Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000396764-Texto+Completo-0.pdf: 5447809 bytes, checksum: 95a031242ec95fc4971f2c3bd2c511a0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Among all kinds of shape memory alloys, NiTi are probably the most important and used due to its improved mechanical and tribological properties. Bulk NiTi alloys are widely applied as biomedical materials and in diverse fields of microengineering. The importance of NiTi alloys resides on the effects of superelasticity (pseudoelasticity) (PE) and shape memory (SME), which permits these materials alter its phase on specific conditions and the return to its the original state. Nevertheless, NiTi thin films were rarely applied on biomedical applications, mostly due to the difficulty to produce NiTi coatings capable to achieve the same properties verified in the bulk material. In order to accomplish that, it is necessary to alter the atomic concentration of the alloy precisely and to produce its crystalline phase. Other possibility is the use of multilayers films, which can be produced mostly by magnetron sputtering. Allied to a specific thermal treatment, which provides the transformation of an amorphous phase to a crystalline one, it might be possible to develop NiTi thin films focused to biomedical applications. The main objective of this work is to deposit monolhitical NiTi thin films, as well as Ti / NiTi and Nb / NiTi multilayers using the DC magnetron sputtering method, intending to achieve mechanical and tribological properties suitable for biomedical applications. X-ray diffraction (DRX) and X-ray fluorescence were applied to the characterized crystalline structure and composition of coatings respectively. Hardness and elastic modulus were characterized using nanoindentation technique. Corrosion assays were conducted according to the ASTM F746 standard. The results obtained showed that NiTi thin films presents characteristics that permits its application as biomedical materials. / Entre as ligas de memória de forma (SMA – shape memory alloys) as de níquel-titânio (Ni-Ti) são as mais importantes e práticas devido, principalmente, às suas excelentes propriedades mecânicas, excelentes propriedades que resistem à corrosão, etc. A importância dessas ligas, além do efeito de memória de forma (SME), também está relacionada aos efeitos de Superelasticidade ou Pseudoelasticidade (PE), o que permite a esse material alterar suas fases sob condições específicas e retornar à sua forma original. Essas ligas são utilizadas em aplicações biomédicas (material em volume), e em diversos campos da micro engenharia. Entretanto, filmes finos de NiTi são raramente utilizados em aplicações biomédicas, em sua maioria devido à dificuldade em produzir filmes capazes de produzirem os mesmos efeitos encontrados no material em volume. Para tal, é preciso alterar as concentrações atômicas dos filmes de maneira precisa, a fim de se obter a fase cristalina necessária para a ocorrência de tais efeitos. Outra possibilidade é a utilização de filmes do tipo multicamada, os quais são produzidos em sua maioria pela técnica de Magnetron Sputtering, aliado a um tratamento térmico específico, o que possibilita a transformação de uma estrutura amorfa para uma cristalina. O objetivo deste trabalho é depositar filmes finos monolíticos e do tipo multicamada de Ni-Ti/Ti e NiTi/Nb pela técnica de DC Magnetron Sputtering para aplicações biomédicas e caracterizar propriedades mecânicas de dureza e módulo de elasticidade, composição química e estrutura cristalina, e a resistência à corrosão dos mesmos antes e após o tratamento térmico das ligas depositadas. Medidas de difração de raios X (DRX), e de fluorescência de raios X (FRX), mostraram que a estrutura cristalina e a composição foram obtidas com sucesso. As propriedades mecânicas e de resistência à corrosão apresentadas por estes revestimentos mostraram características excelentes de biocompatibilidade. Os ensaios de corrosão foram feitos segundo as recomendações contidas na norma ASTM F746.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431796-Texto+Completo-0.pdf: 3326177 bytes, checksum: ba6eaedfa74c73acc94e78010058c0cd (MD5) Previous issue date: 2011 / The use of wooden poles as support for distribution of electricity is a fairly common practice in southern Brazil. The state of Rio Grande do Sul has its distribution network of electric power, for the most part, structured on eucalyptus poles cultured and treated with preservatives. Only in the mid-west region of this state, coverage area of the study was more than 500. 000 wood poles in-service. For this study, more than 9. 