besides the high temperature resistance, high resistance to sulfide-containing environments, corrosion and good resistance to creep. However, due to its high mechanical strength and low thermal conductivity, it occurs concentration of heat in the workpiece-tool and tool-chip interfaces, resulting in low machinability. This work aimed to study the machinability, using the cemented carbide coated and uncoated tools, of the hot-rolled (42 HRC) and solubilizing-aging (37 HRC) conditions of the Pyromet® 31V alloy, using two conditions, abundant fluid and MQF techniques. The best results for tool life with coated tools were with 0.15 (hotrolled) and 0.12 mm/rev. (solubilizing-aging) feed rates. Due to the unpredictability in the formation of the notch wear and built-up edge (BUE) it wasn’t observed a noticed tendency to increase or decrease in tool life and/or volume of removed material due to the feed rates. The wear mechanisms in coated tools were abrasion, attrition and hamming and in the uncoated tools were diffusion and abrasion. In the turning of this alloy with MQF, good surface finish, reasonable tool life and reduced volume of material removed were obtained. However, the absence of coated caused a 70% reduction in volume removed. The chips generated were of several types, but predominantly long, highlighting also the doubles chips formation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-10Bitstream added on 2014-06-13T20:07:39Z : No. of bitstreams: 1 cascadan_d_me_bauru.pdf: 1660084 bytes, checksum: f1924a7f3bbd4a75d15f8d6ec924a8c6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dentre os materiais avançados que a Ciência e Engenharia de Materiais vêm desenvolvendo estão os biomateriais. Há muito, estes são utilizados para reparar partes do corpo danificadas ou deterioradas, mas em função da enorme complexidade dos tecidos vidos e do organismo como um todo, é comum ocorrerem falhas a curto ou longo prazo. No entando, a demanda por esses materiais tende a aumentar, justificando a importância de mais pesquisas nesta área. Existem muitos dispositivos médicos e odontológicos confeccionados com a liga Ti-Ni em função de suas propriedades de memória de forma, superelasticidade e biocompatibilidade. No entando, o elemento níquel é muito tóxico em níveis elevados. A liga Ti-5Ni é o objeto deste estudo e foi preparada a partir da fusão dos metais precursores, tratada térmica e mecanicamente, além de ser dopada com oxigênio. Em cada condição, foi caracterizada em termos de sua composição química, densidade, difração de raios X e microscopia óptica. Também foram analisadas propriedades como microdureza, módulo de elasticidade e biocompatibilidade. As micrografias mostraram que a microestrutura das amostras são dependentes dos tratamentos térmicos e que propriedades tais como microdureza e módulo de elasticidade sofrem variações de acordo com a microestrutura e quantidade de oxigênio. O refinamento pelo método de Rietveld permitiu averiguar as variações nos parâmetros de rede com a inserção de níquel e oxigênio ao titânio. Foram obtidos resultados satisfatórios nos testes de biocompatibilidade, concluindo que a liga apresenta bom potenciala como biomaterial / Among the advanced materials that are developing by science and materials and materials engineering are the biomaterials. There are a lot, these are used to repair damaged or deteriored parts of the body, but in the function of the enormous complexity of living tissue and organism as a whole, are common failures in the short or long term. However, the demand for these materials tends to increase, justifying the importance of further research in this area. There are many medical and dental devices made with Ti-Ni alloy due to its properties of shape memory, supereslaticity and biocompatibility. However, the nickel element is very toxic at high levels. Ti-5Ni alloy is the object of this study and was prepared from arc-melting and heat mechanically treated, besides being doped with oxygen. In each condition, it was characterized in terms of its chemical composition, density, x-ray diffraction and optical microscopy. Were also examined properties such as microhardness, elasticity modulus and biocompatibility. The micrographies showed that the microstructure of samples is dependent on the heat treatment and properties such as microhardness and elasticity modulus suffer variations according to the microstructure and oxygen amount. Refinement by Rietveld method allowed investigating changes in lattice parameters with the addition of nickel and oxygen to titanium. Satisfactory results were obtained in biocompatibility tests, concluding that the alloy presents good potential as a biomaterial

