Made available in DSpace on 2015-12-09T01:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476571-Texto+Competo-0.pdf: 1876137 bytes, checksum: 9fe390eadadb7a4c4bb1e5c4f411b37c (MD5) Previous issue date: 2015 / This study evaluates the electrochemical anodization process parameters in the formation of titanium nanotubes on titanium sheets in order to determine their implications on the morphology of the tubes and the film/substrate adhesion. The evaluated parameters were the anodization time, applied potential, water content in the electrolyte and the electrolyte stirring (ultrasound bath and magnetic agitation) in an ethylene glycol electrolyte with addition of ammonium fluoride. The obtained results were compared to those obtained from the anodization in an aqueous acid electrolyte (mixed solution of hydrofluoric and phosphoric acid). Analyzes using scanning and transmission electron microscopy were performed for the morphological characterization of the samples. Rutherford backscattering spectrometry was used to determine the composition and density profile of the different oxide layers formed. Tensile tests (pull out) were used in order to determine the adhesion of the titanium nanotubes to the substrate. The results showed that it is possible to form titanium nanotubes with various morphologies by changing the parameters of the electrolytic process. The average adhesive tension of nanotubes ranged from 2,82 ± 0,27 Mpa to 5,18 ± 3,61 MPa, however, it was not possible to observe a direct relationship between the morphologies formed and the obtained adhesive tension values. / No presente trabalho, foram estudados os parâmetros do processo de anodização eletroquímica para formação de nanotubos de titânio (NTT) sobre chapas de titânio a fim de determinar suas implicações na morfologia dos tubos e na adesão NTT/substrato. Os parâmetros avaliados foram o tempo de anodização, a tensão de trabalho, o teor de água no eletrólito e o tipo de agitação do eletrólito (banho de ultrassom e magnética) usando um eletrólito orgânico de etilenoglicol com adição de fluoreto de amônia. Os resultados obtidos foram comparados com os de anodizações feitas em eletrólito aquoso ácido (mistura de ácido fluorídrico com ácido fosfórico). Para a caracterização morfológica das amostras, foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura (FEGMEV) e de transmissão (MET). Para a determinação de um perfil de composição e densidade das diferentes camadas óxidas formadas foi utilizada espectrometria de retroespalhamento Rutheford (RBS). Para determinar a adesão dos NTT ao substrato de titânio foram utilizados testes de tração (pull out). Os resultados mostraram que é possível crescer NTT com diversas morfologias a partir das alterações dos parâmetros do processo eletrolítico. As médias da tensão adesiva dos NTT ao Ti apresentaram valores variando entre 2,82 ± 0,27 MPa e 5,18 ± 3,61 MPa, contudo não foi possível observar uma relação direta entre as morfologias formadas e os valores de tensão de adesão obtidos.

Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Coorientador: Carlos Alberto Picone / Banca: Vicente Afonso Ventrella / Banca: Maria Aparecida Larosa / Resumo: A metodologia de Sinterização Direta de Metais por Laser (DMLS) é uma das novas tecnologias de manufaturas aditivas, utilizada para fabricação de componentes de geometrias complexas. Dada à possibilidade de obtenção de peças com geometrias complexas, este método possui um grande potencial para a manufatura de implantes personalizados de reconstituição óssea. Dentre os materiais utilizados no processo, o titânio e suas ligas se destacam por possuírem uma combinação de elevada resistência mecânica, alta resistência à corrosão eletroquímica e resposta biológica favorável. Este trabalho visou apresentar um estudo da corrosão eletroquímica em implante de liga Ti-6Al-4V obtido por DMLS. Os ensaios de corrosão eletroquímica foram realizados em temperatura ambiente e na presença do oxigênio atmosférico. Os eletrólitos utilizados foram Soro Fisiológico, Ringer Lactato e Solução de Hanks que simulam os meios fisiológicos, bem como os três meios acrescidos de Peróxido de Hidrogênio até atingirem pH~5,02 e pH~4,33 que simulam respectivamente reações de inflamação e infecção. As curvas de polarização potenciodinâmicas das amostras foram obtidas com uma velocidade de varredura de 1 mV/s e o intervalo de potencial varrido de -1 V a + 1,2 V. A área ensaiada das amostras (eletrodo de trabalho) foi de 0,5 cm2. As correntes de corrosão foram calculadas no intercruzamento das curvas anódica e catódica linearizadas, na região do potencial de corrosão. Os parâmetros eletroquímicos de corrosão obtidos foram: o potencial de corrosão, a densidade de corrente e a resistência à polarização. A análise qualitativa dos ensaios de corrosão foram obtidas mediante Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Óptica, onde foi possível evidenciar aumento dos poros identificados na superfície após os ensaios / Abstract: The methodology Direct Metal Laser Sintering (DMLS) is a new additive manufacturing technology, used for the manufacture of components of complex geometries. Given the possibility of obtaining parts with complex geometries, this method has a great potential for the manufacture of customized implants for bone reconstruction. Among the materials used in the process, titanium and its alloys are distinguished by possessing a combination of high mechanical strength, high corrosion resistance and electrochemical favorable biological response. This work aims to present a study of electrochemical corrosion in implant alloy Ti-6Al-4V obtained by DMLS. The electrochemical corrosion tests were performed at room temperature and in the presence of atmospheric oxygen. The electrolytes used were saline solution, Ringer Lactato and Hank's solution simulating the fluids physiological, and added hydrogen peroxide until reaching pH~5,02 and pH~4,33 respectively which simulate the reactions of inflammation and infection . The potentiodynamic polarization curves of the samples were with a scan speed employed 1 mV/s and the sweep potential range of -1 V to + 1.2 V. The area of the samples tested (working electrode) was 0.5 cm2. The corrosion currents were calculated intercrossing the anode and cathode of the linearized curve in the region of potential corrosion. The electrochemical parameters obtained were: the corrosion potential of corrosion current density and polarization resistance. Qualitative analysis of the corrosion tests were performed by scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy, where it was possible to demonstrate increased presence of pores before corrosion tests / Mestre

Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Co-orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Cristina de carvalho Ares Elisei / Resumo: 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)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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 / Doutor

