Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peralta_JoaoLobo_D.pdf: 8718231 bytes, checksum: 62944c3522528eabcadfc8142730f4a1 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:04:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soffiati_JoaoEmanuel_M.pdf: 11880628 bytes, checksum: 29a510c6bed00d4a1a53fe4897d4cc0f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Cravamento é um processo de conformação de metais a frio que apresenta baixo custo na utilização de fixação de componentes tubulares. O tipo de cravamento estudado é aplicado em projetos de componentes que necessitem transmitir movimento de rotação, similar às articulações de pedais de freios automotivos. Se a folga da articulação, neste caso, for menor que 0,02mm causará restrições no movimento da articulação, podendo não fechar a válvula de vácuo do sistema de frenagem causando a diminuição da eficiência, em contra partida, se a folga for maior que 0,15mm o acionamento do freio poderá apresentar ruídos. Outro problema é a presença de trincas passantes geradas pela escolha de parâmetros de processos inadequados no cravamento. Usualmente estes parâmetros não são especificados no projeto do sistema de frenagem, causando alta variabilidade no processo de manufatura. Este trabalho apresenta a análise de cravamento considerando seis fatores que foram escolhidos para iniciar a análise: geometria do punção, rugosidade do punção, diâmetro da ponta da haste a ser cravada, espessura da parede do componente tubular, profundidade da indentação e folga entre esfera e diâmetro do tubo para indentação. O processo de manufatura foi simulado experimentalmente através de um dispositivo especialmente projetado e montado para este trabalho e comparado com os resultados obtidos com o software MSC Superforge 2005 / Abstract: Crimping is a cold metal forming process that presents low costs for use in holding tubular components. The type of crimping analyzed is used in projects of components that transmit rotating motion, such as joining systems of brake pedals. If the joining clearance, in this case, is less than 0,02mm the brake movement will be restrained and may not close the vacuum valve of the break system what could cause reduction of efficiency; however, if that clearance is greater than 0,15mm may cause excessive noisy. Another problem is the presence of cracks or fissures generated by the choice of inappropriate process parameters. These parameters are not usually specified in the product design leading to high process variability. This work presents six factors that were chosen to start the analysis: punch geometry, roughness of the punch, diameter of the rod end, thickness of the tubular component, indentation depth, and position of indentation load. The crimping manufacturing process was simulated experimentally through the fixture specially projected and built to this work and compared with the results obtained with the software MSC Superforge 2005 / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ana M. M. Nazar, Ricardo E. Medrano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T01:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sagradi_DeboraPulino_D.pdf: 12577810 bytes, checksum: a9c00a427e30de3148040672fc53ed66 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Não informado / Abstract: Superplasticity is the ability of certain materials to deform homogeneously with high elongations (several hundreds or thousands percent) at elevated temperatures and low strain rates. This subject of scientific and teclinological interest is not well slablished yet. The purpose of present work is to characterize and to study the superplastic behavior of a 22.5%Cr-6.4%Ni-3.0%Mo-0.16%N duplex stainless steel. Therefore, samples from sheets of the material were examined at 950°C and 98CFC by means of tensile, strain rate change and stress relaxation tests. Moreover, microstructures and cavitation process under main conditions were also analyzed. Tensile tests provided informations about elongation and deformation homogeneity. On the other hand, the strain rate change and stress relaxation tests were more suitable to determine the strain rate sensitivity. The superplastic behavior analysis was based on whole results from elongation, strain rate sensitivity and deformation uniformity. According to these criteria, the material exhibits superplastic deformation at 980X with strain rates ranging from 10 s" to ! 