No desenvolvimento de aços de superior usinabilidade e propriedades mecânicas existe a necessidade de aprofundar o entendimento dos fenômenos de formação de inclusões não-metálicas. As inclusões, quando não controladas, deterioram as propriedades mecânicas e metalúrgicas dos aços. O presente trabalho tem como objetivo geral o estudo experimental e termodinâmico da modificação de inclusões durante o tratamento com cálcio para os aços SAE 1141 e SAE 8620. A metodologia consistiu de: a) realizar a caracterização do aço e inclusões não-metálicas em amostras coletadas em um distribuidor de LC de uma aciaria elétrica; b) estudo termodinâmico computacional; c) experimentos em forno resistivo de laboratório. Foram utilizadas duas abordagens no estudo termodinâmico. A combinação delas permitiu um estudo mais completo da formação das inclusões de óxidos e sulfetos. No geral, pode-se observar uma boa concordância entre os resultados simulados via FactSage e aqueles obtidos por análise de MEV/EDS, principalmente para os experimentos com teores de Al2O3 mais elevados nas inclusões. Quanto aos objetivos propostos, pode-se concluir que: 1) Adaptaram-se com sucesso as metodologias apresentadas pela literatura no estudo de formação e modificação de inclusões pelo cálcio para os aços SAE 1141 e SAE 8620. 2) Obteve-se o perfil inclusionário para os aços SAE 1141 e SAE 8620 tratados com cálcio, tanto de amostras obtidas na planta quanto de amostras obtidas em laboratório. Além disso, os resultados obtidos através de termodinâmica computacional foram validados com os resultados via MEV/EDS. 3) Foi possível estabelecer um estudo termodinâmico para fornecer o equilíbrio de fases formadas nas inclusões, para as condições de tempo de processo, composição química e temperatura dos aços SAE 1141 e SAE 8620. 4) Foi possível verificar que o sistema atinge o equilíbrio termodinâmico em até 01 minuto após a adição de CaSi nos experimentos em laboratório dos aços SAE 1141 e SAE 8620. Para as condições experimentais adotadas, não se observou a influência de mecanismos cinéticos na formação e modificação de inclusões. / In the development of steels of superior machinability and mechanical properties there is a need to deepen the understanding of the phenomena of non-metallic inclusion formation. The inclusions, when not controlled, are detrimental for the mechanical and metallurgical properties of steels. The present work aims at the experimental and thermodynamic study of inclusion modification during calcium treatment for SAE 1141 and SAE 8620 steels. The methodology consisted of: a) to carry out characterization of steel and non-metallic inclusions in samples collected in a continuous casting tundish of electric steelmaking; b) a computational thermodynamic study; c) experiments in laboratory resistive furnace. Two approaches were used in the thermodynamic study. The combination of these approaches allowed a more complete study of the oxide and sulphide inclusion formation. In general, a good agreement can be seen between the results simulated by FactSage and those obtained by SEM/EDX analysis, mainly for the experiments with higher Al2O3 contents in inclusions. Concerning the proposed aims, it can be concluded that: 1) The methodologies presented by the literature adapted successfully to the study of formation and modification of inclusions by calcium for the SAE 1141 and SAE 8620 steels. 2) The inclusionary profile for the SAE 1141 and SAE 8620 steels treated by calcium was obtained, considering samples in laboratory and steelmaking facilities. Furthermore, the obtained results through computational thermodynamics were validated with the results by SEM/EDX. 3) It was possible to establish a thermodynamic study to provide the equilibrium of phases formed in the inclusions, to the process time conditions, chemical composition and temperature of SAE 1141 and SAE 8620 steels. 4) It was possible to verify that the system reached the thermodynamic equilibrium in about 01 min after CaSi alloying in laboratory experiments of SAE 1141 and SAE 8620 steels. For the adopted experimental conditions, the influence of kinetics mechanisms in inclusion formation and modification was not observed.