000 poles were re-inspected, in 20 municipalities in RS. These poles had been inspected and rated for the period between 2001 to 2006 and were reassessed in order to evaluate the changing process of gradual deterioration and loss of strength over time. Some of the poles inspected were also subjected to curative treatment in situ with a diffusible preservative based on boron/fluoride, used to stop the deterioration process. Strength tests were performed on 77 poles collected from the networks, whose results were related to their state of conservation in order to draw a profile of the loss of strength throughout its life. The results show a close relationship between the flexural dynamics (MORf) and the bending modulus dynamics (MOEf), with the conservation status of the poles on the net. The inspections led to a diagnosis of periodic state of conservation of poles in- service, where it was found that over 60% of the poles were in classes 1 and 2, ie. in good condition. Results also indicated a median survival of wood poles for 23 years, which exceeds the minimum of 15 years, established a norm. / A utilização de postes de madeira como suporte para redes de distribuição de eletricidade é uma prática bastante comum no sul do Brasil. O estado do Rio Grande do Sul tem sua rede de distribuição de energia elétrica, em sua maior parte, estruturada sobre postes de eucalipto cultivados e tratados com produtos preservativos. Somente na região centro-oeste deste estado, área de abrangência do estudo, são mais de 500 mil postes de madeira em serviço. Para a realização deste estudo foram reinspecionados mais de 9 mil postes em 20 municípios do RS. Estes postes já haviam sido inspecionados e classificados no período entre 2001 a 2006 e foram reavaliados com o objetivo de conhecer a evolução do seu processo de deterioração e sua gradativa perda de resistência mecânica ao longo do tempo. Parte destes postes inspecionados também foi submetida a tratamento curativo in loco com um preservativo difusível à base de boro/flúor, utilizado para interromper o processo de deterioração. Foram realizados testes de resistência mecânica em 77 postes coletados das redes, cujos resultados foram relacionados com o seu estado de conservação buscando traçar um perfil da perda de sua resistência ao longo da sua vida útil. Os resultados obtidos mostram uma relação estreita entre a resistência à flexão dinâmica (MORf) e módulo de elasticidade a flexão dinâmica (MOEf), com o estado de conservação dos postes na rede. As inspeções periódicas permitiram um diagnóstico do estado geral de conservação dos postes em serviço, onde foi constatado que mais de 60% dos postes se encontravam nas classes 1 e 2, ou seja, em bom estado de conservação. Os resultados indicaram também uma sobrevivência média para os postes de madeira de 23 anos, o que supera o mínimo de 15 anos, estabelecido em norma.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000390390-Texto+Completo-0.pdf: 5911788 bytes, checksum: 86d66873f5ffc52b061362edf8178ade (MD5) Previous issue date: 2007 / The application of TiN coatings as steel protective layers in situations with tribocorrosive characteristics has achivied much success along the years. However, the resistance against aqueous corrosion is reached only when the protective layer is free of imperfections, since corrosive attack propagates in defects associated to pores, grain boundaries and to the columnar morphology found in monolithic films deposited by sputtering. Recent studies demonstrated that a possible solution to prevent the propagation of the columnar structure is the production of multilayer coatings, thus promoting barriers against the aggressive environment. In specific conditions, nanostructured multilayer films present high hardness values, in accordance with the modulation period variation. The objective of this work is to show the tribocorrosive behavior of Ti/TiN multilayers, deposited by magnetron sputtering technique, with various modulation lengths and different TiN ratios for each modulation. Rutherford backscattering (RBS) and X ray reflectometry (XRR) measurements exhibit that the multilayers had been successfully produced. The mechanical properties presented by these films showed characteristics of hardness superlattices and allied to protective corrosive properties. Qualitative measurements of mechanical wear (H/E) demonstrated high degree of protection, presenting a great potential for practical applications. / A aplicação de revestimentos de nitreto de titânio como camada protetora de aços em situações com características tribocorrosivas tem obtido muito sucesso ao longo dos anos. Entretanto, a resistência contra corrosão aquosa só é obtida quando a camada protetora for destituída de imperfeições, pois o ataque corrosivo se propaga em defeitos associados à poros, contorno de grãos, e à uma