0' s". Under these conditions the deformation was homogeneous (without necking), the strain rate sensitivity coefficient attained 0.7 and elongation achieved 900%. During deformation: (i) the initial microstructure composed of oriented phases change to an equiaxed stable structure and (ii) cavitation process occurs. These observations suggest the grain boundary sliding as the main superplastic deformation mechanism. Key Words: super-plasticity, duplex stainless steel, tensile test, strain rate change test, stress relaxation / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ana Maria M. Nazar, Ricardo E. Medrano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sagradi_Marcello_M.pdf: 11321510 bytes, checksum: 9e4a5b3b4d657979e73fcaff4ac13ac4 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Materiais superplásticos podem sofrer altos níveis de deformação de maneira homogênea quando submetidos a condições de processamento específicas (alta temperatura e baixa taxa de deformação). Os aços inoxidáveis duplex podem ser superplásticos, contudo isto só é possível para materiais com estrutura refinada, ou seja, é necessário que o tamanho de grão seja inferior a 10 µm. O objetivo deste trabalho é desenvolver e estudar, em função da microestrutura de partida, o comportamento superplástico do aço inoxidável duplex 2205 (21,13% Cr; 4,73% Ni; 2,75% Mo; 0.18N). Para atingir este propósito, um material não superplástico foi submetido a diversos tratamentos termomecânicos, incluindo laminação a quente (80% de redução de área) no campo bifásico, laminação a frio (vários graus de redução) após um tratamento de solubilização no campo monofásico (ferrítico) e um tratamento de solubilização após cada processo de deformação. Desta forma, fabricaram-se duas categorias de materiais: os materiais brutos de laminação e os materiais solubilizados. Para avaliar a superplasticidade, todos os materiais listados acima foram submetidos ao ensaio de tração à temperatura de 980°C com mudança de taxa de deformação. Tal procedimento permitiu a determinação do expoente de sensibilidade à taxa de deformação (m) em função da taxa de deformação. Para verificar a correlação existente entre os resultados obtidos pelos ensaios e a microestrutura de partida, em alguns casos, realizaram-se ensaios de tração até a fratura com uma taxa de 3 x I0-4 s-1 na mesma temperatura. Foi feita ainda uma análise metalográfica em cada corpo-de-prova após cada ensaio de tração. O trabalho permitiu concluir que, como o processo de deformação a frio produz microestruturas mais refinadas, este é mais indicado para tornar o aço estudado superplástico. O tratamento mais efetivo foi a laminação do material a frio com uma redução de 80% após uma solubilização a 1380°C, o que resultou em tamanhos de grão da ordem de 5 µm. Neste caso, o valor máximo encontrado para o alongamento foi de 1500%, para uma taxa de 3 x I0-4 s-1, onde o valor de m é de 0,64. Taxas de deformação menores não melhoraram a superplasticidade do material, devido à precipitação de fase sigma em ensaios mais lentos. Acredita-se que a fase sigma nucleia cavidades, promovendo a falha prematura do material / Abstract: Superplastic materials can undergo high deformation levels with high uniformity when submitted to specific conditions (high temperature and slow strain rate). Duplex stainless steel may exhibit superplastic behavior. However, this is only possible to fine-grained materials, in other words, a grain size less than 10 µm is required. The purpose of this work is to develop and study as a function of prior microstructure the superplastic behavior of the 2205 duplex stainless steel (21.13% Cr, 4.73% Ni, 2.75% Mo, 0.18N). To reach this goal, a non-superplastic material was submitted to several thermomechanical treatments, including hot rolling (80% of area reduction) in the dual-phase field, cold rolling (several levels of area reduction) after a solution treatment in the single phase field (ferritic) and a solution treatment after each deformation process Therefore, it was made two categories of materials: the as rolled materials and the solution treated ones. To evaluate the superplasticity, all materials listed were tested by means of the tensile strain rate change test at 980°C. This allowed the determination of the strain rate sensitivity exponent (m) as a function of strain rate. To verify the correlation between the results of the tensile strain rate change tests and the prior microstructure, in some cases hot tensile tests were performed at 980°C with a strain rate of 3 x I0-4 s-1. The final microstructure of each hot tensile test sample was also analyzed. The main conclusions are listed as follows as the cold work processes produce more refined microstructures, they