No desenvolvimento de aços de superior usinabilidade e propriedades mecânicas existe a necessidade de aprofundar o entendimento dos fenômenos de formação de inclusões não-metálicas. As inclusões, quando não controladas, deterioram as propriedades mecânicas e metalúrgicas dos aços. O presente trabalho tem como objetivo geral o estudo experimental e termodinâmico da modificação de inclusões durante o tratamento com cálcio para os aços SAE 1141 e SAE 8620. A metodologia consistiu de: a) realizar a caracterização do aço e inclusões não-metálicas em amostras coletadas em um distribuidor de LC de uma aciaria elétrica; b) estudo termodinâmico computacional; c) experimentos em forno resistivo de laboratório. Foram utilizadas duas abordagens no estudo termodinâmico. A combinação delas permitiu um estudo mais completo da formação das inclusões de óxidos e sulfetos. No geral, pode-se observar uma boa concordância entre os resultados simulados via FactSage e aqueles obtidos por análise de MEV/EDS, principalmente para os experimentos com teores de Al2O3 mais elevados nas inclusões. Quanto aos objetivos propostos, pode-se concluir que: 1) Adaptaram-se com sucesso as metodologias apresentadas pela literatura no estudo de formação e modificação de inclusões pelo cálcio para os aços SAE 1141 e SAE 8620. 2) Obteve-se o perfil inclusionário para os aços SAE 1141 e SAE 8620 tratados com cálcio, tanto de amostras obtidas na planta quanto de amostras obtidas em laboratório. Além disso, os resultados obtidos através de termodinâmica computacional foram validados com os resultados via MEV/EDS. 3) Foi possível estabelecer um estudo termodinâmico para fornecer o equilíbrio de fases formadas nas inclusões, para as condições de tempo de processo, composição química e temperatura dos aços SAE 1141 e SAE 8620. 4) Foi possível verificar que o sistema atinge o equilíbrio termodinâmico em até 01 minuto após a adição de CaSi nos experimentos em laboratório dos aços SAE 1141 e SAE 8620. Para as condições experimentais adotadas, não se observou a influência de mecanismos cinéticos na formação e modificação de inclusões. / In the development of steels of superior machinability and mechanical properties there is a need to deepen the understanding of the phenomena of non-metallic inclusion formation. The inclusions, when not controlled, are detrimental for the mechanical and metallurgical properties of steels. The present work aims at the experimental and thermodynamic study of inclusion modification during calcium treatment for SAE 1141 and SAE 8620 steels. The methodology consisted of: a) to carry out characterization of steel and non-metallic inclusions in samples collected in a continuous casting tundish of electric steelmaking; b) a computational thermodynamic study; c) experiments in laboratory resistive furnace. Two approaches were used in the thermodynamic study. The combination of these approaches allowed a more complete study of the oxide and sulphide inclusion formation. In general, a good agreement can be seen between the results simulated by FactSage and those obtained by SEM/EDX analysis, mainly for the experiments with higher Al2O3 contents in inclusions. Concerning the proposed aims, it can be concluded that: 1) The methodologies presented by the literature adapted successfully to the study of formation and modification of inclusions by calcium for the SAE 1141 and SAE 8620 steels. 2) The inclusionary profile for the SAE 1141 and SAE 8620 steels treated by calcium was obtained, considering samples in laboratory and steelmaking facilities. Furthermore, the obtained results through computational thermodynamics were validated with the results by SEM/EDX. 3) It was possible to establish a thermodynamic study to provide the equilibrium of phases formed in the inclusions, to the process time conditions, chemical composition and temperature of SAE 1141 and SAE 8620 steels. 4) It was possible to verify that the system reached the thermodynamic equilibrium in about 01 min after CaSi alloying in laboratory experiments of SAE 1141 and SAE 8620 steels. For the adopted experimental conditions, the influence of kinetics mechanisms in inclusion formation and modification was not observed.

No desenvolvimento de aços de superior usinabilidade e propriedades mecânicas existe a necessidade de aprofundar o entendimento dos fenômenos de formação de inclusões não-metálicas. As inclusões, quando não controladas, deterioram as propriedades mecânicas e metalúrgicas dos aços. O presente trabalho tem como objetivo geral o estudo experimental e termodinâmico da modificação de inclusões durante o tratamento com cálcio para os aços SAE 1141 e SAE 8620. A metodologia consistiu de: a) realizar a caracterização do aço e inclusões não-metálicas em amostras coletadas em um distribuidor de LC de uma aciaria elétrica; b) estudo termodinâmico computacional; c) experimentos em forno resistivo de laboratório. Foram utilizadas duas abordagens no estudo termodinâmico. A combinação delas permitiu um estudo mais completo da formação das inclusões de óxidos e sulfetos. No geral, pode-se observar uma boa concordância entre os resultados simulados via FactSage e aqueles obtidos por análise de MEV/EDS, principalmente para os experimentos com teores de Al2O3 mais elevados nas inclusões. Quanto aos objetivos propostos, pode-se concluir que: 1) Adaptaram-se com sucesso as metodologias apresentadas pela literatura no estudo de formação e modificação de inclusões pelo cálcio para os aços SAE 1141 e SAE 8620. 