Este trabalho teve por objetivo definir as composições químicas e os parâmetros de tratamento térmico mais adequados para atendimento às rígidas especificações exigidas para fixadores utilizados na indústria de óleo, gás e energia eólica, visando à minimização dos custos de produção e a garantia da qualidade dos produtos. Para tal, foram realizados testes em escala laboratorial variando-se as temperaturas de austenitização e de revenimento para três composições químicas diferentes, tendo como base o aço SAE 4140 com variações nos teores de carbono, cromo e vanádio. Foi avaliada a influência da composição química e dos parâmetros de beneficiamento sobre a microestrutura, tenacidade e resistência mecânica, por meio de análises em microscópio eletrônico de varredura, ensaios de resistência ao impacto e à tração e ensaios de dureza. Quanto à composição química, foram utilizados os aços SAE 4140, SAE 4140 Modificado ao Vanádio e SAE 4145. No tratamento térmico, primeiramente foram realizadas curvas de revenimento, avaliando-se a dureza em função da temperatura de revenimento em uma faixa de 575 a 675 ºC e temperatura de austenitização fixa de 880 °C. Após a obtenção e análise das curvas de revenimento, foram escolhidas duas temperaturas de revenimento específicas para avaliação mais detalhada das propriedades mecânicas, com a realização de ensaios de resistência à tração e impacto. Nesta etapa também foi avaliada a influência da temperatura de austenitização. Foram utilizadas as temperaturas de 880 e 920 °C. Os resultados possibilitaram encontrar uma relação de compromisso entre a resistência mecânica e a tenacidade, tanto em relação ao desempenho do produto final quanto em relação aos custos de produção. / This study aims to determine the chemical composition and heat treatment parameters most suitable for meeting the strict specifications required for fasteners used in oil and gas and wind energy industries, in order to minimize production costs and ensure product quality. For this, laboratory tests were performed varying the austenitizing and tempering temperatures for three different chemical compositions based on SAE 4140 with variations on carbon, chromium and vanadium contents. The influence of chemical composition and heat treatment parameters on microstructure, toughness and strength were evaluated through scanning electron microscope analysis and hardness, tensile and impact tests. SAE 4140, SAE 4140 (Vanadium Modified) and SAE 4145 were the steel grades used. The first stage was to perform tempering curves, evaluating the hardness results as a function of tempering temperature in the range of 575 to 675 °C. The austenitizing temperature was fixed on 880°C. In the second stage, two specific tempering temperatures were chosen for a more detailed evaluation of microstructure and mechanical properties. In this stage, the influence of austenitizing temperature was also evaluated. Temperatures of 880 and 920 °C were tested. The results had shown an optimal trade-off between the strength and toughness in relation to the final product performance as well as production costs.

Este trabalho teve por objetivo definir as composições químicas e os parâmetros de tratamento térmico mais adequados para atendimento às rígidas especificações exigidas para fixadores utilizados na indústria de óleo, gás e energia eólica, visando à minimização dos custos de produção e a garantia da qualidade dos produtos. Para tal, foram realizados testes em escala laboratorial variando-se as temperaturas de austenitização e de revenimento para três composições químicas diferentes, tendo como base o aço SAE 4140 com variações nos teores de carbono, cromo e vanádio. Foi avaliada a influência da composição química e dos parâmetros de beneficiamento sobre a microestrutura, tenacidade e resistência mecânica, por meio de análises em microscópio eletrônico de varredura, ensaios de resistência ao impacto e à tração e ensaios de dureza. Quanto à composição química, foram utilizados os aços SAE 4140, SAE 4140 Modificado ao Vanádio e SAE 4145. No tratamento térmico, primeiramente foram realizadas curvas de revenimento, avaliando-se a dureza em função da temperatura de revenimento em uma faixa de 575 a 675 ºC e temperatura de austenitização fixa de 880 °C. Após a obtenção e análise das curvas de revenimento, foram escolhidas duas temperaturas de revenimento específicas para avaliação mais detalhada das propriedades mecânicas, com a realização de ensaios de resistência à tração e impacto. Nesta etapa também foi avaliada a influência da temperatura de austenitização. Foram utilizadas as temperaturas de 880 e 920 °C. Os resultados possibilitaram encontrar uma relação de compromisso entre a resistência mecânica e a tenacidade, tanto em relação ao desempenho do produto final quanto em relação aos custos de produção. / This study aims to determine the chemical composition and heat treatment parameters most suitable for meeting the strict specifications required for fasteners used in oil and gas and wind energy industries, in order to minimize production costs and ensure product quality. For this, laboratory tests were performed varying the austenitizing and tempering temperatures for three different chemical compositions based on SAE 4140 with variations on carbon, chromium and vanadium contents. The influence of chemical composition and heat treatment parameters on microstructure, toughness and strength were evaluated through scanning electron microscope analysis and hardness, tensile and impact tests. SAE 4140, SAE 4140 (Vanadium Modified) and SAE 4145 were the steel grades used. The first stage was to perform tempering curves, evaluating the hardness results as a function of tempering temperature in the range of 575 to 675 °C. The austenitizing temperature was fixed on 880°C. In the second stage, two specific tempering temperatures were chosen for a more detailed evaluation of microstructure and mechanical properties. In this stage, the influence of austenitizing temperature was also evaluated. Temperatures of 880 and 920 °C were tested. The results had shown an optimal trade-off between the strength and toughness in relation to the final product performance as well as production costs.