Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2015-07-03T16:41:50Z No. of bitstreams: 1 2015_TaiseMariaFrazaoDeAnicezio.pdf: 5322332 bytes, checksum: 4866e33daf9f1f9ccf75030b48561cce (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-07-14T11:18:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_TaiseMariaFrazaoDeAnicezio.pdf: 5322332 bytes, checksum: 4866e33daf9f1f9ccf75030b48561cce (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-14T11:18:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_TaiseMariaFrazaoDeAnicezio.pdf: 5322332 bytes, checksum: 4866e33daf9f1f9ccf75030b48561cce (MD5) / Titânio e suas ligas têm sido cada vez mais usados nos últimos anos em segmentos industriais bastante distintos como aeroespacial e biomateriais. Essa versatilidade devese ao fato de ser um material com elevada resistência mecânica, baixa densidade, alta resistência à corrosão e ótima biocompatibilidade. Todavia, não possuem boa resistência ao desgaste. Amostras da liga Ti-12Cr, produzidas por metalurgia do pó, foram revestidas por meio do processo PVD com filmes de Ti+TiN, Cr+CrN e Cr+CrN+TiN com o intuito de melhorar a resistência ao desgaste microabrasivo dessa liga. Um tribômetro do tipo esfera rotativa livre foi utilizado para gerar crateras de desgaste na superfície dos materiais estudados. Os diâmetros dessas calotas foram medidos e através do Método de Allsopp os coeficientes de desgaste abrasivo dos filmes e dos substratos foram então determinados. O filme Ti+TiN apresentou a melhor resistência ao desgaste dentre as amostras analisadas. A resistência ao desgaste seguiu a tendência das medidas de microdureza dos filmes, ou seja, o filme com maior microdureza, Ti+TiN, apresentou a melhor resistência ao desgaste, e também melhor adesão ao substrato. Os filmes Cr+CrN e Cr+CrN+TiN apresentaram coeficientes de desgaste do substrato e do filme com a mesma ordem de grandeza e valores que ficaram muito próximos porém, com microdurezas diferentes. Ambos os filmes apresentaram falha de adesão, de maneira que durante os ensaios de desgaste microabrasivo as partículas delaminadas dos filmes passaram a atuar juntamente com a suspensão abrasiva promovendo o aumento dos coeficientes de desgaste dessas amostras. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Titanium and its alloys have been increasingly used in recent years in very different industrial segments such aerospace and biomaterials. This versatility is due to the fact that it is a material with high mechanical strength, low density, high corrosion resistance and good biocompatibility. However, have not good wear resistance. Samples of Ti-12Cr alloy produced by powder metallurgy were coated by PVD process with Ti+TiN, Cr+CrN and Cr+CrN+TiN films with the aim of microabrasive wear resistance improvement. A tribometer free rotating sphere type was used to generate wear craters on the surface of the materials studied. The diameters of these caps were measured and through Allsopp method the abrasive wear coefficient of the films and substrates were then determined. Ti+TiN film showed the best wear resistance among the analyzed samples. The wear resistance measurements followed the trend of micro-hardness of the films, i.e., the film with higher hardness, Ti+TiN, showed the best wear resistance, and also better adhesion to the substrate. The Cr+CrN and Cr+CrN+TiN exhibited wear coefficient of the substrate and the film of the same magnitude and values that were close but with different hardness. Both films showed adhesion failure, so that during the wear tests microabrasive particles of delaminated film began working together with the abrasive suspension promoting increased wear coefficient of the samples.