Orientador: Rubens Nisie Tango / Co-orientador: Sílvio Manea / Banca: Alberto Noriyuki Kojima / Banca: Américo Bortolazzo Correr / Resumo: Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito de diferentes tipos de lavagens e exposição à radiação ionizante (raios gama), utilizada em tratamentos oncológicos, na resistência à flexão de 4 pontos, transformação de fase cristalina e alteração de cor da cerâmica policristalina de Y-TZP; e verificar a influência da radiação gama na resistência à miniflexão de cimentos resinosos cimentados com Y-TZP.Foram confeccionadas 114 barras de zircôniaestabilizada parcialmente por ítria - Cercon®Zirconia (DENTSPLY Ceramco, EUA) e InCeram 2000 YZ cubes (Vita Zahnfabrik, Alemanha) segundo a norma ISO 6872 (21 mm de comprimento x 4,5mm de largura x 1,2mm de espessura) e 96 barras para mini-flexão de RelyX U200 (3M, Alemanha) e RelyX ARC (3M, Alemanha), divididos de acordo com a cerâmica de proteção. Metade das amostras de Y-TZP e 64 amostras dos cimentos foram irradiadas com gama 60Co, em etapa única de 70 Gy. Foi realizado o teste de resistência à flexão em máquina de ensaio universal (1 mm/min, 1000kg) e para o teste de mini-flexão (0,5 mm/min e 50 kg) e para alteração de cor das Y-TZP foi utilizado o sistema CieLab com o uso do Easyshade Compact® (Vita Zahnfabrik, Alemanha). Os dados de resistência (MPa) e os dados da cor foram submetidos a à análise de variância e ao teste de Tukey, ambos com α=0,05. Parte das amostras de Y-TZP (n=3) foram submetidas à difração de raio-X (DRX) para quantificação das fases cristalinas e à microscopia eletrônica de varredura (MEV) para análise da topografia superficial, enquanto uma amostra de cada grupo de cimentos foi submetido à análise de infravermelho (FTIR). A cerâmica (p=0,00), o tipo de lavagem (p=0,02) e a radiação (p=0,01) mostraram-se significantes, assim como as interações. Para resistência à flexão de 4 pontos, observou o maior valor para a YZ com lavagem em álcool isopropílico com exposição á radiação ionizante.... / Abstract: The aim of this study were to evaluate the effect of different types of washes and exposure to ionizing radiation (gamma rays), used in cancer treatments, the flexural strength of 4 points, crystalline phase transformation and color change of the polycrystalline ceramic Y- TZP; and the influence of gamma radiation on resistance to bending mini-resin cements protected with Y-TZP. 114 bars stabilized zirconia were made partially yttria - Cercon®Zirconia (DENTSPLY Ceramco, USA) and InCeram in 2000 YZ cubes (Vita Zahnfabrik, Germany) according to ISO 6872 (21 mm long x 4.5 mm wide x 1 2 mm thick) and 96 bars to mini-bending U200 RelyX (3M, Germany) and RelyX ARC (3M, Germany), divided according to the protective ceramic. Half of the samples Y-TZP and 64 samples of the cements were irradiated with 60Co gamma, in a single step of 70 Gy. Was held the flexural strength test in a universal testing machine (1 mm / min 1000 kg) and the mini-bending test (0,5 mm / min and 50 kg) and color change of the Y-TZP was used CIELAB system using the Compact® Easyshade (Vita Zahnfabrik, Germany). The strength data (MPa) and color data were submitted to the ANOVA and Tukey's test, both with α = 0.05. Part of the Y-TZP samples (n = 3) underwent-ray diffraction (XRD) for quantification of crystalline phases and scanning electron microscopy (SEM) to analysis of surface topography, while a sample from each group cement was subjected to infrared analysis (FTIR). The ceramic (p = 0.00), the type of wash (p = 0.02) and radiation (p = 0.01) and showed significant up, as well as interactions. For flexural strength of 4 points observed the largest value for the YZ washing with isopropyl alcohol and exposure to ionizing radiation (1200.7 ± 166.2 MPa). For staining, the ceramic parameters (p = 0.00) and wash (p = 0.00), as well as ceramics and washing interaction (p = 0.00) significantly influenced ΔE, ΔL, Δa and... / Mestre

Orientador: Mauro Pedro Peres / Coorientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Marcelos Sampaio Martins / Banca: Renata Aparecida Ribeiro Custódio / Banca: Henrique Martins Rocha / Resumo: O incremento da renda brasileira aliado ao aumento da expectativa de vida, juntamente com outros fatores, propiciaram condições para a elevação da demanda por cirurgias de prótese de articulação total de quadril. A ausência de uma norma reguladora para a durabilidade mínima destas próteses fez surgir no mercado uma grande variedade de produtos que não atendem requisitos mínimos de uso, causando elevado número de cirurgias mal sucedidas e trazendo transtornos aos pacientes. Os ensaios para verificação da durabilidade das próteses realizados no território nacional utilizam, em sua maioria, equipamentos importados, com alto grau de sofisticação, tornando-os de custo elevado. Sendo o Sistema Único de