SILVA, Cleiton Carvalho. Avaliação das tensões residuais de soldagem em tubulações de pequeno diâmetro usadas em refinaria de Petróleo. 2007. 173 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-07-08T18:31:23Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_ccsilva.pdf: 19425141 bytes, checksum: 3e8e0027e5b3a676e1aa1113e28a5f6d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-07-08T18:31:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_ccsilva.pdf: 19425141 bytes, checksum: 3e8e0027e5b3a676e1aa1113e28a5f6d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T18:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_ccsilva.pdf: 19425141 bytes, checksum: 3e8e0027e5b3a676e1aa1113e28a5f6d (MD5) Previous issue date: 2007 / The aim of this work was to evaluate the behavior of welding residual stress in small size pipes of ASTM A106 Gr. B steel, welded by manual and automatic GTAW processes. It was also evaluated the effect of the welding heat input on residual stress profile, as well as to correlate the results with microstructure and hardness. The residual stress measurement was accomplished through X-ray diffraction, using a minidiffractometer for measurement in field. Metallographics analysis were accomplished in the traverse section of the welded joint, using optic microscopy and scanning electron microscopy. The microhardness profiles in the outer and inner surfaces of pipe were determined. The results showed that the measures of residual stress by X-ray diffraction with minidiffractometer for applications in field was shown quite effective in the residual stress profile determination, however, it is necessary the accomplishment of diffractograms fittings by analytic functions, to determine the correct peak localization, reducing the measures error. The measurements of the axial residual stress accomplished in the outer surface pipes showed that the profile is formed by compressive stresses in the welds region (fusion zone and heat affected zone - HAZ) and for tension stresses in the areas more distant of weld bead. High levels of compressive axial residual stress were observed in the outer surface of small size pipes, located in the welds region, which can represent a critical situation, because the linear behavior of the through-thickness residual stress due to “tourniquet” effect is consensual and, therefore, indicates the presence of high levels of tension residual stress in the inner surface, especially in the root weld metal and HAZ. The welding heat input of the finish pass caused an intense grain refining and a significant reduction of hardness of the weld metal in the inner surface, exception of 2" diameter sample welded with high heat input. None of the welded samples presented values of hardness above the maximum established for standard, which is 248 HV, showing that the fact of the welded joint to present low hardness, it does not necessarily represent that this is not subject to a high level of residual stress. / Este trabalho teve como objetivo, avaliar o comportamento das tensões residuais em tubulações de aço ASTM A106 Gr. B com pequeno diâmetro, soldada pelos processos TIG manual e automático. Buscou-se também avaliar o efeito do aporte térmico sobre o perfil de tensões, bem como correlacionar os resultados com a microestrutura e dureza. A medição das tensões foi realizada através de difração de raio-X, utilizando um minidifratômetro empregado para medição em campo. Análises metalográficas foram realizadas na seção transversal da junta, através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Foram levantados os perfis de microdureza nas superfícies externa e interna. Os resultados mostraram que a medição de tensões residuais por difração de raio-X, usando o minidifratômetro para aplicações em campo, é eficaz na determinação do perfil de tensões, contudo, é necessária a realização de ajustes dos difratogramas por funções analíticas, para determinar a correta localização do pico de difração de raio-X, reduzindo o erro das medidas. As medições das tensões residuais axiais realizadas na superfície externa dos tubos mostraram que o perfil é formado por tensões compressivas na região da solda (zona fundida e zona afetada pelo calor) e por tensões trativas nas regiões mais afastadas. Foram observados elevados níveis de tensões residuais axiais compressivas na superfície externa de tubos de parede fina, na região da solda, os quais podem representar uma situação crítica, visto que o comportamento linear das tensões ao longo da espessura devido ao efeito torniquete é consensual e, portanto, isso indica a presença de elevados níveis de tensões residuais de tração no metal de solda e na zona afetada pelo calor. O ciclo térmico do passe de acabamento ocasionou um intenso refino de grão e uma significativa redução de dureza, especialmente no metal de solda e na superfície interna dos tubos, a exceção das amostras de 2” de diâmetro soldadas com elevado aporte térmico. Nenhuma das amostras soldadas apresentou valores de dureza acima do máximo estabelecido por norma, que é de 248 HV, mostrando que o fato da junta apresentar dureza baixa, não necessariamente representa que esta não esteja sujeita a um elevado nível de tensões residuais.