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-11Bitstream added on 2014-06-13T20:16:07Z : No. of bitstreams: 1 000755310.pdf: 4444260 bytes, checksum: da0afdb8588e7917a1f1fd0fc00f6b92 (MD5) / O aumento das exigências mundiais por melhores produtos e a crescente competição entre empresas no mercado globalizado aumenta a busca por processos que garantam menores custos aliados a grande produtividade e produto de alta qualidade. Assim o grande desenvolvimento industrial e tecnológico tem aumentado a pesquisa em processos de usinagem que promovam, por exemplo, alto desempenho no que diz respeito à remoção de material, menor avaria e desgaste da ferramenta e menores impactos ao meio ambiente. Em relação às superligas a base de níquel, as mesmas têm um papel extremamente importante nas indústrias aeronáutica, automobilística, petróleo e gás dentre outras. As superligas a base de níquel estudadas foram a Nimonic 80A, o Inconel 718 e a Pyromet A31, materiais de difícil usinagem que possuem alta resistência mecânica e à corrosão em temperaturas elevadas. O objetivo deste trabalho é o estudo da formação do cavaco em relação aos diversos parâmetros de usinagem, a fim de alcançar alto desempenho e melhorias no torneamento cilíndrico externo destas ligas. As ligas foram torneadas utilizando-se diversos parâmetros de usinagem: velocidades de corte (75 e 90 m/min), avanço (0,15 e 0,18 mm/rot), profundidade (0,8 mm), Mínima Quantidade de Fluido (MQF), Fluido abundante e ferramenta de metal duro com recobrimento (TiAlN). Analisou-se a formação de cavacos, a rugosidade do material, o volume de material removido, o comprimento usinado. Foram realizadas ainda análises macroestruturais e de tempo de vida das ferramentas utilizadas a fim de se detectar possíveis desgastes, bem como análises microestruturais dos cavacos através da microscopia óptica e das ferramentas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Assim foi possível notar que há mais de um tipo de desgaste associado... / The increase of world requirements per better products and the growing competition between companies in the global market makes them seek processes that ensure lower costs allied to high productivity and high quality product. Thus the great industrial and technological development has increased the search for machining processes that promote, for example, high performance as regards the chip removal, less tool wear and failure and reduced impact on the environment. Regarding superalloys based on nickel, they have an extremely important role in the aeronautical and automotive industries among others. The nickel-based superalloy studied are the Nimonic 80A, Inconel 718, Pyromet A31 difficult to machine materials that has high mechanical strength and corrosion resistance at higher temperatures. The objective of this work is to study the influence of the application of cutting fluids in turning and the machining parameters in order to achieve high performance and optimization of machining this alloys. The alloys were machined using various machining parameters: cutting speed (75 and 90 m/min), feed rate (0,15 and 0,18 mm/rot), cutting depth (0,8 mm), Minimum Quantity fluid (MQF), Fluid abundant and coated tools. After turning chip samples were obtained, was measured the surface roughness, chip volume removed, cutting length and macrostructural analyzes were performed and of lifetime of the tools used in order to detect possible wear, as well as, microstructural analyzes of the chips by optical microscopy and tools by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Thus it was possible to note that there is more than one type of wear associated the turning of nickel alloys, as well as the cutting speed of 75 m/min was the best in general terms for use of abundant fluid. Regarding the application of MQF obtained satisfactory ... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294986.pdf: 2679609 bytes, checksum: b14be9aa872a7efc9fddaf2dda4b0a4a (MD5) / As ligas com memória de forma são definidas como uma distinta classe de materiais inteligentes que apresentam duas propriedades únicas: o efeito de memória de forma (EMF) e a superelasticidade. Estas propriedades são atribuídas à transformação de fase que as ligas de memória de forma apresentam em conseqüência da variação da temperatura (EMF) ou aplicação de tensão (superelasticidade). As temperaturas nas quais ocorrem as transformações de fase são parâmetros importantes para as condições de contorno no qual o material será aplicado, apresentando propriedades diferentes para cada fase. O NiTi é o material mais comumente estudado dentre as ligas de memória de forma. De acordo com literatura publicada, o EMF e a superelasticidade podem ser manipuladas por meio da deformação a frio, tratamento térmico ou a combinação de ambos. Dentre os parâmetros do processo de tratamento térmico do NiTi, o tempo é uma variável que exerce forte influência nas propriedades do material tratado. As temperaturas de transformação podem ser capturadas por diferentes técnicas de caracterização. Neste trabalho foi verificada a influência do tempo de tratamento térmico na temperatura final de transformação austenítica (Af) de fios de NiTi conformados a frio. Amostras, na forma de fios fornecidos no estado encruado, foram tratadas termicamente durante patamares de tempo de 20, 30 e 60 minutos a uma temperatura de 500°C. Para fins de comparação, também foram utilizadas amostras não tratadas. Após os tratamentos, o material foi caracterizado mecanicamente via ensaios de carregamento e descarregamento. Foram realizadas análises térmicas por meio de ensaios de calorimetria diferencial exploratória (DSC) e análises dinâmico-mecânica (DMA), com o objetivo principal de caracterizar as temperaturas finais de transformação austenítica. Verificou-se, por meio dos resultados obtidos nos ensaios mecânicos, que as amostras sem tratamento não apresentaram patamares de tensão, diferenciando-se das amostras tratadas. À medida que se aumenta o tempo de tratamento ocorre a redução das tensões de patamares e o aumento da deformação residual. Nas amostras tratadas com 30 e 60 minutos ficou evidenciada a presença da fase R, verificada no ensaio de DSC e de carregamento e descarregamento. Os resultados obtidos por meio dos ensaios de DSC e DMA permitiram identificar que a intensidade da transformação de fase aumenta com o tempo de tratamento, devido à liberação da martensita ancorada na estrutura, aumentando a quantidade de material sujeito à transformação. As tensões aplicadas nas amostras de DMA provocaram um aumento da Af quando comparada com os resultados obtidos nos ensaios de DSC. O tempo de tratamento térmico modifica o comportamento mecânico e a temperatura final de transformação austenítica de fios de NiTi conformados a frio. Estas modificações estão associadas a fenômenos de restauração da estrutura encruada e precipitação de compostos intermetálicos. Alteração do tempo de tratamento pode acarretar em alterações no desempenho e características de componentes fabricados a partir desse material, permitindo a otimização das propriedades para adequação ao uso pretendido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297680.pdf: 642884 bytes, checksum: 25e9296ea3e9b9cdbb19b6995fcd8d6b (MD5) / Justificativa: Ligas metálicas são utilizadas em dispositivos médicos para uso intravascular, principalmente na forma de stents, endopróteses, filtro de veia cava e coils. Todos os implantes metálicos sofrem corrosão após serem implantados no corpo humano. As propriedades físicas e de superfície desses materiais como seu comportamento corrosivo ainda não foram totalmente elucidadas, sendo este conhecimento fundamental para que seja possível evitar complicações destas ligas metálicas. Objetivo: Descrever um modelo experimental para medição do potencial de corrosão (Ecorr) de uma liga metálica no sangue humano em circulação e in vivo e realizar a medição do Ecorr da liga de NiTi. Desenho do Estudo: Estudo experimental, não controlado, analítico do tipo longitudinal. Métodos: Foi mensurado