Saúde (SUS) o maior adquirente destas próteses, torna-se inviável manter uma rotina de ensaios com a finalidade de avaliar a qualidade do produto a ser adquirido e oferecido aos pacientes. O projeto e montagem de um equipamento viável nas etapas de fabricação, operação e manutenção visa atender esta demanda com maior abrangência, proporcionando ensaios acessíveis. O atendimento das normas específicas, com alguns ajustes, viabilizou a operação do equipamento e as análises de exemplares de próteses, o que comprovou a viabilidade do projeto e o seu grau de atendimento a necessidade da realidade brasileira. Foi realizado um teste realizado com um conjunto protético por um período de 12 dias, totalizando 1 milhão de ciclos. Ao final obteve-se o desgaste da massa do componente acetabular em polímero, e calculou-se o fator de desgaste (K). O simulador apresentou funcionamento adequado, produziu o perfil da carga prescrita pela Norma Técnica e o fator de desgaste obtido foi considerado adequado / Abstract: The increase of Brazilian income coupled with the increase in life expectancy, along with other factors, led to the conditions for the rise of demand for surgeries of total hip joint prosthesis. The absence of a regulatory standard for the minimum durability of these prostheses did arise on the market a great variety of products that do not meet minimum requirements of use, causing large numbers of unsuccessful surgeries and bringing patients disorders. The tests for verification of the durability of prosthetics carried out in national territory using, for the most part, imported equipment, with a high degree of sophistication, making them high cost. Being the Sistema Único de Saúde (SUS) the largest purchaser of these prostheses, it becomes impossible to maintain a routine tests in order to evaluate the quality of the product to be purchased and offered to patients. The design and assembly of a viable equipment in stages of manufacturing, operation and maintenance aims to meet this demand with greater scope, providing affordable tests. Meet the specific standards, with some adjustments, made the operation of the equipment and the analysis of specimens of prostheses, which proved the feasibility of the project and its degree of care the need of Brazilian reality. It was conducted a test performed with a prosthetic assembly for a period of 12 days, totalizingng 1 million cycles. At the end, it was obtained the mass wear of the acetabular component in polymer, and it has been calculated the wear factor (K). The simulator showed proper functioning, produced the prescribed load profile by Technic Norm and the wear factor obtained was considered appropriate / Doutor

Orientador: Cláudio Antonio Talge Carvalho / Banca: Giulio Gavini / Banca: Celina Wanderley de Abreu / Banca: Eduardo Bresciani / Banca: Simone Helena Ferreira Gonçalves / Resumo: O propósito deste estudo foi avaliar, in vitro, a influência de remanescente de materiais obturadores endodônticos, após desobturação e preparo para pino, sobre a resistência de união adesiva de pinos de fibra de vidro cimentados. Foram utilizados 60 dentes humanos unirradiculados sem coroa. As raízes foram preparadas pela técnica coroa-ápice com sistema Reciproc. Para obturação, as raízes foram divididas em grupos (n = 10) de acordo com o cimento endodôntico utilizado: SO= sem obturação; GP=guta percha sem cimento; AHP= guta-percha + AHPlus; SLP= guta-percha + Sealapex; IRT= guta-percha + iRoot SP; e ERZ= guta-percha + EndoRez. As raízes foram obturadas pela técnica do cone único. A cimentação dos pinos de fibra de vidro Rebilda n.12 foi realizada com sistema adesivo futurabond DC e cimento Rebilda DC em 10 mm do comprimento da raiz. Após esse período, as raízes foram seccionadas obtendo-se discos de 2 mm de espessura em cada terço da raiz (3 discos por raiz) que foram submetidos ao teste de push out, análise por meio de uma lupa estereoscópica (40x) para identificação através de scores da presença de remanescente de material obturador na luz do canal e avaliação por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) para identificação de remanescente de componentes químicos do cimento endodôntico presentes nos túbulos dentinários. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelos testes de Kruskal Wallis, Qui Quadrado e teste de Anova e Tukey, todos com nível de significância de 5%. Não houve diferença estatística para a resistência adesiva entre os cimentos na região cervical (p = 0,49), media (p = 0,28) e apical (p = 0,09). Os grupos SLP e ERZ apresentaram menos remanescente de material obturador nas regiões cervical (p = 0,045) e apical (p = 0,006). Significantes diferenças de remanescentes de componentes químicos foram observadas na região... / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the influence of remnants endodontic filling material in root canal on the bond strength of fiberglass posts cemented. Sixty single-rooted human teeth were used.Crowns were removed. The roots were prepared by crown-down technique with Reciproc system. For fillings, the roots were divided (n = 10) according to the sealer used: SO- without fillings; GP-gutta-percha without sealer; AHP- gutta-percha + AHPlus; SLP- gutta-percha + Sealapex; IRT-gutta-percha + iRoot SP; ERZ-and gutta-percha + EndoRez. Single cone obturation technique was used. After root canal fillings, the teeth were kept in an oven 37 0C for 7 days. Cementing fiberglass posts Rebilda n.12 was performed with fiber adhesive system Futurabond DC and cement Rebilda DC in 10 mm of root length, getting stored in an oven at 37 0C for 48 h. After this period, roots were sectioned obtaining 1 disc of 2 mm thickness in each third of the root (3 discs per root), this discs were underwent to push out test, analyzed by means of a stereomicroscope (40x) to identify the presence of remnants of filling material in the lumen of the canal, and then evaluated by energy dispersive spectroscopy (EDS) for identification of chemical components remnants sealer present in the dentinal tubules. Datas were analyzed with Kruskal-Wallis test, Chi square test, and also Anova and Tukey test, 5% of significance. There were no significant differences in push-out bond strengths among the different groups in the coronal (p = 0.49), middle (p = 0.28) or apical third (p = 0.09). Sealeapex and EndoRez groups showed significantly less remnants of filling material at coronal (p = 0.045) and apical levels (p = 0.006).Significant differences of chemical components remnants were found in AHP, IRT and SLP groups on apical third. It is concluded that residual endodontic filling material does not influence on the bond strength... / Doutor

Orientador: Valdir Alves Guimarães / Coorientador: Maurício Guimarães da Silva / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Diavana Aparecida dos Santos Napoleão / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Francisco Cristóvão Lourenço de Melo / Resumo: O estudo de fenômenos balísticos abrange muitas formas empíricas. Porém, estudos teóricos também permitem avaliar a profundidade de penetração, a condição de fragmentação de um projétil e sua energia ao impactar um alvo. Os principais parâmetros de desempenho que caracterizam uma blindagem balística são o limite balístico V50 e a variação da energia cinética que o projétil sofre durante o processo de penetração, denominada de energia de impacto. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia de análise que pode ser utilizada para estimar a variação de energia cinética absorvida por alvos metálicos, quando submetidos a impactos por projéteis, baseada em uma formulação empírica desenvolvida para a profundidade de penetração. Esta metodologia requer o uso de uma base de dados de impacto para a implementação do algoritmo de análise proposto. A versatilidade da metodologia proposta está em permitir o uso de diferentes formulações na estimativa da profundidade de penetração e na melhoria contínua do procedimento de estimativa, através da realimentação do banco de dados inicialmente gerado. Os resultados obtidos mostram que a metodologia proposta auxilia na elaboração de matrizes de ensaios balísticos, na racionalização do número de ensaios necessários para o desenvolvimento de blindagens, na escolha de materiais e espessuras ideais, correlacionando-os de acordo com o nível de proteção balística solicitada, adotando-se a melhor solução em termos da relação peso / resistência, permitindo também estimar a profundidade adimensional de penetração e a variação da energia cinética em materiais metálicos com grandes e pequenas espessuras, quando submetidos a impactos entre diversos diâmetros de projéteis, sob velocidades próximas ao regime hidrodinâmico / Abstract: The study of ballistic phenomenons encompasses many empirical forms, nevertheless, theoretical studies also allows us to assess the depth of penetration, the condition of fragmentation of a projectile and its energy to impact a target. The main parameters that characterize a shielding performance are the ballistic limit V50 and the change in kinetic energy that the projectile suffers during the penetration process, called impact energy. The objective of this work is to present an analysis methodology that can be used to estimate the variation of kinetic energy suffered by the impact of a projectile on a metal target, based on an empirical formulation developed for the penetration depth. This methodology requires the use of a impact data base to the implementation of the analysis algorithm proposed. The versatility of the methodology is to allow the use of different formulations to estimate the depth of penetration and the continuous improvement of the estimation procedure, through feedback from the database initially generated. The results have demonstrate that the proposed methodology helps in elaboration of arrays to ballistic tests, in rationalization of the number of tests required for the development of shields, in choosing materials and thicknesses ideals, correlating them according to the level of ballistic protection required, adopting the best solution in terms of weight / resistance, allowing also to estimate the dimensionless penetration depth and the variation of the kinetic energy in metallic materials with large and small thickness, when subjected to impacts between different projectile diameters under velocities close to the hydrodynamic regime / Doutor

Orientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Resumo: Tubos de aço utilizados na exploração e prospecção de petróleo e gás natural estão sujeitos a carregamentos dinâmicos durante o transporte (transit fatigue) e também quando em serviço. Por este motivo é imperativo que os tubos utilizados apresentem excelente integridade estrutural a fim de evitar a ocorrência de falhas prematuras devido à fadiga. Contudo, como o processo de fabricação HFIW, largamente utilizado pela indústria, envolve conformação mecânica seguida de soldagem, defeitos estarão inerentemente presentes nos tubos, notadamente uma interface entre as bordas das chapas soldadas. No presente trabalho foi investigado como a junta soldada de tubos de aço API 5CT N80 tipo Q pode contribuir para redução da vida em fadiga e como o processo como um todo pode levar a anisotropia mecânica dos tubos. Para preservar ao máximo as características originais dos tubos foram realizados ensaios de fadiga axiais utilizando corpos de prova não previstos pelas normas técnicas vigentes, com espessuras iguais as das paredes dos tubos dos quais foram retirados. Foi também desenvolvido e testado um dispositivo para realização de ensaios de fadiga utilizando trechos de tubo, o qual mostrou potencial para a realização de ensaios futuros. Os resultados dos ensaios axiais (realizados de modo a comparar a região da junta soldada como uma posição a 90° dela) indicaram que a junta soldada pode agir como um tipo de concentrador de tensões, contribuindo para a diminuição da resistência à fadiga dos tubos de maneira inversamente proporcional à carga aplicada. Também foi observado que defeitos resultantes do processo de fabricação (muitos deles macroscópicos) podem atuar como pontos para a nucleação de trincas de fadiga e que, portanto, não deveriam estar presentes no produto final. Ensaios de tração, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Steel pipes, used in the oil and gas industry in prospection and exploration activities, are often subjected to cyclic loading during their transportation (transit fatigue) and during their service life. Considering this, these steel pipes must have excellent structural integrity in order to avoid premature failure by fatigue mechanisms. However, the HFIW manufacturing process, widely used by the industry, involves mechanical forming and welding and, therefore, defects are inherently present in the finished products, remarkably an interface between the edges of the steel sheets that are welded into tubes. In this work it has been investigated how the HFIW manufacturing process can reduce the fatigue resistance of API 5CT N80 type Q steel tubes and lead to a mechanical anisotropy of the finished product. To keep the specimens characteristics closer to the real steel pipes, axial fatigue tests have been performed with round specimens which