NUNES, E. B. Propriedades mecânicas e caracterização microestrutural na soldagem do aço inoxidável duplex UNS S31803 (SAF 2205). 2009. 203 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T14:38:44Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ebnunes.pdf: 19572695 bytes, checksum: 55b3ee519da78b513e536385238eec01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T17:37:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ebnunes.pdf: 19572695 bytes, checksum: 55b3ee519da78b513e536385238eec01 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T17:37:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ebnunes.pdf: 19572695 bytes, checksum: 55b3ee519da78b513e536385238eec01 (MD5) Previous issue date: 2009-10-20 / Duplex stainless steels show good mechanical properties and excellent corrosion resistance. These qualities are increasing their use in aggressive environments. Thus, these characteristics make them very used in chemical and petrochemical, mainly. Generally, the manufacture and repair of any industrial equipment involve welding operations, even though it is very important to evaluate the influence of multipass welding parameters in phase balances, microstructure and microhardness. Firstly, the shielded metal arc welding in steel ASTN A516 Gr. 60 with electrode AWS 2209-17 had been carried through with many energies, varying welding speed and current. Microstructural characterization by optic microscopy, quantification of ferrite content using ferritscope and microhardness test has being performed to evaluate the weld metal. After that, the best conditions of the last stage for welding of duplex stainless steel UNS S31803 had been chosen to evaluate the effect of the welding energy in phase balances, microstructure, and microhardness in the weld metal and HAZ. In the last stage, the weldings in joint of duplex steel had been carried through, in order to evaluate the effect of the welding energy and restriction of joint in phase balances, microstructure, microhardness and toughness of the weld metal and HAZ. The influence of the welding energy in the ferrite content was checked, although the behavior was different according to variation of the welding parameters. The basic microstructures of formed austenitic were allotriomoph, Widmanstätten and intragranular. Regions with pass overlapping presented greater amount of austenite in the weld metal and microstructure more refined in the HAZ. It was observed that increasing welding speed, greater is the amount of Widmanstätten austenite. In general, the increase of the amount of Widmanstätten austenite decreases level of microhardness in the weld metal. The restriction of the welded joint influenced in phase balances and toughness of the HAZ. There was not effect of the welding energy on toughness of the weld metal and this region occurred higher levels in relation to material as received / Os aços inoxidáveis duplex possuem boas propriedades mecânicas e excelente resistência à corrosão, aumentando seu uso em ambientes agressivos. Estas características os fazem muito utilizados principalmente na indústria química e petroquímica. Geralmente, a fabricação e reparo destes equipamentos envolvem operações de soldagem, sendo que é muito importante avaliar a influência dos parâmetros de soldagem multipasse no balanceamento de fases, na microestrutura e microdureza. Primeiramente, foram realizadas soldagens em aço ASTM A516 Gr. 60 com eletrodo revestido AWS 2209-17, empregando diversas energias, variando a velocidade e corrente de soldagem. Foi feita a caracterização microestrutural através de microscopia óptica, quantificação do teor de ferrita utilizando ferritoscópio e ensaio de microdureza para avaliar o metal de solda. Posteriormente, foram selecionadas as melhores condições da etapa anterior para soldagem do aço inoxidável duplex UNS S31803 para avaliar o efeito da energia de soldagem no balanceamento de fases, na microestrutura e microdureza no metal de solda e ZAC. Na última etapa foram realizadas soldagens em juntas de aço duplex, de modo a avaliar o efeito da energia de soldagem e restrição da junta no balanceamento de fases, microestrutura, microdureza e tenacidade do metal de solda e da ZAC. Foi verificada a influência da energia de soldagem no teor de ferrita, possuindo comportamentos diferentes de acordo com os parâmetros de soldagem. As microestruturas básicas da austenita formada foram alotrimórfica, Widmanstätten e intragranular. Nas regiões com sobreposição de passe houve maior quantidade de austenita no metal de solda e microestrutura mais refinada na ZAC. Foi observado que quanto maior a velocidade de soldagem, maior a quantidade de Widmanstätten. De forma geral, foi observado menor nível de microdureza no metal de solda, principalmente nas condições com maior quantidade de austenita Widmanstätten. A restrição da junta soldada influenciou no balanceamento de fases e na tenacidade da ZAC. Não houve efeito da energia de soldagem na tenacidade do metal de solda, possuindo níveis menores em relação ao material como recebido