morfologia colunar encontrada em filmes monolíticos depositados por sputtering. Estudos recentes mostraram que uma possível solução para evitar a propagação da estrutura colunar é a produção de revestimentos tipo multicamadas, promovendo assim barreiras para o meio agressivo. Em condições específicas, filmes nanoestruturados do tipo multicamadas apresentam valores extremamente elevados de dureza, de acordo com a variação do seu período de modulação. O objetivo deste trabalho é mostrar o comportamento tribocorrosivo de multicamadas de Ti/TiN, depositados pela técnica de magnetron sputtering, através de diversos comprimentos de modulação e diferentes proporções de TiN para cada modulação. Medidas de Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford (RBS) e de refletividade de raio X (XRR) mostraram que as multicamadas foram obtidas com sucesso em seu processo de deposição. As propriedades mecânicas apresentadas por esses revestimentos mostraram características de super-rede de dureza e as propriedades corrosivas aliadas às medidas qualitativas de desgaste mecânico (H/E) mostraram elevado grau de proteção, apresentando um grande potencial para aplicações práticas.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000422849-Texto+Completo-0.pdf: 6410464 bytes, checksum: ccd93368032fc92429c59317d9dbf9fe (MD5) Previous issue date: 2010 / This study proposes structural characterization, by means of mechanical tests, of the in service eucalyptus poles used in the electric network. The static bending tests were performed in a field test area constructed according to NBR 6231 (ABNT, 1980) and American ASTM D 1036 (1990) while the parallel fiber compression tests where made according to NBR 7190 (ABNT1997). The mechanical properties, density and moisture along the length of three new poles of different species were also evaluated, taking in account the amount of heartwood and sapwood present in the specimens. Correlations between the compression and bending tests were obtained taking into account different density ranges. The results indicated that the amounts of heartwood and sapwood in the specimens affect the mechanical properties especially if specimen is composed of only one of these components. It was possible to find the species which are more suitable to poles manufacture. In addition, compression tests performed either in service or new poles, bent or not, are similar for the specimens in the same density range. The established correlations are useful to obtain an estimation of the mechanical properties of the poles with the advantage of to be a not completely destructive test as bending test. / Este estudo propõe a caracterização estrutural, por meio de ensaios mecânicos, de postes de eucalipto em serviço usados na rede elétrica. Os testes de flexão estática foram realizados em uma área de teste em campo construída de acordo com a NBR 6231 (ABNT, 1980) e ASTM D 1036-americanos (1990), enquanto os testes de compressão paralela as fibras foram feitos de acordo com a NBR 7190 (ABNT1997). As propriedades mecânicas, densidade e umidade ao longo de três postes novos, de diferentes espécies de eucalipto, também foram avaliadas, levando em conta a quantidade de cerne e alburno presentes nas amostras. Correlações entre os ensaios de compressão e flexão foram obtidos considerando-se a as diferentes faixas de densidade da madeira. Os resultados indicaram que a quantidade de cerne e alburno nas amostras afeta as propriedades mecânicas, especialmente se o corpo de prova for composto de apenas um desses componentes. Foi possível encontrar, dentre as espécies, a mais adequada para a fabricação poste. Além disso, ensaios de compressão realizados tanto em postes em serviço como novos, flexionados ou não, indicaram propriedades mecânicas semelhantes quando classificados na mesma faixa de densidades. As correlações estabelecidas são úteis para obter uma estimativa das propriedades mecânicas dos postes com a vantagem de ser um teste semi destrutivo, ao contrário dos testes de flexão.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000383160-Texto+Completo-0.pdf: 3194550 bytes, checksum: cc6dcfdfc93d7782e5f949d40152d488 (MD5) Previous issue date: 2006 / The use of multi-component hip implants to replace the femur head is widespread since the 70’s. These implants consist basically of a spherical metallic head and a stem, which are generally made of the same material, mostly 316-L stainless steel or Cr-Co alloys. This system is fitted into a polymeric component (UHMWPE) and implanted, which reestablishes the bone motion. One of the major causes of implant rejection is the generation of UHMWPE debris on the surface between the implant head and the polymeric component. The use of gamma rays sterilization of