had their thickness equal to the thickness of the walls of the pipes from which they had been taken from. It has been developed also a device and a method to test small length sections of steel tubes, which have shown potential to be used in the future as a new methodology for the study of fatigue in steel pipes. The results of the axial fatigue tests (carried out to compare the welded joint to a position situated 90° from it) indicate that the welded joint can act as a stress raiser and contributes to reduce the fatigue resistance of the steel pipes, in a inversely proportional relationship with the increasing of the applied dynamic loading. It has been observed also that some defects, which result from the manufacturing process, can act as points for the nucleation of fatigue cracks and, for this, they should not be present in the manufactured product. Tensile tests, metallographic analysis, ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eulália Maria Martins Silva / Banca: Maria Cristina Rosifini Alves Rezende / Banca: Paulo Renato Junqueira Zuim / Banca: Renata Garcia Fonseca / Banca: Maria da Gloria Chiarello de Mattos / Resumo: No processo de fundição pela cera perdida, os materiais envolvidos podem apresentar interações entre si e o de tempo despendido para se obter as estruturas metálicas é oneroso. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da propriedade física de resistência à compressão de revestimentos fosfatados indicados para altas temperaturas de fundição, utilizando os métodos de aquecimento convencional (MAC) e rápido (MAR), e analisar a rugosidade de superfície e a alteração dimensional do produto final da fundição (a peça metálica) obtido com as ligas metálicas Ni-Cr (Verabond II) e Ni-Cr-Ti (Fit Cast Titanium). Os revestimentos estudados Castorit Super C, Castorit All Speed, Heat Shock e Micro Fine 1700 foram vazados em uma matriz de silicone que permitiu obter amostras com formato cilíndrico (n=200), medindo 10mm de diâmetro e 20mm de comprimento. A resistência (MPa) deles foi determinada à temperatura ambiente (resistência fria) após 15, 30 e 60 minutos de manipulação, e também imediatamente após serem submetidos aos métodos de aquecimento MAC e MAR (resistência de queima), por meio de uma máquina de ensaio universal, em velocidade de 0,05mm/min e carga de 150kgf. Após inclusão, aplicação dos métodos de aquecimento e fundição às amostras (n=120) para rugosidade de superfície (Ra-μm), foram avaliadas por um rugosímetro Mitutoyo Surftest SJ-401 com cut-off de 0,8mm e três repetições em cada amostra. A alteração dimensional foi determinada pela diferença entre os valores dimensionais da cera e da peça fundida (n=60) utilizando-se o software AutoCad2008. Os valores médios obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e ao teste de Tukey (p<0,05), apresentando os valores de resistência à compressão diferentes entre os revestimentos (Heat Shock os valores maiores) e entre os tempos de mensuração em relação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the lost wax casting procedure, the involved materials can present interactions among them and the time used to obtain the metallic structures is onerous. Thus, the purpose of this study was to evaluate the influence of the compressive strength physical property of phosphate-bonded investment materials indicated for high casting temperatures, utilizing conventional heating (CHM) and quick heating methods (QHM), and analyze the surface roughness and the dimensional accuracy of the final casting product (the metallic piece) obtained from Ni-Cr (Verabond II) and Ni-Cr-Ti (Fit Cast Titanium) metallic alloys. Castorit Super C, Castorit All Speed, Heat Shock and Micro Fine 1700 investment materials were poured into a silicone matrix in order to obtain cylindrical samples (n=200), measuring 10mm in diameter and 20mm in length. Their strength (MPa) was determined at room temperature (green strength) after 15, 30 and 60 minutes of manipulation, and also immediately after being submitted to the CHM and QHM heating methods (fired strength), by means of an universal testing machine at 0,05mm/min speed and 150kgf load. After investing, applying the heating methods and casting the samples (n=120) for surface roughness (Ra), the samples were evaluated with a Mitutoyo Surftest SJ-400 profilometer with 0,8mm cut-off, three times in each sample. The dimensional accuracy was determined by the difference among the dimensional values of the wax and of the metallic piece (n=60) through the software AutoCad2008. The mean values obtained were submitted to ANOVA and Tukey tests (p <0.05), and the results showed that the values of compressive strength were different among the investment materials (Heat Shock presenting the highest values) and among the analysis times with a direct relation of time and strength increase, but there was no difference between CHM and QHM. Moreover, it was observed no differences... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2013-11-29T01:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000452619-Texto+Completo-0.pdf: 1154303 bytes, checksum: 1c5fd674a322085ab06b90525da4401a (MD5) Previous issue date: 2013 / Introduction: Coxa brevis is a deformity of the proximal femur caused by a decrease or absence of growth of the physis of the proximal femur, usually caused by avascular necrosis present condition in conditions such as developmental dysplasia of the hip, proximal femoral epiphysiolysis, septic arthritis or disease Legg-Calvé-Perthes disease. Several surgeries have been proposed to lower the greater trochanter and femoral neck lengthening reestablishing the anatomy. Objective: To compare the mechanical tests by polyurethane in bone models the compressive strength of two different assemblies of plates for fixing osteotomy "L" of the proximal femur. Material and Methods: We used anatomical models of the proximal femur polyurethane which underwent an osteotomy longitudinal and divided into two groups with one group fixed with 4. 5 DCP plate 10 holes with four screws proximal and three distal screws and fixed with a group 4. 5 DCP plate 6 holes with two proximal and two distal screws. The anatomical models were tested for flexo in mechanical universal testing machine and was evaluated relative stiffness and linear movement. Results: By comparing the two groups in flexo tests, the average value of the relative stiffness in group 1 set with the long plate was 386. 17 x10-3 N / m. In the group with the smaller plate fixed average value of the relative stiffness was 261,89 x10-3 N / m. The average linear displacement observed for an applied force of 1000 N in group 1 was 2. 53 x10-3. In group 2, the mean value of linear displacement was 3. 49 x 10-3m. Conclusion: Based on the parameters measured in the tests flexo, stability obtained by fixing the first group with a plate of ten holes was significantly higher than that obtained by fixing the second group with six holes of the plate. / Introdução: Coxa brevis é uma deformidade do fêmur proximal causada pela diminuição ou ausência de crescimento da fise da extremidade proximal do fêmur, geralmente causada por necrose avascular condição presente nas patologias como displasia do desenvolvimento do quadril, epifisiólise femoral proximal, artrite séptica ou doença de Legg-Calvé-Perthes. Diversas cirurgias tem sido propostas para rebaixar o grande trocânter ou alongar o colo femoral reestabelecendo a anatomia. Objetivo: comparar através de testes mecânicos em modelos ósseos de poliuretano a resistência à compressão entre duas montagens diferentes de placas para fixação osteotomia em “L” do fêmur proximal. Material e Métodos: Foram utilizados modelos anatômicos de fêmur proximal em poliuretano no qual foi realizado uma osteotomia longitudinal e divididos em dois grupos sendo um grupo fixado com placa 4,5 DCP 10 furos com quatro parafusos proximais e três parafusos distais e um grupo fixado com placa 4,5 DCP 6 furos com dois parafusos proximais e dois distais. O modelos anatômicos foram submetidos a teste de flexocompressão em máquina universal de ensaios mecânicos e foi avaliado a rigidez relativa e o deslocamento linear. Resultados: Ao comparar os dois grupos nos ensaios de flexocompressão, o valor médio da rigidez relativa no grupo 1 fixado com a placa longa foi de 386,17 x10-3 N/m. No grupo fixado com a placa menor o valor médio da rigidez relativa foi de 261,89 x10-3 N/m. O valor médio do deslocamento linear, observado para uma força aplicada de 1000 N, no grupo 1 foi de 2,53 x10-3. No grupo 2 o valor médio do deslocamento linear foi de 3,49 x10-3m. Conclusão: Com base nos parâmetros analisados nos ensaios de flexocompressão, a estabilidade obtida pela fixação do grupo 1 com placa de dez furos foi significativamente maior que a obtida pela fixação no grupo 2 com a placa de seis furos.