2) Obteve-se o perfil inclusionário para os aços SAE 1141 e SAE 8620 tratados com cálcio, tanto de amostras obtidas na planta quanto de amostras obtidas em laboratório. Além disso, os resultados obtidos através de termodinâmica computacional foram validados com os resultados via MEV/EDS. 3) Foi possível estabelecer um estudo termodinâmico para fornecer o equilíbrio de fases formadas nas inclusões, para as condições de tempo de processo, composição química e temperatura dos aços SAE 1141 e SAE 8620. 4) Foi possível verificar que o sistema atinge o equilíbrio termodinâmico em até 01 minuto após a adição de CaSi nos experimentos em laboratório dos aços SAE 1141 e SAE 8620. Para as condições experimentais adotadas, não se observou a influência de mecanismos cinéticos na formação e modificação de inclusões. / In the development of steels of superior machinability and mechanical properties there is a need to deepen the understanding of the phenomena of non-metallic inclusion formation. The inclusions, when not controlled, are detrimental for the mechanical and metallurgical properties of steels. The present work aims at the experimental and thermodynamic study of inclusion modification during calcium treatment for SAE 1141 and SAE 8620 steels. The methodology consisted of: a) to carry out characterization of steel and non-metallic inclusions in samples collected in a continuous casting tundish of electric steelmaking; b) a computational thermodynamic study; c) experiments in laboratory resistive furnace. Two approaches were used in the thermodynamic study. The combination of these approaches allowed a more complete study of the oxide and sulphide inclusion formation. In general, a good agreement can be seen between the results simulated by FactSage and those obtained by SEM/EDX analysis, mainly for the experiments with higher Al2O3 contents in inclusions. Concerning the proposed aims, it can be concluded that: 1) The methodologies presented by the literature adapted successfully to the study of formation and modification of inclusions by calcium for the SAE 1141 and SAE 8620 steels. 2) The inclusionary profile for the SAE 1141 and SAE 8620 steels treated by calcium was obtained, considering samples in laboratory and steelmaking facilities. Furthermore, the obtained results through computational thermodynamics were validated with the results by SEM/EDX. 3) It was possible to establish a thermodynamic study to provide the equilibrium of phases formed in the inclusions, to the process time conditions, chemical composition and temperature of SAE 1141 and SAE 8620 steels. 4) It was possible to verify that the system reached the thermodynamic equilibrium in about 01 min after CaSi alloying in laboratory experiments of SAE 1141 and SAE 8620 steels. For the adopted experimental conditions, the influence of kinetics mechanisms in inclusion formation and modification was not observed.

Orientadora: Sandra Andrea Cruz. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-14T20:08:14Z No. of bitstreams: 1 TATIARA GOMES DE ALMEIDA – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2015.pdf: 3847734 bytes, checksum: 33a29fced4bd93aef9e1714ea5787ad1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T20:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TATIARA GOMES DE ALMEIDA – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2015.pdf: 3847734 bytes, checksum: 33a29fced4bd93aef9e1714ea5787ad1 (MD5) Previous issue date: 2015-02-12 / Capes / O efeito da incorporação, purificação e organofilização de uma carga mineral nanoparticulada (argila bentonítica), nas propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas de sistemas PHB poli(3-hidroxibutirato)/bentonita com concentrações de argila variando de 1 a 3% em massa foi avaliado. As argilas bentoníticas nas suas formas natural, purificada por ultrassom e organofílica com sal Cetremide, foram caracterizadas por FTIR e DRX antes de serem incorporadas ao PHB. As composições obtidas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise dinâmico-mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que a purificação e organofilização da argila foram eficientes. A incorporação da argila organofílica ao PHB provocou um aumento no módulo de elasticidade e armazenamento. As resistências à tração e ao impacto diminuíram com a adição das nanocargas. As propriedades mecânicas dos compósitos foram significativamente afetadas pela exposição prolongada a temperaturas elevadas. Os resultados obtidos sugerem que a incorporação da argila organofílica ao PHB acelera o processo de degradação térmica da matriz. / The influence of addition, purification and organophilization of a nanoparticulate mineral filler (bentonite clay) on the mechanical, thermal and morphological properties of PHB (polyhydroxybutyrate)/bentonite with concentrations ranging from 1 to 3% w/w was investigated. Pristine, purificed (sonication) and organophilic (Cetremide) bentonite clays, were characterized by FTIR and XRD before being incorporated into the PHB. The compositions were characterized with X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM) and mechanical properties. Results showed that the purification and organophilization clay were effective. The incorporation of the organoclay to PHB caused an increase in tensile and storage modulus, while tensile and impact strength decreased with clay addition. Mechanical properties were significantly affected by prolonged exposure to elevated temperatures. Results suggest that the incorporation of the organoclay to PHB accelerates the thermal degradation of the polymer.