the implants and the periodical x-ray medical control could contribute to the premature degradation of the polymeric surface, resulting in quick wear and short lifetime of the implant. The main goal of this work is to study the protection grade of titanium thin films deposited on UHMWPE samples as a function of diagnosis x-ray exposition, comparing it with non-coated polymers, which were exposed to the same radiation. A group of samples were bathed on Hanks Balanced Salt Solution (HBSS), which is frequently used on cell cultures, since it simulates the physiological environment of human organism. The samples were analyzed by diverse characterization techniques as nanohardness, permitting to assess the surface mechanical properties of the polymer samples; scanning electron microscopy (SEM), to observe to superficial quality of the UHMWPE samples and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) to evaluate chemical composition alterations of the polymer samples. After the samples being irradiated, they were used on the first part of this work were nanohardness tests were conducted resulting on diverse mechanical properties of the UHMWPE samples, varying from batch to batch. SEM analysis indicated two clear facts: firstly, Ti coated UHMWPE samples presented a superficial quality with less damage due to de x-ray exposition. Considering the obtained results it can be concluded that a thin titanium layer could decrease the UHMWPE superficial oxidation, confirming the initial hypothesis. / Os implantes de quadril são constituídos de uma cabeça esférica metálica que e. g., é de aço inoxidável 316-L ou ligas de Cr-Co, além de um componente polimérico (UHMWPE). A aplicação da radiação gama usada no processo de esterilização e dos raios X de diagnóstico utilizados no controle clínico da prótese podem contribuir na degradação prematura da superfície do UHMWPE resultando numa diminuição do seu tempo de vida útil. Neste trabalho, foi estudado o grau de proteção de revestimentos tipo filme fino de titânio sobre o componente polimérico (UHMWPE) em função da exposição aos raios X de diagnóstico, comparando-os com os polímeros não revestidos que também foram expostos ao mesmo tipo de radiação. Parte destas amostras foram submersas em uma solução de HBSS (Hank’s Balanced Salt Solution), a qual é freqüentemente utilizada em culturas de células, pois simula o meio fisiológico do organismo humano. As amostras foram analisadas por diversas técnicas de caracterização, dentre elas, a técnica de nanodureza para uma análise das propriedades mecânicas do polímero, microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observação da qualidade superficial do UHMWPE e infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para avaliação das modificações na composição química do polímero. Após serem irradiadas, as amostras utilizadas na primeira parte do trabalho, os resultados dos testes de nanodureza levaram a concluir que as propriedades mecânicas do UHMWPE variam de lote para lote. As análises de MEV indicaram dois fatos claros: primeiramente que as amostras revestidas apresentavam uma qualidade superficial com menos danos que as amostras revestidas em concordância com as análises de nanodureza e FTIR. Desta forma, com base nos resultados obtidos, podemos concluir que nossa hipótese inicial, de que uma fina camada de titânio pode diminuir a oxidação superficial do UHMWPE, é verdadeira.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000445160-Texto+Completo-0.pdf: 12986267 bytes, checksum: 9efe372b5540cb31572394dfe565fd21 (MD5) Previous issue date: 2012 / The non-destructive dynamic analysis is an important tool for testing the integrity and safety of and structure, once it can identify and locate damage and detect changes in its deformability. The dynamic test also provides the values of frequency and other parameters, whose variations can be used to identify not only the presence of damage but also to determine the equivalent stiffness of material. In addition, the dynamic non-destructive testing has the advantage of providing overall information of the structure and can be repeated and compared over time. The main objective of this study was to determine the elastic modulus of different concrete mixtures with the presence of expanded clay. For this purpose, we used the Impulse Excitation Technique, which is one of dynamic nondestructive techniques, wherein the determination of the dynamic modulus of elasticity is made from natural frequencies of vibration. The dynamic modulus of elasticity was compared with the static modulus of elasticity (initial tangent modulus and secant modulus) calculated from the static tests of simple uniaxial compression. As the compressive strength, the values of initial