o Ecorr em seis pacientes submetidos à cirurgia arterial direta onde a aorta abdominal, artéria ilíaca ou artéria femoral foram expostas. Antes de se proceder o clampeamento arterial e a arteriotomia, foi mensurada a diferença de potencial de corrosão do NiTi através de um dispositivo constituído por eletrodos de NiTi e pseudo-eletrodo de Pt, que permanecia em contato com o sangue circulante durante um período de 12 minutos fazendo a medição do Ecorr. Para o uso do pseudo-eletrodo de Pt o dispositivo foi previamente validado em testes in vitro. Resultados: Ecorr da liga de NiTi em sangue humano in vivo e em circulação foi de -227,94 (± 27,76)mV. A medida do coeficiente de correlação intraclasse entre os 6 pacientes apresentaram-se compatíveis entre si. Conclusão: O método descrito para medição do Ecorr mostrou-se reprodutível e confiável, podendo servir de modelo experimental para futuros trabalhos com outras ligas metálicas / Background: Metal alloys are used in the manufacturing of intravascular devices such as stents, endoprosthesis, vena cava filters, and coils. All metallic implants are prone to corrosion after placement into the human body. Since the physical and surface properties of metal alloys are not entirely clear, this knowledge becomes essential to reduce clinical complications related to these implants. Objectives: Describe an experimental model to measure the corrosion potential (Ecorr) of a metal alloy in human blood in circulation and in vivo and perform the measurement of Ecorr NiTi alloy. Study design: Experimental, noncontrolled, analytical, longitudinal study. Methods: The Ecorr was measured in 6 patients who underwent open vascular surgery with exposition of the abdominal aorta, iliac artery, or the femoral artery. Before the arterial clamping and arteriotomy, the NiTi Ecorr was measured by the use of a dispositive constituted of NiTi electrodes and a Platinum (Pt) pseudo-reference electrode which were placed into the human circulation during 12 minutes. The Pt pseudo-reference electrode has been previously validated in vitro testing. Results: The measure of the NiTi Ecorr in the human circulation was -227.94 (± 27.76) mV. The correlation coefficient was compatible among the 6 patients. Conclusion: The reported method to measure the Ecorr was shown to be reproducible and reliable, and it may be used in future research with other metal alloys

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332253.pdf: 8975903 bytes, checksum: 2ba28c9bfb1b9d4ea58745936975d05c (MD5) Previous issue date: 2014 / A microestrutura de superligas à base de níquel é constituída de grande quantidade de precipitados coerentes (y') com a matriz (y), conferindo excelentes propriedades em elevadas temperaturas de trabalho. No entanto, após longos períodos de serviço em elevadas temperaturas e tensões, a microestrutura destas ligas não se mantém em equilíbrio e os precipitados y' crescem e perdem a coerência com a matriz. Uma forma utilizada para aumentar a vida destes materiais é a realização de tratamentos térmicos intermediários para restauração microestrutural e aumento da vida em serviço dos componentes. A eficiência destes tratamentos térmicos é função dos ciclos térmicos de solubilização e reprecipitação de y'. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para avaliação da degradação das superligas à base de níquel IN-738 e GTT-111, utilizadas em pás do primeiro estágio de turbinas de geração de energia termoelétrica a gás, através do estudo da cinética microestrutural ocorrida durante envelhecimento e durante tratamentos térmicos de rejuvenescimento. A liga IN-738 foi analisada a partir de amostras envelhecidas em serviço e submetidas a tratamentos de rejuvenescimento em laboratório. A liga GTD-111 foi envelhecida artificialmente em laboratório por 2000 horas em 1000°C e também submetida a tratamentos de rejuvenescimento. Análises foram realizadas ao longo de todo o processo de envelhecimento e rejuvenescimento, utilizando-se microscópio ótico, eletrônico de varredura, eletrônico de transmissão e dureza vickers. Análises realizadas na liga GTD-111 mostraram que durante o envelhecimento artificial o tamanho de y' variou de 0,20 µm2 nas amostras sem envelhecimento para 0,99 µm2 após 2000 horas