are more suitable to impair a superplastic behavior to the steel studied. The most effective treatment was cold rolling the material (80%) after a solution treatment at 1380°C. This treatment produced materials whose grain size was about 5 µm. In this case, for a strain rate of 3 x I0-4 s-1the elongation reached 1500% and m value obtained was 0.64. Lower values of strain rate do not increase the material superplasticity. This is related to sigma phase precipitation in the slower test. It was believed that sigma phase nucleates cavities and then promotes premature failure of the material / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T07:24:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saccheto_ThiagoJosedaSilva_M.pdf: 4654886 bytes, checksum: f2c656d8a1ed2a3a88bfd852d26a13d6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho, é apresentado um estudo dos parâmetros que influem na vida de uma CVT do tipo esfera-cone para aplicação em sistemas de tração humana, particularmente bicicletas. Nos primeiros capítulos, é apresentado um histórico sobre as transmissões e seus grupos principais e em seguida um breve resumo descrevendo os tipos de CVTs mais comuns encontrados no mercado, seu princípio de funcionamento e características principais. Após esse capítulo, é introduzida a teoria de contato de Hertz como forma de cálculo do perfil de pressão normal e o algorítmo de Kalker para o cálculo do perfil de pressão tangencial e slip. As equações de lubrificação também são estudadas nesse trabalho, a fim de determinar a espessura de filme lubrificante no contato da CVT. Por fim é apresentada a CVT do tipo esfera-cone Wagner Forti, na qual são discutidos suas características cinemáticas, dinâmicas e geométricas, além da simulação para um conjunto de condições de operação com o intuito de calcular a vida de contato com slip/spin. Finaliza-se o trabalho correlacionando o tempo de vida calculado com as condições de operação. Palavras Chave- CVT, Tempo de Vida, Contato, Slip, Spin / Abstract: In this work, a study of the parameters that influences the lifetime of a TrackBall CVT for use in systems of human traction, particularly bicycles. First, the mechanical transmissions history is told and mentioned its main groups. Then it presented a brief summary describing the types of CVTs most common in market, their principle of operation and main features. After this chapter, it introduces the theory of Hertz contact as way of calculating the normal pressure profile and, by Kalker algorithm, calculating the tangential profile with slip. The equations of lubrication are also studied in this work in order to determine the thickness of the lubricant film in the contact of CVT. Finally it shows the type of CVT TrackBall Wagner Forti, which is commented on its cinematic, dynamic and geometric features, and the simulation for a range of operating conditions in order to calculate the life of contact with slip/spin. Finally it is the work correlating the life calculated with the conditions of operation. Key Words:CVT, Lifetime, Contact, Slip, Spin / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Sergio Tonini Button, Mauro Moraes de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SouzaFilho_Valterde_M.pdf: 4133313 bytes, checksum: a0db5181ce553fa4a0c17b20db4a876b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A conformação a quente, especificamente em prensa horizontal, é um tema de pouco estudo no meio acadêmico, mas interessante pelo emprego da alta taxa de deformação que alcança 90s-1. A microestrutura resultante desse processo é influenciada por algumas variáveis como temperatura, taxa de deformação, tamanho de grão austenítico inicial e taxa de resfriamento. A proposta deste trabalho é prever o comportamento da microestrutura dos aços perante essa alta taxa de deformação com a utilização da simulação numérica. Para tanto, os materiais DIN 20NiCrMo8 MOD e DIN 16MnCr5 MOD foram ensaiados nessa taxa de deformação em um processo de conformação industrial. A comparação do tamanho de grão austenítico obtido da conformação industrial com o tamanho de grão austenítico obtido através da simulação numérica é demonstrada. A influência da taxa de resfriamento sobre a microestrutura para cada material também foi demonstrada. Concluiu-se que a previsão do tamanho de grão austenítico é adequada utilizando-se o software comercial MSC.Superform acrescido do cálculo para crescimento de grãos. A previsão do comportamento mecânico após o processo de conformação utilizando-se de equações da literatura foi insatisfatória, porém pode-se demonstrar a