MOURA, L. B. Influência do teor de cromo e molibdênio na microestrutura e na textura de ligas Fe-Cr-Mo. 2010. 110 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T18:19:36Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_lbmoura.pdf: 6161568 bytes, checksum: 3e3976b0399612f60040e45c3b266a30 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T18:28:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_lbmoura.pdf: 6161568 bytes, checksum: 3e3976b0399612f60040e45c3b266a30 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T18:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_lbmoura.pdf: 6161568 bytes, checksum: 3e3976b0399612f60040e45c3b266a30 (MD5) Previous issue date: 2010-07-08 / The effects of chemical composition on texture and microstructure of five Fe-Cr-Mo alloys with 17%, 15% and 9% chromium contents and 5%, 7% and 9% molybdenum contents were investigated. The thermodynamic study of alloys for all investigated compositions showed the presence of secondary phases such as Mu (μ), Chi (χ), Sigma (σ) and a ferritic matrix. EBSD technique was used to analyze grain size variation and phase precipitation. The intermetallic phases are obstacle to the grain growth of ferritic matrix and grain growth with increasing exposure time. The effect of solution treatment on the microstructure and hardness of alloys revealed lower hardness for solution treated alloys, indicating a single phase ferritic matrix. For tensile test samples containing higher chromium and molybdenum contents, showed higher yield and tensile strengths, with reduced elongation. The influence of chromium and molybdenum levels in the variation of deformation texture for alloys showed that raising chromium content increases the intensity of {111} planes and RD fiber, reducing the intensity of the component {001} <110>. The increase in molybdenum contents intensifies ND fiber, specifically the component {111} <112>, making the RD fiber less intense. / Os efeitos da composição química na microestrutura e na textura de cinco ligas Fe-Cr-Mo contendo teores de cromo de 17%, 15% e 9% e com percentuais de molibdênio de 5%, 7% e 9%, foram investigados. O estudo termodinâmico das ligas para todas as composições pesquisadas mostrou a presença de fases secundárias como: Mu (μ), Chi (χ) e Sigma (σ), e uma matriz ferrítica nos aços. Identificadas através da análise microestrutural, dos mapas de fase e dos padrões de qualidade obtidos na análise por EBSD, a precipitação das fases intermetálicas dificulta o crescimento de grãos da matriz ferrítica. O efeito da solubilização na microestrutura, no tamanho de grão e na dureza das ligas revelou o crescimento dos grãos com o aumento de tempo de encharque e menor dureza para as ligas solubilizadas, indicando uma matriz monofásica ferrítica. Para o ensaio de tração as amostras contendo maiores percentuais de cromo e molibdênio, apresentaram maiores limite de resistência à tração e limite de escoamento, com menor ductilidade. A influência dos teores de cromo e molibdênio na variação da textura de deformação do material mostrou que a elevação do teor de cromo aumenta a intensidade de planos {111} e da fibra DL, reduzindo a intensidade da componente {001}<110>. Ao mesmo tempo, a elevação do teor de molibdênio intensifica a fibra DN, especificamente a componente {111}<112> , tornando a fibra DL menos intensa.

AGUIAR, W. M. Revestimento por soldagem MIG/MAG empregando ligas de níquel para apliacações em componentes do setor de petróleo e gás natural. 2010. 255 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T12:45:12Z No. of bitstreams: 1 2010_tese_wmaguiar.pdf: 11469085 bytes, checksum: ad569a47a6eb6c3df23c570d0f0627f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-07T18:11:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_tese_wmaguiar.pdf: 11469085 bytes, checksum: ad569a47a6eb6c3df23c570d0f0627f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-07T18:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_tese_wmaguiar.pdf: 11469085 bytes, checksum: ad569a47a6eb6c3df23c570d0f0627f5 (MD5) Previous issue date: 2010-12-03 / The weld overlay of nickel-based alloys is an alternative often used in oil and gas industry to prevent corrosion in pipes and equipments operating under severe conditions. In many situations the requirements of weld overlays are based in a maximum of 5% iron content in the weld metal to ensure corrosion resistance. The aim of this study was to determine the main welding parameters used in GMAW process to obtain coatings with iron content less than 5%, as well as, to analyze the mechanical properties, metallurgical behavior and corrosion resistance of the weld overlays. To evaluate the welding parameters was used as an analysis tool, the Taguchi method. Initially, the welds with nickel alloys were carried out in simple deposition on ASTM 516 Gr 60 steel plates in the flat position. Based on these results some parameters were selected to deposition of the coatings. In this work were used as filler metal three nickel-based alloys: AWS ERNiCrMo-3, AWS ERNiCrMo-4 and AWS ERNiCrMo-14. The microstructure analysis consisted of optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive of X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Cyclic polarization tests (ASTM G 61-09) and immersion (Method C of ASTM G 