de envelhecimento e a microdureza variou de 417 para 320 HV, respectivamente. A equação da "teoria do coalescimento de gama linha" foi determinada e pode ajudar na avaliação do grau de envelhecimento e do tempo para rejuvenescimento das pás de turbinas em serviço. Os tratamentos térmicos de rejuvenescimento seguiram três etapas: solubilização (com temperaturas de 1125, 1150, 1175 e 1190oC), pré-precipitação (1055 e 1120°C) e reprecipitação (845°C). Nos tratamentos realizados na liga IN-738 envelhecida em serviço, a temperatura de solubilização de 1125°C não apresentou total dissolução de y'. Com uma temperatura de solubilização de 1190°C as partículas de y', ao final do tratamento, apresentaram-se mais grosseiras, porém, coerentes com a matriz y, apresentando valores de dureza superiores (435 HV) em relação aos tratamentos com temperaturas de solubilização de 1175°C (426 HV) e 1150°C (400 HV). No rejuvenescimento da ligaGTD-111 envelhecida artificialmente, o tratamento térmico de solubilização a 1150°C não gerou total dissolução de y', e seu tamanho, ao final de todo o tratamento, apresentou uma distribuição bimodal com partículas grosseiras e finas. Nos tratamentos com solubilização a 1175 e 1190°C, y' apresentou-se refinado e homogêneo. Partículas coerentes foram verificadas no segundo caso, onde um grau mais avançado de precipitação ocorreu devido a temperatura superior de pré-precipitação (1120°C) além do maior valor de dureza (460 HV).<br> / Abstract : The microstructure of nickel-based superalloys consists of large amounts of gamma-prime precipitates coherent with the gamma matrix, giving excellent properties at elevated operating temperatures. Nevertheless, after long service periods under such conditions, the microstructure of these alloys is not in equilibrium, the y' precipitates grow and loose coherence with the matrix. One manner used to extend the life of these materials is to perform intermediate thermal treatments for microstructural recovery encreasing the life of components. Thermal cycles for y' dissolution and re-precipitation define the efficiency of thermal treatments. The objective of this study was to develop a methodology for evaluating the degradation of nickel-based superalloys IN-738 and GTT-111, used in blades of the first stage of gas turbines, by studying the microstructural kinetics occurred during aging and rejuvenation treatments. IN-738 alloy was analyzed from samples aged in service and subjected to rejuvenation treatments in the laboratory. The GTD-111 alloy was aged artificially in the laboratory by 2000 hours at 1000°C and also undergo rejuvenation treatments. Analyses were performed throughout the process of aging and rejuvenation, using optical, scanning electron, transmission electron microscopy and vickers hardness. Analyses performed in GTD-111 alloy showed that during artificial aging the size of y' was 0.20 µm2 in samples without aging for 0.99 µm2 after 2000 hours of aging and hardness ranged from 417 to 320 HV, respectively. The equation of the "gama prime coarsening theory" was determined and can help in assessing the degree of aging and the time for rejuvenation of turbine blades in service. The rejuvenation heat treatments followed three steps: solution (at 1150, 1175 and 1190°C), pre-precipitation (at 1055 and 1120°C) and re-precipitation (at 845°C) treatments. In the treatments performed in the IN-738 alloy aging in service, the solution treatment at 1125°C showed no total dissolution of y'. For the solution treatment at 1190°C the y' particles had become coarser, but coherent with the y matrix, with greater hardness values (435 HV) than solution treatments at 1175°C (426 HV) and 1150°C (400 HV). In the rejuvenation of artificially aged GTD-111 alloy, for the solution treatment at 1150°C total dissolution of y' particles did not occur and its size presented a bimodal distribution with coarse and fine particles at the end of the whole treatment. For the solution treatments at 1175 and 1190°C the y' particles were fine and homogeneous. Coherent particles were observed in the second case, in addition to the higher value of hardness (460 HV), where a moreadvanced degree of precipitation ocurred because the higher pre-precipitation temperature (1120°C).