Orientador: Guilherme de Siqueira Ferreira Anzaloni Saavedra / Banca: Renata Marques de Melo Marinho / Banca: Alexandre Luiz Souto Borges / Banca: Tiago Moreira Bastos Campos / Banca: Marcelo Lucchesi Teixeira / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o silicato de lítio reforçado por zircônia quanto a sua microestrutura e as mesmas propriedades mecânicas em diferentes fases de cristalização. Cento e vinte amostras de discos de silicato de lítio reforçado por zircônia foram usinados de acordo com as normas ISO 6872 (12x1,2mm) para o ensaio de flexão biaxial. Foram separados em 4 grupos de acordo com a fase de cristalização. Grupo I: 30 amostras de Celtra pré cristalizado (CNC); Grupo II: 30 amostras de Celtra cristalizado (CC); Grupo III: 30 amostras de Suprinity Não Cristalizado (SNC) e Grupo IV: 30 amostras de Suprinity Cristalizado (SC). Os corpos de prova foram submetidos ao ensaio mecânico de flexão biaxial e em seguida realizadas análises qualitativas e quantitativas. Por meio microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica com emissão de campo MEV-FEG, EDS e difração de raios X (n=4), foi realizada a caracterização completa dos materiais e análise morfológica da microestrutura para todos os grupos. Para as análises estatísticas foram utilizados o módulo Weibull (m) e resistência característica (σ0) / Abstract: The objective of this work was to evaluate the lithium silicate reinforced by zirconia as to its microstructure and the same mechanical properties in different phases of crystallization. One hundred and twenty samples of zirconia-reinforced lithium silicate discs were machined according to ISO 6872 (12x1,2mm) standards for the biaxial flexural test. They were separated into 4 groups according to the crystallization step. Group I: 30 samples of Pre-Crystallized Celtra (CPC); Group II: 30 samples of Crystallized Celtra (CC); Group III: 30 samples of Uncrystallized Suprinity (SNC) and Group IV: 30 samples of Crystallized Suprinity (SC). The specimens were submitted to the mechanical biaxial flexion test and qualitative and quantitative analyzes were performed. Scanning Electron Microscopy, Electron Microscopy with Field emission SEM-FEG, EDS and X-ray diffraction (n = 4) were carried out to characterize the materials and morphological analysis of the microstructure for all groups. The Weibull (m) and characteristic resistance (σ0) were used for the statistical analysis / Doutor

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Na busca por materiais resistentes ao desgaste, atenção tem sido dada as cerâmicas de alumina, pois apresentam uma série de propriedades que permitem sua aplicação em locais onde as condições ambientais são severas. A alta temperatura de sinterização e os elevados patamares praticados promovem o crescimento de grão que em geral prejudica as propriedades deste material, como a resistência ao desgaste. A introdução de uma segunda fase adequada em composições de alumina pura, que durante o aquecimento forme fase líquida e no resfriamento cristalize, pode tanto colaborar para otimização da sinterização, bem como para a melhoria das propriedades desta cerâmica. A maior densificação reflete em elevada resistência mecânica, aumento do módulo de elasticidade, que corroboram para um bom desempenho frente a solicitações de desgaste. Neste sentido, com o objetivo de desenvolver um compósito alumina-vitrocerâmico do sistema LZSA que apresente elevada resistência ao desgaste erosivo, utilizaram-se aluminas com diferentes tamanhos de partícula, as quais foram adicionados percentuais de vitrocerâmico variando de 5 a 15%, seguindo planejamento experimental. A frita LZSA foi moída, e misturada à alumina em solução aquosa com 50% em sólidos que, em seguida foram atomizadas. Os corpos de prova foram obtidos por prensagem uniaxial. A temperatura e o tempo de sinterização variaram para cada composição. As caracterizações efetuadas foram densidade aparente, retração linear e porosidade das composições. As fases formadas nos materiais e as tensões geradas entre a o vitrocerâmico e a alumina foram investigadas por difração de raios X. As propriedades mecânicas medidas foram resistência mecânica à flexão, módulo de elasticidade, tenacidade à fratura, energia de fratura, tamanho de defeito natural e taxa de desgaste erosivo. Para análise da interação entre a alumina e o vitrocerâmico as microestruturas foram avaliadas em microscópio eletrônico de varredura em superfícies fraturadas, e para a avaliação do tamanho dos grãos de alumina as amostras foram polidas, atacadas e recobertas com ouro. As composições com 15% de vitrocerâmico apresentaram os maiores valores de tenacidade à fratura, chegando a 4,93 MPa.m0,5 para a alumina de tamanho de partícula fina, porém as taxas de resistência ao desgaste não foram melhoradas em função desta propriedade. A adição de 5% de vitrocerâmico em alumina de tamanho de partícula fina gerou MRF de 273 MPa e módulo de elasticidade de 298 GPa. O desgaste erosivo demonstrou-se dependente do módulo de elasticidade, que para o seu maior valor gerou a menor taxa de desgaste.As menores taxas de desgaste foram obtidas com as composições AG5 (1,9x10-5 cm³/g), AF5 (2,33x10-5 cm³/g) e AF15 (2,05x10-5 cm³/g). Relação entre taxa de desgaste e tamanho de grão demonstrou ser secundária à interação entre alumina/vitrocerâmico, e ao formato dos grãos, já que tanto as composições com tamanho de grão fino e grosseiro apresentaram baixas taxas de desgaste.Os resultados demostraram que o vitrocerâmico LZSA apresenta potencial para melhoria do comportamento de desgaste da alumina.

Submitted by Júlio Nogueira Luz (julionogueiraluz@hotmail.com) on 2018-07-18T18:12:22Z No. of bitstreams: 1 07.05.18 - Tese do Julio final corrigido ok.pdf: 2854492 bytes, checksum: fc82f13de4c91a5a32c55284b80b040c (MD5) / Approved for entry into archive by Silvana Alvarez null (silvana@ict.unesp.br) on 2018-07-18T18:20:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luz_jn_dr_sjc.pdf: 2854492 bytes, checksum: fc82f13de4c91a5a32c55284b80b040c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T18:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luz_jn_dr_sjc.pdf: 2854492 bytes, checksum: fc82f13de4c91a5a32c55284b80b040c (MD5) Previous issue date: 2018-05-25 / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da fadiga na microestrutura de uma cerâmica odontológica (Y-TZP) sinterizada pelo método convencional ou por energia de micro-ondas. A hipótese nula foi que a fadiga não irá gerar alterações na microestrutura deste material. Para isto, foram confeccionados, por meio de um sistema CAD/CAM, 84 discos de zircônia (VIPI block zircon) com características finais de 12 mm de diâmetro e 1,2 mm de espessura conforme a norma ISO 6872. Os espécimes foram separados em dois grupos: Grupo I – Sinterização convencional: ciclo estabelecido pelo fabricante (2 horas a 1530 °C) e Grupo II – sinterização por energia de micro-ondas (15 min a 1450 °C). Dez amostras por grupo foram submetidas ao teste monotônico (1000 KgF – 1mm/min) para a determinação da carga para fratura, utilizada como parâmetro para os testes de fadiga (método step-stress e fadiga dinâmica). O teste de fadiga step-stress foi realizado utilizando 4 perfis de carga, ultra-suave, suave, moderado e agressivo, até que ocorresse a fratura. A fadiga dinâmica foi realizada com o ensaio dos discos até fratura sob cinco taxas de tensão (1, 0,1, 0,01, 0,001 e 0,0001 MPa/s), e a partir disso foram calculados o coeficiente de crescimento de trincas e módulo de Weibull (confiabilidade) para cada grupo. Foram realizadas análises complementares de densidade, translucidez, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de Raios-X (DRX) de ambos os grupos para a caracterização dos materiais. Os resultados da fadiga step-stress não mostraram diferenças no comportamento dos espécimes de cada grupo. Na fadiga dinâmica, os métodos de fadiga também não mostraram diferenças no comportamento e tiveram coeficientes de crescimento de trinca similares. O modulo de Weibull mostrou maiores valores de confiabilidade para o grupo micro-ondas (m = 7,9) do que para o grupo de sinterização convencional (m = 6,7). Os valores de densidade também foram semelhantes para os grupos estudados, já a translucidez foi menor para o grupo micro-ondas. As imagens de MEV mostraram microestruturas similares entre grupos, apenas uma diferença no tamanho dos grãos foi observada, 0,53 µm para os grãos de micro-ondas e 0,89 µm para os grãos dos espécimes sinterizados convencionalmente. Conclui-se que o processo de sinterização por micro-ondas pode ser aplicado como alternativa de sinterização de zirconia ao dia-a-dia laboratorial. / The objective of this work was to evaluate the microstructure and fatigue behavior of a dental ceramic (Y-TZP) sintered by conventional method or by microwave energy. The null hypothesis was that the fatigue will not effect the microstructure of this material. 84 zirconia discs (VIPI block zircon) with final characteristics of 12 mm in diameter and 1.2 mm in thickness according to ISO 6872 were made using a CAD/CAM system. The specimens were divided in two groups: Group I - Conventional sintering: cycle established by the manufacturer (2 hours at 1530 °C) and Group II - sintering by microwave energy (15 min at 1450 °C). Ten samples per group were submitted to monotonic test (1000 KgF - 1mm/min) to determine the load to fracture, used as a parameter for fatigue tests (step-stress and dynamic fatigue). The step-stress fatigue test was performed using 4 load profiles, ultramild, mild, moderate and aggressive, until the fracture. The dynamic fatigue was performed by testing the disks to fracture under five constant stress rates (1, 0.1, 0.01, 0.001 and 0.0001 MPa/s), and from this the crack growth coefficient and Weibull module (reliability) were measured for each group. Additional analyzes of density, translucency, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD) for both groups were carried out to characterize the materials. The results of stepstress fatigue test did not show differences in the specimens behavior of each group. Dynamic fatigue also showed no differences in behavior and had similar crack growth coefficients. The Weibull modulus showed higher reliability values for the microwave group (m = 7.9) than for the conventional sintering group (m = 6.7). The density values were also similar for the studied groups, since the translucency was lower for the microwave group. SEM images showed similar microstructures between groups, only a difference in grain size was observed, 0.53 μm for microwave grains and 0.89 μm for the conventionally-sintered grains. It is concluded that the microwave sintering process can be applied as an alternative to zirconia sintering to daily laboratory work.