48-09) were carried out to evaluate the corrosion resistance of the welds. Microhardness tests and shear test were used to evaluate the mechanical properties. The results showed that the optimal welding conditions were obtained when pulsed current mode was employed, resulting in coatings with a good surface appearance, without defects, and with low dilution level, beyond reinforcement/width (R/W) ratios and reinforcements satisfactory. For coatings with thickness around 5 mm was required to deposit at least two layers. It was found that low dilution level in the first layer is essential to achieve a low iron content (<5%), considering the metal removal by machining to improvement the surface finish. The best cost-benefit for the combination of welding parameters between the layers was found to be the low dilution in the first layer and a high productivity in the second The microstructure of coatings deposited with the alloy AWS ERNiCrMo-3 consisted of a γ matrix with secondary phases rich in Nb like Laves phase and a complex of titanium nitride/niobium carbide. The microstructure of coatings deposited with the alloys AWS ERNiCrMo-4 and AWS ERNiCrMo-14 consisted of a γ matrix and secondary phases rich in Mo (σ, P e μ). The results of shear test showed that the shear interface between the coating/substrate is about three times the half the stress required by ASTM A 265-09. The electrochemical polarization test was not able to evaluate the performance of coatings for corrosion pitting, while the immersion test according to Method C of ASTM G 48, was capable to distinguish the corrosion resistance through the critical pitting temperature (CPT). Based on the results of this test it was possible to verify that the alloy AWS ERNiCrMo-14 resist up to the maximum temperature established by standard (>85 oC). The alloy AWS ERNiCrMo-4 was corroded between 75 oC and 80 oC. Finally, the alloy AWS ERNiCrMo-3 presented the worst resulted compared to the other alloys, has been corroded in the 50 oC, showing a different behavior in terms of corrosion resistance of the alloys deposited. / A soldagem de revestimento com ligas a base de níquel é uma alternativa bastante utilizada no setor de petróleo e gás natural para evitar a corrosão em dutos e equipamentos que operam em condições severas. Em muitas situações exige-se no revestimento, um teor máximo de ferro de 5% para garantir a resistência à corrosão. O objetivo deste trabalho foi determinar os principais parâmetros de soldagem do processo MIG/MAG de forma a obter revestimentos adequados com teor de ferro inferior a 5%, bem como analisar as suas propriedades mecânicas, comportamento metalúrgico e resistência à corrosão. Na determinação dos parâmetros de soldagem foi utilizado como ferramenta de análise, o método Taguchi. Inicialmente, as soldagens com as ligas de níquel foram realizadas em simples deposição sobre chapas de aço ASTM 516 Gr 60 na posição plana. Em seguida, com os parâmetros selecionados, foram realizadas as soldagens de revestimento. No trabalho foram utilizadas as ligas AWS ERNiCrMo-3, AWS ERNiCrMo-4 e AWS ERNiCrMo-14. A caracterização microestrutural consistiu de análises de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), espectroscopia por dispersão de energia de raios-X (EDX) e difração de raios-X (DRX). Ensaios de polarização cíclica (ASTM G 61 – 86) e de imersão (método C da ASTM G 48–86) foram realizados para avaliar a resistência à corrosão dos revestimentos. Ensaios de microdureza e de arrancamento foram utilizados para a determinação das propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que as melhores condições de soldagem foram obtidas com o modo corrente constante pulsada que proporcionou revestimentos com um bom aspecto superficial, sem a incidência de defeitos, menores diluições e com razões reforço/largura (R/L) e reforços satisfatórios. Para revestimentos com espessura em torno de 5 mm foi necessária a deposição de no mínimo duas camadas. Foi constatado que é fundamental obter diluições próximas de 5% já na primeira camada, para garantir uma espessura com baixo teor de ferro, em caso de retirada de um sobremetal no revestimento. A melhor relação custo x benefício para a combinação dos parâmetros de soldagem entre as camadas foi a que proporcionou uma baixa diluição na primeira camada e uma alta produtividade na segunda. A microestrutura dos revestimentos depositados com a liga AWS ERNiCrMo 3 foi constituída por uma matriz γ com fases secundárias Laves e um complexo nitreto de titânio/carboneto de nióbio. A microestrutura dos revestimentos depositados com as ligas AWS ERNiCrMo-4 e AWS ERNiCrMo-14 foi constituída por uma matriz γ e fases secundárias ricas em Mo (σ, P e μ). Os resultados dos ensaios de arrancamento mostraram que a resistência ao cisalhamento entre a interface revestimento/substrato é cerca de três vezes e meia o exigido pela norma ASTM A 265-09. O ensaio de polarização eletroquímica não se mostrou capaz de avaliar o comportamento dos revestimentos quanto à corrosão por pites, enquanto que o ensaio de imersão, segundo o método C da norma ASTM G 48, foi capaz de diferenciá-las quanto à temperatura crítica de pite (TCP). Neste ensaio, a