tangent modulus (Ec0) and the secant modulus (Ecs) determined from the compression tests were dependent on the characteristics of concrete, increasing as the cement content increased. The value of the secant modulus of elasticity was more appropriate as compared with the tangent modulus due to its better correlation with the value of dynamic modulus of elasticity. The results indicate that the nondestructive testing via impulse excitation can be used to determine the dynamic modulus of elasticity of concrete with expanded clay. / A análise dinâmica não-destrutiva é uma importante ferramenta para a verificação da integridade e da segurança de uma estrutura, podendo identificar e localizar danos, além de detectar mudanças na sua deformabilidade. O ensaio dinâmico fornece os valores de freqüência, entre outros parâmetros, cujas variações podem ser utilizadas para não só para identificar a presença do dano, mas também para determinar a rigidez do material. O principal objetivo deste trabalho foi determinar o módulo de elasticidade de diferentes traços de concreto com a presença de argila expandida. Para tal, utilizou-se a Técnica de Excitação por Impulso, que é uma das técnicas de análise dinâmica não destrutiva, na qual a determinação do módulo de elasticidade dinâmico é feita a partir das frequências naturais de vibração. O módulo de elasticidade dinâmico foi comparado com os módulos de elasticidade estático (módulo tangente inicial e módulo secante) calculados a partir dos ensaios estáticos de compressão uniaxial simples. Assim como a resistência à compressão, os valores do módulo tangente inicial (Ec0) e do módulo secante (Ecs) encontrados a partir do ensaio de compressão foram dependentes dos traços de cimento, aumentando a medida que o conteúdo de cimento aumentou. O valor do módulo de elasticidade secante mostrou-se mais apropriado quando comparado com o módulo tangente, devido a sua melhor correlação com o valor do módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados obtidos indicam que o ensaio não destrutivo via excitação por impulso pode ser utilizado para determinar o módulo de elasticidade dinâmico do concreto com argila expandida.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000432912-Texto+Completo-0.pdf: 2813510 bytes, checksum: 27b10f4f1f0b16b235f92d08fc568d03 (MD5) Previous issue date: 2011 / This study aims to evaluate a commercial equipment for inspection of wood poles in service in the distribution network of electric power, based on measurements of physical properties (moisture and density). The results were compared with the traditional method of inspection (non-instrumental) based on visual inspection, on acoustic and solid waste removed from the interior of the pole, and on the destructive bending tests performed according to standard NBR 6231, for poles previously inspected and removed from service. Through the data analysis it was possible to assess the degree of assertiveness of the instrumental method and to indicate the technical feasibility of its use in routine maintenance of these structures by electrical companies. / Este trabalho tem por objetivo avaliar um equipamento comercial para a inspeção instrumental de postes de madeira em serviço na rede de distribuição de energia elétrica, baseado em medidas de propriedades físicas (umidade e densidade). Os resultados obtidos foram comparados com o método tradicional de inspeção (não instrumental), baseado na verificação visual, acústica e de resíduos sólidos retirados do interior do poste; e com os testes destrutivos de flexão executados segundo a norma NBR 6231 para postes previamente inspecionados e retirados de serviço. Através da análise dos dados foi possível avaliar o grau de assertividade do método instrumental, bem como indicar a viabilidade técnica de seu uso na rotina de manutenção dessas estruturas pelas empresas do setor elétrico.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438591-Texto+Completo-0.pdf: 14141223 bytes, checksum: 39eb1c71b3230f28ddcc9dc1ae6526c5 (MD5) Previous issue date: 2012 / This paper presents results of tests on poles of wood of different species of Eucalyptus, new and removed from the network of distribution of electric energy in southern Brazil. Are presented correlations between mechanical properties, density, state of deterioration and lumen diameter of Eucalyptus poles. The state of deterioration was determined by field inspections. Poles in various states of deterioration were removed from the network for static bending tests and density measurements. Analysis of the lumen diameter were performed by scanning electron microscopy to correlate the density with the wood anatomy and identification of the treatment used as a preservative. The mechanical tests