Orientador: Jefferson Sidney Camacho / Co-orientador: Guilherme Aris Parsekian / Banca: Mauro Mitsuuchi Tashima / Banca: Gilberto Carbonari / Resumo: O concreto celular, que se caracteriza por ter um peso próprio reduzido pela incorporação artificial de ar no concreto, pode constituir uma alternativa ao concreto armado nas estruturas de pequeno e médio porte. A baixa solicitação dos elementos estruturais permite aproveitar as principais vantagens do material: melhoria da isolação, economia de material para produzir o concreto e facilidade do transporte dos elementos pré-moldados. A fim de conhecer melhor o desempenho mecânico do material para aplicações estruturais, o presente trabalho trata da avaliação da aderência entre o concreto celular e as barras de aço. Para estudar esse fenômeno, foram realizados ensaios de arrancamento com barras de diâmetro igual a 4,2 mm, parcialmente imersas em corpos-de-prova de concreto cilíndrico. A variação da massa específica do concreto e a presença ou não de uma barra transversal dentro do cilindro constituem as variáveis da pesquisa. No total foram realizados três tipos de concreto, com massa específica aparente aos 28 dias de 2255, 1565 e 1510 kg/m 3 . Entre outros resultados, a pesquisa revelou, pelo arrancamento de barras simples de diâmetro igual a 4,2 mm, o forte decréscimo da tensão de aderência junto com o rebaixamento da massa específica aparente do concreto. Confrontando os resultados com trabalhos semelhantes, a elevada relação água/cimento parece ser o parâmetro que mais influenciou os resultados. Também, parâmetros que podem ter influenciado a tensão de aderência são a quantidade de agente espumígeno colocada nos concretos, a utilização de agregado graúdo e talvez o diâmetro das barras arrancadas. A introdução da barra transversal no meio do cilindro permitiu obter um ganho de resistência ao arrancamento da barra longitudinal, que cresceu junto com o rebaixamento da massa específica do concreto celular. Assim, a utilização de ancoragens especiais (não exclusivamente retas), que permite... / Abstract: Cellular concrete is a lightweight concrete obtained by aerating agent, which produces air-voids into the mixture. Low loads acting on houses or small buildings permits to use cellular concrete advantages: good thermal insulation, lower concrete production costs and simplification of precast transportation. To improve the mechanical characteristic of structural cellular concrete knowledge, this work deals with bond between cellular concrete and steel rebars. Pull-out tests of 4,2 mm diameter rebars partly immersed into concrete cylinders were made. Concrete unit weight variation and setting of a transverse rebar into the concrete cylinder center constitute the variables of the work. Three types of mixture were prepared: one without aerating agent (with a dry unit weight of 2255 kg/m 3 ), and two with different aerating agent rates (with a dry unit weight equal to 1565 and 1510 kg/m 3 ). One of the conclusions of the study is the large decrease of bond stress between 4,2 diameter rebars and cellular concrete, due to concrete unit weight reduction. Comparison of results with others studies reveals that water/cement ratio could be the main variable which influences bond stress. Moreover, other variables like aerating agent quantity introduced into the mixture, coarse aggregate use or rebar diameter could influence the bond stress value. Transverse rebar introduced into concrete cylinder center increased the ultimate pull-out force of the test: the gain of bond produced by the transverse rebar grew up when the cellular concrete unit weight had been reduced. Therefore, special anchorages (not exclusively straight), permitting bond improvement between cellular concrete and 4,2 mm diameter rebar could be a solution to improve the mechanical performance of cellular concrete / Mestre

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-30T18:00:54Z No. of bitstreams: 1 140478.pdf: 2629495 bytes, checksum: 8a1eebf40b778ef380d6e6c0a4e3c509 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T18:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 140478.pdf: 2629495 bytes, checksum: 8a1eebf40b778ef380d6e6c0a4e3c509 (MD5) Previous issue date: 1975-10 / No ensaio à ruptura de uma viga de concreto armado sendo as cargas e as reações aplicadas nos bordos superior e inferior da viga, respectivamente (viga "diretamente carregada"), é patente que a resistência ao esforço cortante é grandemente afetada pela relação a/d = distância entre a carga e o apoio / altura útil da viga. Assim, para vigas diretamente carregadas com valores de a/d menores que 2,5 (chamadas "vigas curtas") a resistência ao esforço cortante aumenta sensivelmente, em virtude da presença de uma significante componente vertical da tensão de compressão entre a carga e a reação, sendo este efeito conhecido por "ação de arco". Com o objetivo de examinar este comportamento no concreto leve estrutural de argila expandida, foram ensaiadas, até a ruptura, dez vigas de seção retangular sem armadura transversal, com valores de a/d entre 0,8 e 2,4.Todas as vigas romperam por esforço cortante e a análise dos modos de ruptura observados indica que a resistência ao cortante no concreto leve é afetada pelas mesmas variáveis que afetam esta resistência no concreto de peso normal. A diferença entre os dois tipos de materiais é apenas na magnitude da resistência ao cortante, não havendo diferença fundamental de comportamento. Os resultados obtidos dos testes foram comparados com os critérios de dimensionamento a esforço cortante recomendados por HANSON (1962), CEB-FIP (1970), ACI-COMMITTEE 318 (1971), ZSUTTY (1971) e ABNT: NB-1 (1974), sendo apresentado um quadro que mostra as acentuadas diferenças entre estes critérios. É proposta ainda uma fórmula empírica destinada a avaliar a resistência ao esforço cortante em vigas de seção retangular sem armadura transversal com valores de a/d entre 1,0 e 3,0. / In the failure test of a reinforced concrete beam, with the loads and reactions applied on the top and bottom of the beam, respectively (named "directly loaded beam"), it is evident that the shear strenght of the beam is greatly affected by the ratio of shear span to effective depth, a/d. Thus, for directly loaded beams with a/d ratios smaller than 2.5 (named "short beams") the shear strenght increases sharply, due to the presence of a significant vertical compressive stress component between the load and reaction, this effect being known as "arch action". The present work’s main purpose was to study this behaviour in lightweight structural concrete with expanded shale aggregate, by means of the failure tests of ten rectangular beams without web reinforcement, with a/d valves between 0.8 and 2.4. All test beams failed in shear and the analysis of the observed failure patterns indicate that shear strength of the lightweight concrete is affected by the sames variables as affect the strength of normal weight concrete. The difference between the types of materials is one of magnitud of shear resistance and not fundamental difference in behavior. The tests results were compared with shear design criteria of HANSON (1962), CEB-FIP (1970), ACI-COMMITTEE 318 (1971), ZSUTTY (1971) and ABNT: NB-1 (1974) and it is presented a table which shows accentuated differences between these criteria. An empirical equation to evaluate the shear strength of rectangular without web reinforcement with a/d values between 1.0 and 3.0 is proposed.

Submitted by RONALDO LUÍS ALMEIDA DE CARVALHO null (ronaldinholuis@hotmail.com) on 2016-07-04T15:08:44Z No. of bitstreams: 1 Tese com ficha.pdf: 2296450 bytes, checksum: 68c32024c54fc7173aa17dd0496f537e (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 24 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 24 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-07-07T17:10:39Z (GMT) / Submitted by RONALDO LUÍS ALMEIDA DE CARVALHO null (ronaldinholuis@hotmail.com) on 2016-07-07T17:30:25Z No. of bitstreams: 1 Tese com ficha.pdf: 2296450 bytes, checksum: 68c32024c54fc7173aa17dd0496f537e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-07T19:09:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_rla_dr_sjc.pdf: 2296450 bytes, checksum: 68c32024c54fc7173aa17dd0496f537e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T19:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_rla_dr_sjc.pdf: 2296450 bytes, checksum: 68c32024c54fc7173aa17dd0496f537e (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo avaliou o crescimento subcrítico de trincas de uma cerâmica à base de dissilicato de lítio, levando em consideração dois tipos de tratamento de superfície. Blocos de dissilicato de lítio parcialmente cristalizados, foram usinados até obter um cilindro com 12 mm de diâmetro. Após este processo, os cilindros foram cortados de forma a obter discos com espessura de 1,2 mm ± 0,2 mm, segundo norma ISO 6872/2008. Em seguida, 160 discos foram divididos em 2 grupos de estudo, de acordo com o tratamento de superfície: jateamento (Jateamento com partículas de 30 µm de alumina modificadas por sílica); e Ácido (Ácido Fluorídrico 5% por 20 segundos). As superfícies tratadas dos discos de todos os grupos receberam aplicação do agente de união silano, e foram submetidos ao tratamento térmico em um forno sob a temperatura de 100ºC durante 2 min. Todos os grupos receberam uma camada de cimento resinoso Panavia F. Vinte amostras de ambos os grupos foram submetidas ao ensaio mecânico de compressão, para a determinação da resistência à flexão biaxial, e vinte e cinco amostras de cada grupo foram submetidas ao ensaio de compressão para obtenção da resistência inerte. Trinta e cinco amostras de cada grupo foram submetidas ao teste de crescimento subcrítico de trinca. Este ensaio foi realizado em cinco taxas de tensão: 10-2, 10-1, 100, 101 e 102 MPa/s. Valores obtidos pelo ensaio mecânico de compressão: Jateamento (257,53 ± 21,22 MPa) e Ácido (279,44 ± 31,42 MPa). Valores obtidos pela resistência inerte: Jateamento (235,70 ± 28,63 MPa) e Ácido (343,30 ± 47,93 MPa). Os dados do coeficiente de crescimento subcrítico de trincas (n), parâmetro do CST (D), resistência característica (σc) e módulo de Weibull (m), com base no teste de crescimento lento de trincas foram: Jateamento (n=18 ± 1,7; D=205,38 ± 0,02; σc=246,72 / 236,86-256,99 MPa; m=10,46) e Ácido (n=15 ± 1,5; D=222,88 ± 0,02; σc=362,72 / 345,38-380,93 MPa; m=8,48). Pode-se concluir que o tratamento de superfície com ácido fluorídrico 5%, tornou o dissilicato de lítio mais susceptível ao crescimento subcrítico de trinca do que com o jateamento de óxido de alumínio revestido por sílica. / This study evaluated the fatigue behavior of a lithium dissilicate ceramic regarding different surface treatments. Partially cristalized lithium dissilicate blocks (IPS e.max CAD) were shaped into cilynders (12 mm in diameter). Cylinders were sectioned into disc shaped specimens with 1.2 mm in thickness (± 0.2 mm), according to ISO 6872/2008. Half of the specimens were sandblasted with 30 µm silica particles (Rocatec soft system) and received a layer of silane + resin cement (Pavavia F). The other half of the specimens was etched with hydrofluoric acid (HF 5%, 20 s) and also received a layer of silane + resin cement (Pavavia F). Previously to resin cement application, the silane was heat treated at 100°C. The biaxial flexural strength was determined for each surface treatment (n=20), as the subcritical crack growth behavior at 5 stress levels: 10-2 , 10-1 , 100 , 101 and 102 MPa/s. The fatigue limit will be determined with the stair case approach. Values obtained for the biaxial flexural strength teste were: Sandblasting (257.53 ± 21.22 MPa) and Acid (279.44 ± 31.42 MPa). values obtained by inert strength were: Sandblasting (235,70 ± 28,63 MPa) and Acid (343,30 ± 47,93 MPa). Slow crack growth behavior parameter (n), and CST (D), characteristic strength (σc) and Weibull modulus (m) were: sandblasting (n=18 ± 1.7; D=205.38 ± 0.02; σc=246.72 / 236.86-256.99 MPa; m=10.46) and Acid (n=15 ± 1.5; D=222.88 ± 0.02; σc=362.72 / 345.38-380.93 MPa; m=8.48). It can be concluded that the surface treatment with 5% hydrofluoric acid, lithium disilicate become more susceptible to subcritical crack growth than with the sandblasting aluminum oxide coated silica.

Revestimentos duros são altamente utilizados na engenharia de superfície de componentes mecânicos devido à proteção contra o desgaste e à redução do coeficiente de atrito. Atualmente, as técnicas de usinagem a seco estão exigindo novos materiais com propriedades mecânicas e tribológicas inteligentes visando reduções de custos e de impacto ambiental. No entanto, o excelente desempenho dos revestimentos de nitreto de silício em termos de sua resistência ao desgaste e à oxidação nas ferramentas de cortes não foram totalmente entendidas. Neste trabalho, filmes finos de nitreto de silício foram depositados em substrato de Si (001) por magnetron sputtering reativo através de uma fonte de rádio frequência. A fim de simular as condições de oxidação de uma ferramenta de corte em usinagem a seco, as amostras foram submetidas ao tratamento termo-oxidativo em atmosfera de oxigênio em temperaturas de 500ºC e 1000ºC. Posteriormente, os filmes foram caracterizados por perfilometria elementar por reação nuclear ressonante visando quantificar o conteúdo de oxigênio, ensaios de nanoindentação e nanoscratch com deslizamento unidirecional visando medidas de dureza e de atrito. Após os tratamentos termo-oxidativo uma fina camada parcialmente oxidada de até 6 nm de espessura foi obtida em temperatura de 1000º C e 4 horas de tratamento termo-oxidativo. A presença desta camada parcialmente oxidada permite obter um coeficiente de atrito ultra-baixo, ao mesmo tempo em que a dureza mantem-se constante em altas temperaturas, explicando a elevada resistência ao desgaste dos revestimentos duros baseados em Si3N4. Finalmente, os resultados são discutidos usando um modelo químico-cristalino, o qual relaciona o potencial iônico e o coeficiente de atrito de vários sistemas de óxidos, permitindo expandir a sua aplicabilidade a sistemas de nitretos. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-23T12:26:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Juline Filla.pdf: 3353830 bytes, checksum: 6954563c44dc811a20e1f78a257d4605 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-23T12:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Juline Filla.pdf: 3353830 bytes, checksum: 6954563c44dc811a20e1f78a257d4605 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hard coatings are widely used in surface engineering of mechanical components due to their high wear resistance and reduced friction coefficients. Actually, the dry cutting techniques are demanding new materials with smart mechanical and tribological properties allowing saving cost and minimum environmental impact. However, the excellent behavior of silicon nitride coatings in terms of wear and oxidation resistance in cutting tools are not well understood. In this work, silicon nitride thin films were deposited on silicon (001) by reactive magnetron sputtering by using a radio-frequency power supply. In order to simulate an oxidative environment in cutting tool at dry machining conditions, samples were submitted to oxidative annealing in oxygen atmosphere at temperatures of 500oC and 1000oC. A posteriori, the thin films were characterized by resonant nuclear reaction elementar profilometry looking for oxygen quantification in-depth and nanoindentation and nanoscratch with unidirectional sliding tests looking for harness and friction measurements. After oxidative annealing treatments, a thin film partially oxidized layer with approximately 6 nm (T=1000oC) in-depth was formed in four times of oxidative annealing. Such partial oxidized layer allows to obtain a ultra-low friction coefficient whereas the initial hardness is maintained even at high temperatures and long times of oxidative annealing. Finally, the results were discussed from the point of view of the crystal chemical approach, where the ionic potential and the friction coefficient of various oxides are correlated, leading to expand the model to nitride systems.