influência da variação da taxa de resfriamento na microestrutura das peças conformada a quente / Abstract: A conformação a quente, especificamente em prensa horizontal, é um tema de pouco estudo no meio acadêmico, mas interessante pelo emprego da alta taxa de deformação que alcança 90s-1. A microestrutura resultante desse processo é influenciada por algumas variáveis como temperatura, taxa de deformação, tamanho de grão austenítico inicial e taxa de resfriamento. A proposta deste trabalho é prever o comportamento da microestrutura dos aços perante essa alta taxa de deformação com a utilização da simulação numérica. Para tanto, os materiais DIN 20NiCrMo8 MOD e DIN 16MnCr5 MOD foram ensaiados nessa taxa de deformação em um processo de conformação industrial. A comparação do tamanho de grão austenítico obtido da conformação industrial com o tamanho de grão austenítico obtido através da simulação numérica é demonstrada. A influência da taxa de resfriamento sobre a microestrutura para cada material também foi demonstrada. Concluiu-se que a previsão do tamanho de grão austenítico é adequada utilizando-se o software comercial MSC.Superform acrescido do cálculo para crescimento de grãos. A previsão do comportamento mecânico após o processo de conformação utilizando-se de equações da literatura foi insatisfatória, porém pode-se demonstrar a influência da variação da taxa de resfriamento na microestrutura das peças conformada a quente / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Antonio Jose Ramirez, Rubens Caram Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TorresLopez_EdwarAndres_M.pdf: 39783627 bytes, checksum: 03310e12f2969671a1edcad6da907e3b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Foi desenvolvido um experimento para estudo in-situ dos processos de deformação a alta temperatura no interior do microscópio eletrônico de varredura, permitindo assim o estudo do fenômeno de trincamento a alta temperatura, denominado fratura por queda de ductilidade. Este experimento teve como finalidade o estudo específico das ligas de níquel AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3AWS empregadas como metal de aporte para a soldagem de ligas de Ni. Instrumentação cientifica dedicada foi desenvolvida e modificada de modo a superar os desafios impostos pelas condições experimentais adversas associadas as elevadas temperaturas necessárias, à compatibilização do experimento com o nível de vácuo necessário na câmera do microscópio e finalmente, à estabilidade mecânica necessária para o acompanhamento do processo de deformação em escala micrométrica juntamente com os processos de aquecimento e de aplicação de forças elevadas. Utilizando esta instrumentação foram definidas as condições e procedimentos adequados para o acompanhamento do processo de deformação das ligas de Ni AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3 em temperaturas entre 700 e 1000 °C, de forma a estudar as condições de inicio da fratura por queda de ductilidade nestes materiais. Porém, a instrumentação desenvolvida permite não apenas estudar o fenômeno de fratura por queda de ductilidade e avaliar o desempenho de ligas experimentais, mas também o estudo tanto qualitativo como quantitativo de diversos outros fenômenos de fratura e transformação de fase / Abstract: An in-situ high temperature deformation experiment was developed and adapted be performed within the vacuum chamber of a scanning electron microscope in order to study the high temperature cracking phenomenon known as ductility-dip cracking. This experiment was specifically applied to the study of Ni-base alloys AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3, which are commonly used as filler metal to weld Ni- and Fe- based alloys. Dedicated scientific instrumentation was developed and modified to overcome the challenges imposed by the severe experimental conditions as elevated temperatures and forces, the compatibleness with the microscope vacuum chamber, and the required mechanical stability to track deformation processes at the micro scale. Using this instrumentation were defined and optimized the conditions to study the deformation of Ni-base alloys AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3 alloys between 700 and 1000 °C and therefore, helps to elucidate the causes of ductility-dip cracking phenomenon . However, the developed instrumentation is a powerful tool to perform several other qualitative and quantitative studies of deformation, cracking phenomena and phase transformations in different materials / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica