Neste trabalho, sao estudados aspectos de relevância na calibração para a laminação do fio-máquina. ~ apresentado inicialmente um modelo que determina as áreas das secçoes e os tipos de calibres na seqüência de redução, sendo que o mesmo mostra-se adequado em avaliação por comparação com resultados da literatura. Descrevem-se também três modelos matemáticos de alargamento-- Ekelund,Kõster e Wusatowski-- os quais, ao serem avaliados para chatos (experimentalmente) e canais (literatura), exibem resultados satisfatórios, especialmente para o c~ so dos chatos. Apresentam-se, adicionalmente, expressões para o dimensionamento de canais (cálculo de parâmetros geométricos), com as mesmas mostrando resultados bastante bons na avaliação (comparação com a literatura) a qual são submetidas. Analisa-se ainda urna expressão para cálculo do tamanho de grao durante a laminação; os resultados experimentais sugerem ser adequada essa expressao: a avaliação em pauta é realizada numa laminação piloto de chatos, abrindo-se caminho para estudos futuros referentes a calibres. Finalmente, é apresentado o modelo de Ekelund para o cálculo da força de laminação. Mediante a utilização de microcomputador, sao realiza dos cálculos e desenhos de canais e calibres, sendo que os soft wares desenvolvidos baseiam-se nas expressões analisadas. / Important aspects on the calibration in the wire rods rolling have been studied. It is initially presented a model which determines the section areas and the caliper types in the reduction sequence. Results obtained using this model showed a good agreement with literature data. Three mathernatical models to calculate the spread -- Ekelund, Kõster and Wusatowski are evaluated. Experimental results (flat rolling) and literature data (calipers rolling) were compared with these three models. Again, it was found a good agreement, especially in the flat case. In addition, expressions to calculate the geometrical parameters of channels exhibit good results in a comparison with literature data. It was also analyzed an expression to calculate the grain size during the rolling process. The experimental results suggest that this expression is adequated. This evaluation was made upon a pilot rolling of flat, and intends to be an initial point to future studies concerning to calipers. Finally it is present the Ekelund model to calculate the rolling force. Calculations and designs of channels and were made employing a microcomputer. The softwares are based on the expressions analyzed.

Neste trabalho, procurou-se investigar a fundição de peças metálicas pelo método de sucção em câmara de vácuo, bem como, estudar características e propriedades de discos de alumínio obtidos por este processo. Experiências foram realizadas com o propósito de obter informações acerca dos parâmetros que devem ser seguidos na operação do equipamento de sucção e sobre a influência de variáveis importantes, corno o grau de superaquecimento, a temperatura inicial da coquilha, a taxa de aspiração e o tipo de liga, nas propriedades das pecas produzidas. Nas condições de realização dos testes de vazamento por aspiracao em câmara de vácuo, os resultados obtidos foram satisfatórios, permitindo a produção de petas com e. sanidade de sejada. Quanto às propriedades dos discos obtidos por aspiração em coquilha, verificou-se ser a estrutura macrográfica do tipo colunar e bi-partida nos degraus. Além disso, comprovou-se a influência das variáveis anteriormente citadas sobre o nível de fluidez. Finalmente, pode-se concluir ser possível a obtenção de discos com espessuras variando de 0,5 a 0,8 mm, quando se usa moldes metálicos pré-aquecidos. / The aim of this work was to study the production of aluminum parts by the counter gravity casting method. The study covers the aspects of the process, like the construction of a vacuum system and the solidifica ti on properties of aluminum(fluidity), as a function of the process parameters. The conclusions show that it is possible to obtain very thin aluminum disks with thickness ranging from 0,5 mm to O, 8 mm, Vlhen using pre-heated metalic molds. It also shows an increase in fluidity in aluminum alloys with the increase of mold temperature, s u perheating degree and aspiration rate.