liga AWS ERNiCrMo-14 foi a que apresentou a maior TCP (>85 ºC). Em seguida ficou a liga AWS ERNiCrMo-4 com uma TCP entre 75 ºC e 80 ºC. Por último ficou a liga AWS ERNiCrMo-3 com uma TCP de 50 ºC, mostrando haver uma maior resistência à corrosão por parte da liga AWS ERNiCrMo-14 em relação às demais ligas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:10:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346006.pdf: 22675764 bytes, checksum: 422866a633c82b0acac95cb0afac210c (MD5) Previous issue date: 2016 / Os concretos de ultra alta resistência são materiais com elevada eficiência estrutural, os quais permitem a execução de estruturas mais leves. Pesquisas recentes têm demonstrado que o uso de nanossílica contribui para o ganho de desempenho destes materiais cimentícios. O objetivo desta Tese é avaliar o efeito da nanossílica em matrizes cimentícias de ultra alta resistência. Foram analisadas a resistência à compressão, a resistência à tração na flexão e o módulo de elasticidade dinâmico. A cinética de reação foi analisada por meio de calorimetria isotérmica de condução, e o comportamento reológico foi avaliado por meio dos ensaios de reometria rotacional e mini slump. A distribuição do tamanho dos poros das matrizes foi determinada por porosimetria de intrusão de mercúrio. Os produtos de hidratação foram identificados e quantificados por meio dos ensaios de difratometria de raios-X e termogravimetria. A microestrutura foi avaliada por meio de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstram que nanossílica reduz o tempo de indução, acelerando o processo de hidratação em função do teor de nanossílica. A fluidez das matrizes se reduz pela utilização da nanossílica, em decorrência do aumento da viscosidade e da tensão de escoamento das suspensões. Para teores de 0,2% de nanossílica em massa, foram obtidos ganhos na resistência à compressão. Todavia para teores em massa superiores a 0,8% de nanossílica, tem-se uma perda de desempenho das matrizes. Verificou-se o aumento na porosidade aberta das misturas. A utilização da nanossílica aumenta o consumo dos silicatos dicálcicos e tricálcicos do cimento, conforme atestaram os resultados de difratometria de raios-X. Pôde-se observar também um aumento na quantidade dos produtos de hidratação para as amostras formuladas com nanossílica: silicatos e aluminatos de cálcio hidratados, assim como do hidróxido de cálcio. A aglomeração das nanopartículas de sílica foi observada por meio de microscopia eletrônica de varredura. Pode-se concluir que, dependendo do teor utilizado, a nanossílica contribui para o ganho de resistência, sem comprometer o comportamento reológico e a cinética de reação das matrizes cimentícias. A nucleação e pozolanicidade são os principais efeitos da nanossílica na microestrutura das matrizes cimentíceas de ultra alta resistência.<br> / Abstract : Ultra high performance concretes are estrutural composites, which exhibit a higher structural efficiency, allowing the implementation of lighter structures. Recent researchies have demonstrated that the use of nanossílica contributes to the gain on mechanical performance of these cementiteous materials. This thesis evaluated the effect of nanossílica in ultra high strength matrix, for which mechanical properties were measured, such as: compression strength, flexura strength and dynamic elastic modulus. The reaction kinetics was analyzed using adiabatic calorimetry and rheological behavior of suspensions was evaluated throught rotational rheometry and mini-slump tests. The pore size distribution was measured by mercury intrusion porosimetry. And the hydration products were identified and quantified by X-ray diffractometry and thermogravimetry. Scanning Electron Microscopy was employed in order to evaluate the microstrucuture of matrix and chemical analysis was obtained using backscattered electron probe. The results show that nano-silica changes the reaction kinetics of mixtures, reducing induction period and accelerating the hydration process according to the content of nano-silica. The rheological behavior of mixtures was also influencied by the use of nano-silica, reducing the paste spread due to the increased viscosity and yield stress of suspensions. For mixtures containing 0,2% of nano-silica, gains ranging from 12 to 16% were obtained on compression strength. However, for nano-silica content exceeding 0,8%, a reduction in mechanical performance was achivied. It was found that nano-silica increases the open porosity of the mixtures. Hydration of cimentiteous matrix also changes due the incorporation of nano-silica, increasing the consumption of di and tri-calcium silicates of Portland cement, measured through X-ray diffraction. As consequence, an increasing on aluminates and silicates calcium hydrates, and calcium hydroxide can be observed for mixtures formulated with nanoparticles of silica. It can be conclued that, depending on content used, nano-silica contributes to the resistance gain, without compromissing rheological behavior and reaction kinetics of cementitious matrix. Nuccleation and pozzolanic are the main effects of nano-silica on microstructure of ultra high strenght cementiteous matrix.

Ao longo dos últimos anos tem aumentado o interesse da comunidade científica no desenvolvimento de estruturas de borato de magnésio. Geralmente, o borato de magnésio é utilizado em conjunto com outros materiais como metais, polímeros, cerâmicas ou macromoléculas formando compósitos. Este borato tem sido largamente utilizado para reduzir o coeficiente de fricção e aprimorar as propriedades mecânicas de compósitos, atuando como material anti-desgaste e inibidos de corrosão. Dentre as fases de borato de magnésio, o Mg2B2O5 se destaca por apresentar potencial para aplicações tais como catalisador para conversão de hidrocarbonetos, agente para tratamento eletrocondutivo, semicondutor e material luminescente para aplicação em tubos de raios catódicos. Acredita-se que ao reduzir as dimensões do bulk de borato de magnésio a dimensões nanométricas, pode-se oferecer excelentes características para desenvolver e melhorar as potenciais aplicações acima mencionadas. Em geral, estruturas em nanoescala como tubos, fios, rods, cintos e whiskers têm sido o foco de intensiva pesquisa. Buscando a compreensão dos mecanismos para produção de nanoestruturas de boratos de magnésio, este trabalho está focado no desenvolvimento de uma rota de síntese de nanorods de Mg2B2O5 que permita a produção de um material com elevada pureza e homegeneidade estrutural a fim de possibilitar uma futura aplicação em dispositivos nanotecnológicos. Os nanorods foram sintetizados utilizando como precursor B2O3 e Mg metálico em um reator de CVD. Foi analisado o emprego de diferentes atmosferas para a reação, partindo de H2, Ar e acetonitrila (CH3CN). Foi estudado também a influência da temperatura na morfologia e composição dos nanorods. As propriedades físico-químicas das estruturas desenvolvidas foram caracterizadas por FTIR e DRX. A estrutura morfológica foi analisada por MEV e MET e as propriedades óticas por DRS. De acordo com os resultados, os nanorods foram obtidos com alto grau de pureza e homogeneidade morfológica utilizando uma atmosfera redutora composta por H2 e CH3CN. / Over the last few years the interest of the scientific community has increased in the development of magnesium borate structures. Borato has been widely used to reduce the coefficient of friction and improve the mechanical properties of composite materials such as anti-wear and corrosion. Generally, the magnesium borate is used together with other materials such as metals, polymers, ceramics and macromolecules to form compounds. Among the borate magnesium phases, Mg2B2O5 contrasts for presenting potential for applications such as acting as a catalyst for hydrocarbon conversion, as an agent for electroconductive treatment, as a semiconductor and luminescent material for application in cathode ray tubes. It is believed that by reducing the borate magnesium bulk dimensions to dimensions of nanostructures, it can provide excellent characteristics to develop and improve the potential applications mentioned above. In general, nanoscale structures such as tubes, wires, rods, belts and whiskers have been the focus of intensive research. Seeking to understand the mechanisms for production of magnesium borate nanostructures, this work is focused on the development of a synthesis method for Mg2B2O5 nanorods, enabling the production of a material with high purity and structural homogeneity to enable future application in nanotechnological devices. The physicochemical properties of the structures developed were characterized by FTIR and XRD. The morphological structure was examined by SEM and TEM and the optical properties by DRS. According to the results, high purity and morphological uniform nanorods were obtained using a H2 and CH3CN reducing atmosphere.

Este trabalho avalia as propriedades mecânicas, microestrutura resultante e força de estampagem da liga DIN 27MnCrB5 para o processo de estampagem a quente nas temperaturas de aquecimento de 750°C, 850°C e 950°C. Para isso foram realizados ensaios nas três temperaturas e medidos os valores da força necessária para a estampagem da chapa, que foi aplicada em uma área de 30mm x 1,50mm. A partir da peça estampada foram realizadas análises metalográficas da microestrutura resultante e medições de dureza para a correlação com as propriedades mecânicas. Para as temperaturas de aquecimento de 750°C e 850°C não foi verificada microestrutura martensítica nas peças estampadas. Para o ensaio realizado com uma temperatura de aquecimento de 950°C ocorreu transformação martensítica na peça na região que esteve em contato com o prensa chapa e a matriz. Esta transformação metalúrgica resultou em valores de dureza de 715±17HV0,2 em comparação com a condição inicial da chapa, cuja dureza era de 187±5HV0,2. As medições de força de estampagem para as três temperaturas de ensaio indicam uma redução da força com o aumento da temperatura de aquecimento da chapa. Para a temperatura de aquecimento da chapa de 750°C o valor médio da força de estampagem foi de 14kN, para a temperatura de 850°C o valor médio da força de estampagem foi de 9kN, enquanto para a temperatura de 950°C foi encontrado o valor médio de 5kN. / This work evaluates the mechanical properties, resulting microstructure and stamping force of the DIN 27MnCrB5 alloy for the hot stamping process at the heating temperatures of 750°C, 850°C and 950°C. For this, tests were carried out at the three temperatures and the values of the force required for the stamping of the sheet were measured, which was applied in an area of 30mm x 1,50mm. From the stamped part metallographic analyzes of the resulting microstructure and hardness measurements were performed for the correlation with the mechanical properties. For the heating temperatures of 750°C and 850°C, no martensitic microstructure was observed in the stamped parts. For the test performed with a heating temperature of 950°C martensitic transformation occurred in the part in the region that was in contact with the blank holder and the die. This metallurgical transformation resulted in hardness values of 715±17HV0,2 compared to the initial condition of the sheet, whose hardness was 187±5HV0,2. Stamping force measurements for the three test temperatures indicate a reduction in force with the increase of the sheet heating temperature. For the sheet heating temperature of 750°C the average value of the stamping force was 14kN, at the temperature of 850°C the average value of the stamping force was 9kN, while at the temperature of 950°C it was found The average value of 5kN.