Submitted by Antonio Claudio Kieling (antonio.kieling@yahoo.com) on 2018-12-10T16:36:18Z No. of bitstreams: 4 Carta Encaminhamento TEDE Antonio Claudio Kieling.pdf: 293601 bytes, checksum: 49bcc6062df5e68e019c992795dfac84 (MD5) Ata Defesa de Tese Antonio Claudio Kieling.pdf: 343649 bytes, checksum: 4b65954556cff3a00ebe481e428b8d1d (MD5) TESE 239 PPGBIOTEC Antonio Claudio Kieling.pdf: 5588169 bytes, checksum: a23c4be3fca2759e91b790a747306384 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by PPGBIOTEC Biotecnologia (ppg_biotec.ufam@yahoo.com.br) on 2018-12-11T15:05:26Z (GMT) No. of bitstreams: 4 Carta Encaminhamento TEDE Antonio Claudio Kieling.pdf: 293601 bytes, checksum: 49bcc6062df5e68e019c992795dfac84 (MD5) Ata Defesa de Tese Antonio Claudio Kieling.pdf: 343649 bytes, checksum: 4b65954556cff3a00ebe481e428b8d1d (MD5) TESE 239 PPGBIOTEC Antonio Claudio Kieling.pdf: 5588169 bytes, checksum: a23c4be3fca2759e91b790a747306384 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-12-11T15:18:55Z (GMT) No. of bitstreams: 4 Carta Encaminhamento TEDE Antonio Claudio Kieling.pdf: 293601 bytes, checksum: 49bcc6062df5e68e019c992795dfac84 (MD5) Ata Defesa de Tese Antonio Claudio Kieling.pdf: 343649 bytes, checksum: 4b65954556cff3a00ebe481e428b8d1d (MD5) TESE 239 PPGBIOTEC Antonio Claudio Kieling.pdf: 5588169 bytes, checksum: a23c4be3fca2759e91b790a747306384 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-11T15:18:55Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Carta Encaminhamento TEDE Antonio Claudio Kieling.pdf: 293601 bytes, checksum: 49bcc6062df5e68e019c992795dfac84 (MD5) Ata Defesa de Tese Antonio Claudio Kieling.pdf: 343649 bytes, checksum: 4b65954556cff3a00ebe481e428b8d1d (MD5) TESE 239 PPGBIOTEC Antonio Claudio Kieling.pdf: 5588169 bytes, checksum: a23c4be3fca2759e91b790a747306384 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-12-07 / The economical and productive viability of wood plastic in Manaus was developed in this work. Initially, the marketing chain of the tucumã was characterized in order to establish the distribution of the vendors and points of supply of the fruit in the zones of the city. In a second stage, an investigation was carried out into the production of recyclable plastic waste, according to the city zones, aiming to increase the amount of information. In addition, strategies were proposed based on the economic viability study for the implementation of recycling programs according to the best regions of the city. In the third step, a review covering several aspects of the production chain, such as historical evolution, composition, production and application of wood plastic in world terms was presented. In a fourth step, the possibility of producing wood plastic from the mixture of low-density polyethylene (LDPE) and the endocarp of tucumã is reported. Due to the success of the production of wood plastic with LDPE, a composite of wood plastic obtained from polypropylene (PP) and the endocarp of tucumã was obtained. In this work it is possible to observe that with the quantities of woody endocarp and PP discarded in the environment, it would be possible to inject in the local economy around R$ 3.58 million per year to be applied in a range of product possibilities, such as floor plaques and coatings, support of cell phones, picture frames, clipboards, etc. In contrast, R$ 46 million in recyclable plastics are disposed annually in the sanitary landfill of the AM-10 that could be reused commercially. / A viabilidade econômica e produtiva de madeira plástica (wood plastic) em Manaus foi desenvolvida neste trabalho. Inicialmente, a cadeia de comercialização do tucumã foi caracterizada, a fim de estabelecer a distribuição dos vendedores e pontos de fornecimento do fruto nas zonas da cidade. Numa segunda etapa, realizou-se uma investigação da produção de resíduos plásticos recicláveis, de acordo com as zonas da cidade, visando aumentar a quantidade de informações. Além disso, foram propostas estratégias baseadas no estudo de viabilidade econômica para a implantação de programas de reciclagem, segundo as melhores regiões da cidade. Na terceira etapa, uma revisão abordando vários aspectos da cadeia produtiva, como evolução histórica, composição, produção e aplicação da wood plastic em termos mundiais foi apresentada. Numa quarta etapa, a possibilidade de produzir wood plastic a partir da mistura de polietileno de baixa densidade (PEBD) e do endocarpo do tucumã é reportada. Diante do sucesso da produção de wood plastic com PEBD foi obtido e caracterizado compósito de wood plastic obtido a partir da mistura de polipropileno (PP) e do endocarpo do tucumã. Neste trabalho é possível observar que com as quantidades de endocarpo lenhoso e de PP descartados no ambiente, seria possível injetar na economia local cerca de R$ 3,58 milhões anuais para serem aplicados em uma gama de possibilidades de produtos, tais como placas de pisos e revestimentos, suporte de telefones celulares, porta-retratos, pranchetas, etc. Em contrapartida atualmente são descartados anualmente R$ 46 milhões em plásticos recicláveis no aterro sanitário da AM-10 que poderiam ser reaproveitados comercialmente.