O presente estudo teve como foco o tema microestrutura de aços quando submetidos a elevadas taxas de resfriamento, desenvolvido em duas etapas: análise de pontos fundidos na superfície de aços através do processo a laser, com o qual se atinge elevadíssimas taxas de resfriamento; análise de refusões superficiais em aços, na forma de cordão produzido por refusão superficial, também utilizando-se o processo laser. Foram utilizados: aços ao carbono (SAE 1020 e SAE 1045), aço estrutural (ASTM A633), aço rolamento (SAE E52100) e aços ferramenta (SAE L6, SAE H13 e Tipo II VMO). Foram realizados ensaios metalográficos e empregados dois modelos matemáticos para estimar as taxas de resfriamento: para fonte instantânea, para a análise dos pontos; e a teoria de condução de calor de Rosenthal para extração tridimensional nas análises dos cordões produzidos por refusão superficial. Através dos resultados verificou-se que os aços que apresentavam estrutura esferoidizada (SAE E52100, SAE L6, SAE H13 e Tipo II VMO) respondem melhor quando se deseja endurecê-los superficialmente se comparados aos aços que apresentavam estrutura normalizada (SAE 1020, SAE 1045 e ASTM A633). As taxas de resfriamento estimadas foram maiores nos experimentos da realização de pontos. As evoluções microestruturais apresentaram semelhança entre os aços com a mesma microestrutura inicial (esferoidizada e normalizada). Foi encontrado um sítio com dureza elevada na zona afetada pelo calor (ZAC) dos aços normalizados, na região em que antes da aplicação de energia, havia perlita. / The present study has as subject microstructure of steel when submitted to high cooling rates. The work can be divided in two parts: analysis of casting points in the steel surface through the laser process, in which high cooling rates are reached; analysis of remeltings surface in steel, in form of flat weld fillet produced for superficial remelting, also using laser process. The following steels were used: carbon steel (SAE 1020 and SAE 1045), structural steel (ASTM A633), low alloy steel (SAE E52100) and tools steel (SAE L6, SAE H13 and Type II VMO). Metallographic analyses were carried out and two mathematical models were used to estimate the cooling rates: analysis of the points for instantaneous source; and the Rosenthal’s theory of heat conduction for three-dimensional extraction in the analysis of the flat weld fillet produced by superficial remelting. The results showed that steels presenting spheroidised structure (SAE E52100, SAE L6, SAE H13 and Type II VMO) give a better response when surface hardening is desired when comparade to steels presenting normalized structure (SAE 1020, SAE 1045 and ASTM A633). The estimated cooling rates were higher in casting points experiments. The microstructural evolution presented similarities for both initial microstructures (spheroid and normalized). A small site with hardness raised in the heat affected zone (HAZ) of normalized steel presented high hardness, in a region where before the energy application perlite was present.

A alta resistência combinada à baixa densidade e resistência à corrosão do titânio e suas ligas apresentam-se de grande importância para indústrias química, automobilística, aeronáutica e biomédica. Todavia, a produção e processamento do titânio possui custos elevados. Consequentemente, muitos esforços tem sido despendidos para reduzir o custo de peças de titânio. Uma alternativa de redução de custo foi produzir peças pela técnica de metalurgia do pó, sem a necessidade de operações secundárias. Atualmente os métodos usados para produzir pós de titânio são os processos de eletrodo rotatório à plasma e hidretação-dehidretação. O presente trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar os pós de titânio comercialmente puro, obtidos a partir de sucata de processos de conformação, usando o processo de hidretação-dehidretação (HDH). Sua processabilidade foi testada através das técnicas de moldagem por injeção de pós e metalurgia do pó convencional. A morfologia, microestrutura e composição dos pós foram caracterizados pelas análises de difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e analisador elementar de hidrogênio. Os resultados mostraram que o processo HDH combinado com a moagem mecânica é capaz de produzir partículas de pó de titânio com tamanho médio na faixa de 7-45 mm, que podem ser usadas nas técnicas de moldagem por injeção de pós e metalurgia do pó convencional, respectivamente.

Este trabalho teve por objetivo determinar a ação inibidora do íon borato na corrosão do aço-carbono, em soluções aquosas aproximadamente neutras, arejadas e desarejadas, na presença ou não de ions cloreto, à temperatura ambiente. Através do traçado de curvas de polarização potenciostáticas, de experimentos cronopotenciométricos e cronogalvanométricos, com ou sem riscagem do corpo de prova, e do comportamento do aço comum em ensaios de imersão a longo prazo, concluiu-se que o ion borato possui uma ação inibidora sobre a corrosão do aço, desde que o potencial não seja muito elevado. Observou-se também que o aço sofre corrosão por pites em soluções de borato, mesmo na ausência de íons agressivos e que os pites ocorrem em potenciais tanto mais baixos quanto mais diluídas forem as soluções de borato. Para soluções contendo 1000 ppm de bórax ou mais, o potencial de pite, determinado por técnicas cronopotenciométricas, está acima do potencial de corrosão. Para soluções com concentrações iguais ou superiores a 5000 ppm de bórax, não foi detectada corrosão por pites na faixa de potencial estudada, isto é, desde o potencial de evolução de H2 até o potencial de evolução de 02. A adição de 100 ppm de NaCl à solução contendo 2500 ppm de bórax reduz o potencial de pite de aço comum, em relação ao seu valor na ausência de íon cloreto. / The inhibitory action of the borate ion on the carbon steel corrosion in neutral aqueous solutions both aerated and deaerated in presence or absence of chloride ions at ambient temperature has been studied. Trough potenciostatic polarization curves, chronopotenciometric and chronogalvanometric experiments, with or without scratched samples, and the materiais behavior in long time immersion tests, it has been concluded that the borate ion acts as inhibitor when the potential is not very high. It has been observed too that pitting corrosion occurs in borate solutions even in absence of agressive ions, and at potentials the lower the more diluted the borate solutions. The pitting potential determinated by chronopotenciometric technics for solutions containing more than 1000 ppm of borax is higher than the corrosion potential. For solutions with concentration equal ou higher than 5000 ppm no pitting corrosion has been detected from H2 evolution potential until the O2 evolution potential. Adding 100 ppm of sodium chloride to 2500 ppm borax solution decreased the pitting potential of the carbon steel (as compared with its value in absence of chloride ions).

Durante este trabalho foi construido um sistema experimental de fusão zonal horizontal com a finalidade de purificar metais com ponto de fusão entre 400° e 1200°C. A fonte de aquecimento escolhida foi o aquecimento indutivo, e o metal o alumínio. Uma barra de alumínio foi colocada dentro de um cadinho de grafite alojada dentro de um tubo de quartzo. Para deslocar a zona de fusão o cadinho foi puxado por meio de fios, polias e pesos acoplados a um motor-redutor. As experiências de purificação foram feitas com atmosfera de argônio. Foram produzidas oito barras usando diferentes números de passadas da zona de fusão e velocidade de deslocamento. Os resultados obtidos pelos métdos de análise empregados mostraram-se satisfatoriamente concordantes com a teoria e com os resultados registrados na literatura. / In this work was developed a zone melting experimental set-up to purity metals with melting point between 400°C and 1200°C. Induction heating was used to create the molten zone in an alimunum bar, which was contained in a graphite crucible inside a quartz tube. The molten zone travelled along the bar by moving the crucible pulled mechanically in an atmosphere of purified argon. To check the purification efficiency with that equipment, various velocity values and passes of the molten zone were used (between 20 min/h and 220 mm/h). The results obtained for residual Fe, Si, Cu, Ni and Zn showed that the equipments developed presented a good performance in the Aluminium purification, in good agree ment with the published values.

Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_MarinaRodriguesde_M.pdf: 2839208 bytes, checksum: 296a155316abc2b4033c1105e0302d97 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: A lixiviação é um processo de extração sólido-líquido que sofre a influência de parâmetros como temperatura, concentração e natureza do solvente, tempo e tamanho das partículas. Com o objetivo de se avaliar o desempenho da lixiviação ácida de silício grau metalúrgico nacional, como processo de pré-purificação para solidificação unidireciona, gerando sulbstratos para células solares. empregou-se ácidos como o clorídrico, o sulfúrico e o fluorídrico a 25 e 75°C em concentrações de 6%, 18%. e a máxima concentração de cada ácido, a saber, 37%, 47%. e 98% respectivamente, por tempos de 8, 12 e 24 horas e com tamanhos de partículas de 105, 74 e <37 µm. Impurezas do silício como Fe. N j . Ti7 Cu. Mn e Mg foram analisadas por espectroscopia de emissão para fornecer a eficiência do processo / Abstract: Leaching is a solid-liquid extraction that is affected by temperature, solvent concentration, length of time and particles size. The goal of this work is to evaluate the brazilian metallurgical-grade silicon acid leaching performance. This purification is a silicon preparation for the unidirectional solidification that will produce solar cells substrate. Hydrochloric, hydrofluoric and sulfuric acids were used in this experiment at 25 and 75ºC and concentrations of 6%, 18% and 37%, 47% and 98% respectively, for periods of time of 8. 12 and 24 hours. The particles size were 105, 74 and 37 µm. In order to prove the acid leaching efficiency. impurities including Fe, N, Ti, Cu, Mn and Mg were analysed by emission spectroscopy / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_MiriandeLourdesNoronhaMotta_M.pdf: 2852437 bytes, checksum: 011d1bdb976adbacceeba6b0886afabf (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo numérico , baseado em diferenças finitas, determinação dos principais parâmetros térmicos e que permite a estruturais processo de solidificação de ligas metálicas, para casos do de fluxos de esfera). calor unidirecional (placa) e radiais o modelo (cilindro permite e Utilizando tais parâmetros a determinação da tortuosidade e da permeabilidade os canais interdendriticos que são importantes para a análise da formação de microporosidades durante o processo de solidificação O modelo desenvolvido é aplicado para o estudo da solidificação de diferentes ligas em diversas condições do sistema metal/molde / Abstract: In this work a numerical method, using finite difference equations , is proposed to study the solidification of metallic alloys under unidirectional (slabs) and radial (cylinders and spheres) heat flux. The method is able to predict the tortosity and permeability of the dendritic channels , which are important to study pore formation during solidification. The method is aplied to study different alloys and different metal/mold conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Nelson Guedes de Alcantara / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gregolin_JoseAngeloRodrigues_D.pdf: 7272657 bytes, checksum: 9570b8db39232cea6fded9a3eaea20fd (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: São apresentados os resultados de uma pesquisa sobre o desenvolvimento de ligas Fe ¿ C ¿ Cr e Fe ¿ C ¿ Cr ¿ Nb que representam classes importantes de materiais para aplicações contra o desgaste abrasivo. As ligas experimentais foram elaboradas em forno de indução e vazadas em moldes de areia. Ensaios abrasivos por sílica a baixas tensões, com equipamento de roda de borracha, foram realizados para a determinação de perdas de massa e de volume dos materiais. Empregou-se uma técnica de microscopia eletrônica de varredura na observação de superfícies progressivamente desgastadas. Também foram realizadas análises térmicas de solidificação de ligas, com o emprego de forno de aquecimento resistivo e interrupção de solidificação por congelamento da amostra. Com relação ás microestruturas destes materiais, a série de ligas Fe ¿ C ¿ Cr apresentou matriz austenítica (?) e carbonetos M7C3 variando entre 8,7% a 47,7%, abrangendo desde estruturas hipoeutéticas até hipereutéticas. A série de ligas Fe ¿ C ¿ Cr ¿ Nb apresentou as fases ?, M7C3 e NbC em duas configurações microestruturais típicas, com a formação de ? dendrítico ou de carbonetos M7C3 massivos. As ligas da série ao Nb contendo ? dendrítico apresentaram desde 1,5 até 22,2% NbC (em um total de 27,9 até 44,1% de carbonetos M7C3 + NbC). As ligas da série ao Nb contendo M7C3 massivo apresentaram desde 1,2 7 3 até 20,5% NbC (em um total de 36,5 até 45,1% de carbonetos M7C3 + NbC). Investigou-se a variação do desgaste com a porcentagem volumétrica de carbonetos presentes na microestrutura destes materiais. Verificou-se um mínimo de desgaste para frações intermediárias de carboneto M7C3 nas ligas Fe ¿ C ¿ Cr, para microestrutura ligeiramente hipereutética. Também foi verificado um mínimo de desgaste para fração intermediária do total de carbonetos M7C3 + NbC para as ligas Fe ¿ C ¿ Cr ¿ Nb. Para auxiliar na interpretação dos resultados quantitativos de desgaste, foram observados os micromecanismos superficiais de desgaste. As diferentes formas de degradação microestrutural em geral se mostraram semelhantes para as ligas Fe ¿ C ¿ Cr e Fe ¿ C ¿ Cr ¿ Nb. Entretanto, podem ser salientadas duas diferenças importantes no desgaste de NbC e M7C3. O NbC não apresentou ilhas de matriz austenítica confinadas em seu interior, ao contrário do M7C3 massivo que apresentou essa formação microestrutural e o mecanismo de fragmentação por pite associado. Por outro lado, os carbonetos NbC massivos mostraram-se sujeitos a um arrancamento ou desintegração acentuada, enquanto que os carbonetos M7C3 massivos apresentaram degradação sempre gradual. Para a previsão e interpretação da formação das microestruturas obtidas nas ligas da série contendo Nb, foi desenvolvido um modelo de equilíbrio e solidificação de fases. O modelo previu por exemplo, os campos de formação de ? dendrítico ou M7C3 massivo, presentes de forma mutuamente excludentes e todas as ligas contendo NbC investigadas. O modelo fundamentou-se no sistema Fe ¿ C ¿ Cr ¿ NbC. / Abstract: The Fe - C - Cr e Fe - C - Cr - Nb alloys, extensively used for abrasive wear resistance applications, were developed and studied in the present work. These experimental alloys were induction melted and sand cast. Low stress rubber wheel abrasion tests with silica were performed for mass and volume loss measurements. Scanning electronic microscopy was use for observing wear damages on the material's surface. Thermal analysis were conducted by heating some alloys in a SiC resistance furnace and water quenching for freezing structures. The Fe - C - Cr alloy microstrutures showed austenitic (?) matrix and 8,7% to 47,7% M7C3 carbides going from hipoeutetic to hipereutetic structures. The Fe - C - Cr alloys exibited ?, M7C3 and NbC in two different microstructural configurations. One of them showed dendritic ? and the other massive M7C3 . The Nb alloys with dendritic ? showed 1,5 to 22,2% NbC (in a total of 27,9% to 44,1% M7C3 + NbC), whilst the Nb alloys with massive M7C3 showed 1,2 to 20,5% NbC (in a total of 36,5 to 45,1% M7C3 + NbC). The influence of carbide volume fraction on the wear behavior was investigated, and a minimum wear was observed for intermediate volume fraction of M7C3 in Fe - C - Cr alloys corresponding to a slightly hipereutetic microstructure. The same behavior was also verified at intermediate M7C3 + NbC carbide volume fraction for the Nb alloys. For a better understanding o the above quantitative results SEM observations were performed, attention being centered on the evolution of the wear morphology and thus on the micromechanism involved in the process. Although the general features were almost identical, two main differences were observed, regarding the fracture mode of massive NbC and M7C3 . First, austenitic matrix islands were observed within M7C3 carbide, which exibited pit formation mechanism, while no such microstructural feature was associated to NbC. Second, evidences of NbC gross fracture were often found while massive M7C3 was characterized by progressive degradation. In order to rationalize the Nb alloys microstruture formation, a phase equilibrium diagram and a solidification model were developed based on a Fe - C - Cr - NbC system. The ? dendritic and massive M7C3 solidification fields for the experimental Nb alloys were explained by this model / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: George G. Kleiman / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T22:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fracastoro-Decker_Maristella_D.pdf: 2427958 bytes, checksum: 16a19bd1104f9d801fc28cd998619bc5 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho é estudado sistematicamente o modelo de Kleiman para o potencial criado por uma impureza isoeletrônica numa liga III-V. Este modelo atribui ao potencial de impureza uma componente de curto alcance e uma de longo alcance (20-25 Þ ), ambas atrativas. A presença desta última componente está em contraste com as interpretações tradicionais da física deste tipo de impurezas e obriga a uma revisão da origem deste potencial de alcance mais extenso, anteriormente atribuído à relaxação da rede. O modelo é aplicado ao caso de Ga(As,P):N, estudado em detalhe e comparado com a experiência. O acordo entre os resultados obtidos e os dados é muito bom / Abstract: In this work we present a systematic study of the Kleiman model for an isoelectronic impurity potential in a III-V alloy. The model attributes a short-range plus a long-range component to the impurity potential. The presence of this long-range part, which extends on a region of 20-25 Þ , is in contrast with traditional interpretations of the physics of this kind of impurity and forces to a revision of the origin of this more extended component of the potential, previously attributed to lattice relaxation around the impurity. The model was studied in detail, applied to Ga(As,P):N and compared to the data. The results of these calculations are in very good agreement with experience / Doutorado / Física / Doutor em Ciências