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-29Bitstream added on 2014-06-13T20:27:51Z : No. of bitstreams: 1 000732465.pdf: 4760737 bytes, checksum: 7ffde63436c075a407c32fae439adf89 (MD5) / Este trabalho realizoua caracterização mecânica e a análise microestrutural por tríplice ataque do aço de ultra-alta resistência AISI4350,que possui médio teorde carbono ebaixa liga, e correlacionou os aspectos microestruturais com as propriedades mecânicas alcançadas. Estaanálise é fundamental para secompreenderquais das estruturas obtidasapresenta uma melhor relação de correspondência entre resistência e ductilidade/tenacidade. Destinado a aplicações aeronáuticas,este aço,após tratamentostérmicos específicos, possui umamicroestrutura complexa que podeser composta pordiferentes fraçõesvolumétricas das fases, como: ferrita, bainita, martensita, além de austenita retida. Noprocedimento experimental, uma barracilíndrica do aço AISI 4350 foiusinada por eletro-erosão a fio, ondeforam obtidos CDP’s planos, queforam submetidos aos diferentes tratamentos térmicos para formação de microestruturasmultifásicasdiversificadas. Posteriormente, foifeita a caracterização mecânica através deensaios de tração e dedurezae a análisemicroestrutural foi realizada pelouso da técnica de tríplice ataque, associada à microscopia óptica, e também por MEV. A técnicade tríplice ataque é considerada uma ferramenta valiosa por revelar e permitir quantificar todas as fases presentes, esta faz uso dos reagentes: nital 2%, solução aquosa de metabissulfito de sódio 10%e o reagente LePera. A análise das informações geradas, tornou possível avaliar a relação de correspondência entre os tratamentos térmicos aplicados, as microestruturas formadas e as propriedades mecânicas alcançadas. Observou-se que a fase martensítica tem grande contribuição para a elevação da resistência, com destaque para a estrutura bifásica ferrítica-martensítica, porém reduz a ductilidade. Os tratamentos isotérmicos para a formação de bainita (superior ou inferior)... / This work conducted to characterize mechanicalandmicrostructural analysis by triple chemical etching techniqueof the steel ultra-high strength AISI 4350, whichhas medium-carbon and low-alloy and microstructuralaspects correlated with the mechanicalproperties achieved. This analysis is essential to understandthe structures obtained which shows a better relation correspondence between strength andductility /toughness.Intended foraeronautical applications, this steelafter specific heat treatment has a complex microstructure which can becomposed of different volume fractionsof the phases, as ferrite, bainite, martensite, andretainedaustenite. Experimental procedure in an cylindrical bar of AISI 4350 steel was machined by wire electro-erosion, which were obtained CDP's plans, whichwere subjected to different heat treatmentsto form diversemultiphase microstructures.Later, was characterizedbymechanical tensile and hardness and microstructuralanalysis was performed by using triple chemical etchingtechnique,associatedwith opticalmicroscopy and alsobySEM.The triple chemical etchingtechnique isconsidered avaluable tool for revealing and quantifying allow all phases present, it makes use of reagents: nital 2%, aqueous solution of 10% sodium metabisulfite and LePera reagent. The analysis of the information generated, made it possible to evaluate the correspondence relation between the heat treatment applied, the formed microstructures and mechanical properties achieved. It was observed that the martensitic phase has great contribution to the rise of resistance, in particular the two-phase ferritic-martensitic structure, but reduces ductility. The isothermal treatments for the formation of bainite (upper or lower), with or without the presence of ferrrite, proved most advantageous in achieving high levels of resistance while maintaining a good level of ductility

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12Bitstream added on 2014-06-13T19:44:43Z : No. of bitstreams: 1 silva_ap_dr_guara.pdf: 3551125 bytes, checksum: 3f75e8c0e99826910556f8cd772c1403 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho analisa a transformação da austenita retida induzida por deformação, em um aço AISI 4340 com estruturas multifásicas. O aço foi submetido a duas rotas de tratamentos isotérmicos selecionadas e foi analisado quanto à fração volumétrica das fases e características mecânicas através da valiação dos limites de escoamento. Os corpos de prova foram submetidos a três diferentes níveis de tensões de tração, acima do limite de escoamento, para que se produzissem deformações plásticas determinadas. A influência destas deformações, na microestrutura e nos novos limites de escoamento, foram avaliadas. Mostrando variações significativas nas frações volumétricas das fases, com diminuição das quantidades de austenita, indicando uma transformação, por efeito TRIP (Transformation Induced Plasticity), em martensita o que provocou um aumento nos valores dos limites de escoamento e envelhecimento por deformação. / The Transformation induced plasticity of austenite on the multiphase microstructure in a AISI 4340 steel was studied. Two sequences of isothermal treatments were performed. The volume fractions of the phases were analyzed and evaluation of mechanical characteristics through the yield point measurements. The samples were submitted at three different levels of traction above of the yield strength, so that definitive plastic deformations were produced. The influence of these deformations in the microstructure and in the new yield strength was evaluated. Significant variations were showed in the phase volume fraction, with reduction of the amounts of austenite indicating a martensitic transformation, by effect TRIP (Transformation Induced Plasticity) which results increases in the values of the yield strength and deformation ageing.