indicated that the average values of bending strength and stiffness decline with the deteriorating state of Eucalyptus. But, there was a large variation in these measures influenced by the density of the wood. Less dense woods presented low residual mechanical strength even though not presenting signs of deterioration. This study indicated that the state of deterioration measured by field inspection alone is not a good indicator for predicting the durability of eucalyptus structures, making necessary a preliminary analysis of the density. The data obtained from SEM/EDX about chemical treatment and morphological characterization of wood structures come to complement the data obtained through inspection that allowed a real evaluation of the deterioration of these poles on the network. / O presente trabalho apresenta resultados de testes realizados em postes de madeira, de diferentes espécies de eucalipto, novos e retirados da rede de distribuição de energia elétrica no Sul do Brasil. São apresentadas correlações obtidas entre propriedades mecânicas, densidade, estado de deterioração e diâmetro do lúmen das fibras de postes de eucalipto. O estado de deterioração foi determinado por inspeções em campo. Postes em diferentes estados de deterioração foram retirados da rede para ensaios de flexão estática, medidas de densidade. Análises do diâmetro do lúmen foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura para correlacionar a densidade com a estrutura anatômica da madeira e para identificação do tratamento empregado como preservante. Os testes mecânicos indicaram que os valores médios da resistência a flexão e da rigidez decrescem com o estado de deterioração do eucalipto. Entretanto, verificou-se uma grande variação nessas medidas influenciada pela densidade da madeira. Madeiras menos densas apresentaram baixa resistência mecânica residual mesmo sem apresentar sinais de deterioração. Esse estudo indicou que o estado de deterioração avaliado pela inspeção em campo, por si só não é um bom indicativo para prever a durabilidade das estruturas de eucalipto, fazendo-se necessária uma análise preliminar da densidade da mesma. Os dados obtidos com MEV/EDS, sobre o tratamento químico e a caracterização morfológica das estruturas de madeira vêm a complementar os dados obtidos com a inspeção que possibilitaram uma avaliação real da deterioração desses postes na rede.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2013. / Submitted by Victor Alves Girotto Borges (victorgirotto2@gmail.com) on 2014-07-31T13:11:06Z No. of bitstreams: 1 2013_AlexandreGomesNascimento.pdf: 2642733 bytes, checksum: b8ef4b88fabe38aee23232fd8a1d0b26 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-07-31T14:31:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AlexandreGomesNascimento.pdf: 2642733 bytes, checksum: b8ef4b88fabe38aee23232fd8a1d0b26 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-31T14:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AlexandreGomesNascimento.pdf: 2642733 bytes, checksum: b8ef4b88fabe38aee23232fd8a1d0b26 (MD5) / Dentre as várias classes de aço existentes, a mais utilizada pela indústria de petróleo e gás é a classe API 5L, por ser utilizada na fabricação de tubos para condução de gás e petróleo e seus derivados, pois possuem as seguintes características: alta resistência aos esforços mecânicos, boa tenacidade e boa soldabilidade (devido ao baixo teor de carbono equivalente nestes aços). Com a combinação destes fatores é possível trabalhar em maiores pressões e fluxo de produto utilizando menores espessuras devido às melhores propriedades mecânicas registradas por estes materiais. A pesquisa em questão procura avaliar o efeito do Tratamento Criogênico sobre a resistência à fadiga e à fratura de um dos aços mais usado na indústria petrolífera, o aço API 5L Grau B, com o objetivo primário de permitir a utilização desta material na fabricação de meios de ligação e conexões não soldadas. Nesse sentido, foram conduzidos ensaios de fadiga uniaxial, segundo a norma ASTM E 739-91 seguindo a abordagem S-N com razão de carregamento igual a R = -1. Avaliou-se também a propagação de trincas com controle de ΔK, segundo a norma ASTM E 647, a fim de obter os valores do limiar de propagação de trincas, ΔKth. A razão utilizada foi R = 0,1. Esses ensaio foram conduzidos em corpos de prova com e sem Tratamento Criogênico. Com base nos valores obtidos experimentalmente, o Tratamento Criogênico fez com que o Aço API 5L Grau B aumentasse sua vida em fadiga, e fez com que a trinca, uma vez iniciada propagasse mais rápido do que em relação a este mesmo aço sem tratamento. Os limites de resistência à fadiga do Aço API 5L Grau B obtidos foram: 183 ± 3 MPa – Corpos de prova sem tratamento e 184 ± 7 MPa – Corpos de prova com Tratamento Criogênico. Já os valores médios obtidos de ΔKth foram: 6,3 ± 1,3 MPa√m – Corpos de prova sem tratamento e 4,2 ± 0,4 MPa√m – Corpos de prova com Tratamento Criogênico. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Among the various classes of existing steel, the most commonly used by the petroleum industry is the API 5L class, for use in the manufacture of pipes for conducting oil and its derivatives , because they have the following characteristics: high resistance to mechanical stress , good toughness and weldability ( due to low carbon equivalent steels these ) . With the combination of these factors can work in higher pressures and greater product flow using smaller thicknesses due to improved mechanical properties reported for these materials. The research project seeks to assess the effect of cryogenic treatment on the fatigue strength and fracture in this material commonly used in the oil industry, API 5L Grade B steel, with the primary purpose of enabling the use of this material in the manufacture of means of binding and non-welded connections . In this sense , uniaxial fatigue tests were conducted according to ASTM E 739-91 standard according to S-N approach with loading rate equal to R = -1. Was evaluate too the crack propagation with control ΔK, according to ASTM E647 standard, for purposes of obtaining the values of the threshold crack propagation, ΔKth. The ratio used was R = 0,1. These tests were conducted on specimens with and without Cryogenic Treatment. Based on these values obtained experimentally, Cryogenic Treatment has made the Steel API 5L Grade B increase its fatigue life , and making the crack, once initiated to propagate faster than that for the same steel without treatment. The limits of fatigue resistance of steel API 5L Grade B obtained were 183 ± 3 MPa - Specimens without treatment and 184 ± 7 MPa - Specimens with Cryogenic Treatment. Have average values of ΔKth were: 6.3 ± 1.3 MPa√m - Specimens without treatment and 4.2 ± 0.4 MPa√m - Specimens with Cryogenic Treatment.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-10-23T13:40:16Z No. of bitstreams: 1 2012_DouglasJoseSilva.pdf: 4015917 bytes, checksum: 52e62235df175e91db98a9f0c62dd4ad (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-10-30T13:05:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DouglasJoseSilva.pdf: 4015917 bytes, checksum: 52e62235df175e91db98a9f0c62dd4ad (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-30T13:05:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DouglasJoseSilva.pdf: 4015917 bytes, checksum: 52e62235df175e91db98a9f0c62dd4ad (MD5) / Ligas de alumínio da série 6000 (Al-Mg-Si) são conhecidas por apresentarem boas propriedades mecânicas. Estas propriedades são incrementadas através de tratamentos térmicos específicos que precipitam Mg2Si, conferindo uma maior dureza ao material. Com frequência estas ligas são expostas a trabalhos que envolvem desgaste, porém devido principalmente à sua baixa dureza estes materiais possuem uma baixa resistência ao desgaste. Para incrementar a resistência ao desgaste microabrasivo com frequência são depositados revestimentos duros sobre a superfície do material. Neste trabalho foi estudado o desempenho tribológico das ligas AA6101 T4 e AA6351 TF revestidas com TiN (Ts =100°C) pela técnica de deposição por feixe de elétrons. Resultados indicam um incremento de aproximadamente 40% na resistência ao desgaste microabrasivo para as amostras revestidas com Nitreto de Titânio (TiN) para ambas as composições. Na caracterização foram realizados ensaios de desgaste microabrasivo em um tribômetro CALOWEAR e as amostras foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), interferometria ótica, microscopia de força atômica (AFM) e difração de raios X. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Aluminium alloys of 6000 series (Al-Mg-Si) are known to have good mechanical properties. These properties are improved with heat treatments to precipitated Mg2Si, giving an increased hardness to the material. Often these alloys are exposed to work involving wear, but mainly due to its low hardness of these materials low wear resistence are found. To increase the microabrasive wear resistance often hard coatings are deposited on the surface of the material. In this work, the tribological performance of AA6101 T4 and AA6351 TF alloys coated with TiN (Ts = 100°C) by electron beam technique deposition. The results indicate an increase of approximately 40% on microabrasive wear resistance for the samples coated with titanium nitride (TiN). The characterization tests were analysed by scanning electron microscopy (SEM), optical interferometry, atomic force microscopy (AFM) and ray X diffraction (XRD).