Submitted by ELISEO CHUN (eliseo_87@hotmail.com) on 2017-04-04T10:50:28Z No. of bitstreams: 1 Eliseo Pablo Chun.pdf: 9088861 bytes, checksum: f60b63016ee4a5580ad6f0bdef8ef694 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-12T16:31:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 chun_ep_me_sjc.pdf: 9088861 bytes, checksum: f60b63016ee4a5580ad6f0bdef8ef694 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T16:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 chun_ep_me_sjc.pdf: 9088861 bytes, checksum: f60b63016ee4a5580ad6f0bdef8ef694 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi investigar as propriedades microestruturais e a resistência à fadiga de amostras de zircônia parcialmente estabilizada por óxido de ítrio (Y-TZP) para uso em forma monolítica (Vita YZ HT, Vita Zahnfabrik, Alemanha) após diferentes protocolos de ajuste clínico simulado. 162 discos de Y-TZP HT (12 mm de diâmetro, 0,8 mm de altura) foram confeccionados e aleatoriamente divididos em 6 grupos de acordo com as simulações (n=27): S- Y-TZP sinterizada (sem desgaste, sem glaze); G- Y-TZP sinterizada (sem desgaste) e glazeada; PdG- ajuste simulado da Y-TZP com ponta diamantada seguido por aplicação de glaze; GPd- ajuste simulado com ponta diamantada da Y-TZP já glazeada; PdBdG- ajuste simulado com ponta diamantada, seguido por borracha diamantada e aplicação do glaze; GPdBd- ajuste simulado com ponta diamantada, seguido por borracha diamantada da Y-TZP já glazeada. Após teste monotônico sob flexão biaxial (n=3, célula de carga de 1000 kgf, velocidade de 1 mm/min), os espécimes restantes foram distribuídos na proporção 3:2:3 e testados sob fadiga acelerada (step stress) em três perfis de carregamento (leve, moderado e agressivo), variando-se os incrementos de carga e número de ciclos. Os espécimes representativos fraturados foram avaliados em estereomicroscopio e microscópio eletrônico de varredura (MEV) e as características microestruturais das superfícies obtidas com os diferentes protocolos foram analisadas quanto a difração de raios-X, rugosidade média (Ra), perfilometria e MEV. Os dados de sobrevivência ou fratura foram utilizados para cálculo do valor beta (β) de Weibull e da confiabilidade para missões de 300.000 e 600.000 ciclos a 200 N. Os espectros obtidos pela difração foram comparados com espectros padrão de bancos de dados. Os dados de Ra foram analisados estatisticamente por ANOVA 1 fator e teste de Tukey (ambos, a=5%). As imagens foram analisadas qualitativamente e descritas. Não houve alteração significativa na cristalografia da zircônia após as simulações de ajuste clínico. A zircônia HT não tratada (S) apresentou menor probabilidade de sobrevivência, após 600.000 ciclos a 200 N, em comparação com a Y-TZP HT desgastada com ponta diamantada e glazeada (PdG) e após o polimento final com borracha diamantada (GPdBd). Apesar dos protocolos de ajuste simulado não alterarem a cristalografia da zircônia, o polimento final com borracha diamantada (GPdBd) resultou em uma superfície mais homogênea em comparação com amostras glazeadas (G, PdG e PdBdG). O glaze se acumulou em “ilhas” sobre todas as superfícies analisadas. Concluiu-se que a Y-TZP HT tem maior probabilidade de sobrevivência quando glazeada após desgaste com ponta diamantada (PdG) ou com polimento finalizado por borrachas diamantadas (GPdBd). / The objective of this study was to investigate the microstructural properties and fatigue resistance of zirconia partially stabilized by yttrium oxide (Y-TZP) for use in monolithic form (Vita YZ HT, Vita Zahnfabrik, Germany) after different clinical adjustment protocols simulation. 162 disc of Y-TZP HT (12 mm diameter, 0.8 mm high) were made and randomly divided into 6 groups according to the adjustment protocol (n = 27): S- Y-TZP as sintered (without adjustment and glaze); G- glazed Y-TZP (without adjustment); PdG- Y-TZP with adjustment simulation procedure with diamond bur followed by glaze application; GPd- glazed Y-TZP followed by adjustment simulation procedure with diamond bur; PdBdG- Y-TZP with adjustment simulation procedure with diamond bur and polishing kit, followed by glaze application; GPdBd- glazed Y-TZP with adjustment simulation procedure with bur followed by polishing kit. After monotonic testing under biaxial flexure (n=3, 1000 kgf load cell, 1 mm/min speed), the remaining specimens were distributed into 3:2:3 ratio and tested under step-stress in three profiles (light, moderate and aggressive), varying the load, increments