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-08T18:05:00Z No. of bitstreams: 1 2016_JohnFredyBurgosLopera.pdf: 10120805 bytes, checksum: 09d39a4267773dd08c99566b374deb3d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-13T20:48:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JohnFredyBurgosLopera.pdf: 10120805 bytes, checksum: 09d39a4267773dd08c99566b374deb3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:48:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JohnFredyBurgosLopera.pdf: 10120805 bytes, checksum: 09d39a4267773dd08c99566b374deb3d (MD5) / Nas obras de engenharia e em especial na geotecnia, o comportamento dos materiais empregados é estudado, geralmente, considerando-se suas propriedades e características. As diferentes interações entre os componentes de um material atuam nas respostas que esse material apresenta sob diferentes situações de solicitação, tornando-se relevante compreender esses componentes e como eles interagem. Os componentes, os fenômenos que neles e/ou entre eles atuam e as solicitações impostas ao sistema refletem não só no comportamento, mas também na própria estrutura, todos em sinergia. A principal motivação desse trabalho é colocar em destaque a importância de se conhecer a microestrutura dos solos tropicais de modo a fazer um aporte na compreensão dos resultados de ensaios e análises realizadas, que levem, por exemplo, a melhores projetos e execução de aterros, barragens de terra, rodovias e obras geotécnicas em geral. A metodologia desta pesquisa envolveu a coleta de amostras deformadas e indeformadas ao longo de um poço com 12 metros de profundidade, realizado em um perfil de solo tropical. Essas amostras foram submetidas à caracterização física, ensaios de compactação, ensaios de resistência à compressão simples, ensaios de tração indireta por meio da compressão diametral, análise microestrutural do solo em estado natural e compactado e usadas na determinação de curvas características de retenção de água. O estudo foi realizado para quatro diferentes profundidades de modo a cobrir o perfil de intemperismo como um todo, solo altamente intemperizados: 2 e 5 m; solo de transição: 8,6 m; solo saprolítico: 11,6 m. A influência do processo de compactação na microestrutura do solo foi analisada comparando-se os métodos estático e dinâmico. Avaliou-se, no estudo, a relação entre a condição de compactação e a microestrutura do solo. O modelo tradicional proposto com base em estudos realizados sobre solos oriundos de regiões temperadas requer reavaliação considerando-se o perfil de intemperismo tropical, tendo em vista que, nesse caso, as partículas contidas nos agregados ou nos pacotes de argila possuem menor liberdade para o rearranjo que as partículas individualizadas presentes nos solos sedimentares de região temperada. Salienta-se que os solos tropicais já se distinguem dos demais por sua estrutura no estado natural, o que realça a importância de suas avaliações estruturais quando compactados. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In engineering interventions, especially geotechnical ones, the behavior of the materials used is generally studied considering its properties and characteristics. The different interactions between the material's components influence on the response that the material presents to different situations, making it important to understand such components and their interactions. The components, the phenomena acting within and between them and the loads imposed to the system reflect not only on its behavior but also on its structure, all together. The motivation of this work is to highlight the importance of understanding the microstructure of tropical soils. Thus, the author expects to make a contribution towards better analyzing test results and design situations, leading, for example, to the conception of better projects and building procedures of landfills, earth dams, roads and geotechnical interventions in general. The methodology of this research involves the extraction of disturbed and undisturbed samples over a 12 meters deep pit, in a tropical soil profile. These samples were subjected to physical characterization, compaction tests, simple compression strength tests, indirect tensile tests by diametral compression and microstructural analysis of the soil in both natural and compacted states. Also, the samples were tested to determine the soil’s characteristic water retention curves. The study was conducted by taking samples from four different depths to cover the whole weathering profile. The profile consists of: highly weathered soil - 2 and 5 m; transition soil - 8.6 m and saprolite: 11.6 m. The influence of the compaction process to soil’s microstructure has been analyzed by comparing the static and dynamic methods. In the present study, the relationship between the compaction condition and soil’s microstructure has been established. The standard model presented in the literature is based on studies performed on soils from temperate regions, thus it requires reevaluation when applied to soils from a tropical weathering profile. This comes from the fact that in the latter case, the particles contained in the aggregates or in the clay packages have less freedom for rearrangement while compared to the individual particles present in sedimentary soils from temperate regions. It is important to notice that tropical soils already differ from others with respect to their structure in natural state, which enhances the importance of their structural assessments when compacted.