and number of cycles. The fractured representative specimens were evaluated in a stereomicroscope and scanning electron microscope (SEM) and the microstructural characteristics of the surfaces obtained with different protocols were analyzed by X-ray diffraction, mean roughness (Ra), profilometry and SEM. Survival or fracture data were used to calculate Weibull's beta (β) value and reliability for 300,000 and 600,000 cycles at 200 N. The spectra obtained by the diffraction were compared with standard spectra from databases. Ra data were statistically analyzed by 1-way ANOVA and Tukey’s test (both, a=5%). The images were analyzed and qualitatively described. There was no significant change in zirconia crystallography after the simulations of clinical adjustment. The untreated Y-TZP HT (S) presented a lower probability of survival after 600,000 cycles at 200 N, compared to Y-TZP HT adjusted with diamond bur and glazed (PdG). and after final polishing with polishing kit (GPdBd). Although the simulated adjustment protocols did not alter the crystallography of the Y-TZP HT, the final polishing with diamond rubber (GPdBd) resulted in a more homogeneous surface compared to glazed samples (G, PdG and PdBdG). The glaze was accumulated in "islands" on all analyzed surfaces. It could be concluded that Y-TZP HT is more likely to survive when glazed after diamond adjustments (PdG) or when it is finished with polishing kit (GPdBd).

Made available in DSpace on 2015-07-23T02:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000472531-Texto+Completo-0.pdf: 4997837 bytes, checksum: 1590f79ac735e6692cd0c7dd643ff084 (MD5) Previous issue date: 2015 / The present study aims to evaluate the wear resistance of two different materials (SAE 1045 steels and SAE 52100) in different microstructure conditions without lubrification and using biodiesel (B100), biodiesel-diesel blend (B50) and commercial diesel fuel (B7). Two samples of each material were subjected to hardening heat treatment of quenching (temperature: 850 °C and cooled in water in SAE 1045 samples and temperature: 830°C cooled in oil in SAE 52100 steel samples) followed by tempering (300°C in samples of SAE 1045 steel and 100°C and 200°C in SAE 52100 steel samples to 100 ° C). It was obtained samples with four different hardness and different microstructure conditions (tempered martensite in steel SAE 1045 and tempered martensite with Chromium Carbide in steel SAE 52100). The experiments will be conducted in a pin-on-disk tribometer, with rotation of 300 RPM, 1,5kg load and 4400 m distance covered, according to the recommendations of ASTM G99-04, followed by the wear track surface hardness measurement and evolution of the samples wear surface with a Scanning Electron Microscope. At the end of the trials, there was a variation of wear resistance between different materials, different microstructures and different lubricants applied in the test. The results showed a tendency to decrease in wear tests with B100 biodiesel lubrication. / O presente trabalho tem por objetivo avaliar a resistência ao desgaste de dois diferentes materiais (três amostras de SAE 1045 e três amostras de aço SAE 52100) em diferentes condições microestruturais, sem lubrificação e com lubrificação (utilizando biodiesel B100, óleo diesel B50 e óleo diesel comercial B7). Duas amostras de cada material foram submetidas a tratamento térmico de têmpera (850°C resfriado em água nas amostras de SAE 1045 e 830°C resfriado em óleo nas amostras de aço SAE 52100) seguida de revenimento (100°C e 300°C nas amostras de SAE 1045 e 100°C e 200°C nas amostras de aço SAE 52100). Assim, foram obtidas amostras com quatro durezas diferentes e diferentes condições microestruturais (martensita revenida no aço SAE 1045 e martensita revenida com uma terceira fase prioritariamente de carbeto de cromo no aço SAE 52100). Os ensaios foram realizados em um tribômetro do tipo pino-sobre-disco, com rotação de 300 RPM, 1,5kg de carga e 4400m de distância percorrida, seguindo as recomendações da norma ASTM G99–04, medição da microdureza superficial da pista de desgaste e avaliação da superfície desgastada das amostras com um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Ao final dos ensaios, observou-se a variação da resistência ao desgaste entre os diferentes materiais, diferentes microestruturas e diferentes lubrificantes aplicados no ensaio. Os resultados indicaram uma tendência de diminuição de desgaste nos ensaios realizados com lubrificação de biodiesel B100.