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10395_Dissertação Sérgio Mittri -Com Ficha Catalográfica + Folha de Rosto - 25-10-16.pdf: 19176181 bytes, checksum: ed1043f0d34273cae4f814240b024df4 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / O Brasil é um grande produtor de rochas ornamentais, tendo como principal estado produtor o Espírito Santo. No processo de beneficiamento das rochas cerca de 30% do volume total do bloco se transforma em resíduo. Muitos trabalhos já utilizaram esse resíduo em matrizes cimentícias, aplicando-o como um material capaz de preencher parcialmente os poros da matriz cimentícia (efeito fíler). Porém, esses estudos vêm sendo desenvolvidos há duas décadas e até o presente momento a indústria da construção civil não absorveu o resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais (RBRO), que continua a ser um passivo ambiental. Visando melhorar as propriedades desse material, o presente estudo tratou-o termicamente a 1200°C. O resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais tratado termicamente (RBROTT) foi submetido a diversos ensaios de caracterização, dentre eles foram realizados ensaios para determinação da atividade pozolânica segundo a NBR 12653 (ABNT, 2015). Foram confeccionados concretos com 0%, 5% e 10% de adição do RBROTT com o objetivo de avaliar a influência dessa adição sobre a resistência mecânica dos concretos e também avaliar a durabilidade dos mesmos, tendo como foco a penetração de íons cloreto. Em relação à atividade pozolânica, os resultados mostraram que o RBROTT atendeu a todos os critérios exigidos por norma, sendo considerado um material pozolânico. Além disso, os concretos produzidos com adição do RBROTT apresentaram aumento significativo na resistência à compressão. Quanto à penetração dos íons cloreto, os concretos com adição mostraram maior resistência ao ingresso desses íons quando comparados aos concretos referência. Palavras-chave: Resíduos de rochas ornamentais, resistência mecânica, durabilidade, penetração de cloretos, pozolanicidade.

O crescimento das populações humanas e a necessidade urgente de melhoria das suas condições de vida, através do desenvolvimento sustentável, pressionam as reservas disponíveis para consumo, agronegócio e geração de energia. A utilização planejada dos recursos hídricos induz a formação de reservatórios através de aproveitamentos hidráulicos. A construção de barragens de concreto se iniciou no final do século XIX, e no Brasil teve notável desenvolvimento entre os anos 60 e 80, quando as barragens de concreto massa perderam competitividade em relação a diversas alternativas. O processo executivo denominado Concreto Compactado com Rolo, ou CCR, é uma evolução natural do concreto convencional, utilizando intensamente equipamentos originariamente empregados em grandes obras de terra para transporte, espalhamento e adensamento do concreto, gerando um processo industrial eficiente e competitivo. No Brasil a técnica está se mostrando competitiva em vários arranjos hidráulicos, notadamente a partir da década de 90, sendo desenvolvido o conceito de CCR com alto teor de finos pela pequena disponibilidade de pozolana no país. Pelas características intrínsecas do processo executivo, com consistência mais seca que o concreto convencional e o adensamento obtido pela aplicação de rolos compactadores, surgiram dúvidas quanto à aplicabilidade e capacidade de fornecimento de parâmetros adequados dos ensaios usualmente utilizados na caracterização e controle de qualidade de concreto convencional. Esta lacuna de conhecimento foi abordada na construção de maciços experimentais no campo, cujos resultados são conhecidos e interpretados, em geral, após o início da obra. Este trabalho propôs a execução de maciços experimentais compactados em laboratório, através de equipamento para simulação de colocação e adensamento de CCR existente no Laboratório de Concreto de FURNAS Centrais Elétricas S. A., em Goiânia. Os resultados foram validados através da comparação com os resultados do controle de qualidade do campo e testemunhos da UHE Dona Francisca, no Rio Grande do Sul. Com a validação da simulação em laboratório foram estudadas envoltórias de resistência entre camadas de concretagem para várias situações de intervalo de tempo de lançamento e de preparo e exposição de superfície de camada. Os estudos foram efetuados através de ensaios de cisalhamento direto em corpos-de-prova e testemunhos, avaliando os efeitos do traumatismo causado pela extração e pela sua usinagem, e os efeitos de sua forma propondo ensaios em testemunhos prismáticos, comparando-os com resultados equivalentes do maciço fora da junta. Os maciços experimentais de laboratório permitem a realização de ensaios de difícil execução no campo, e permitem a otimização de misturas antes do início da obra, com parametrização confiável. / The increase of human populations and the urgent need for improvements of their living conditions, by means of sustainable development, have put pressure on the water reserves, available for consumption, agribusiness and electric power generation. The planned utilization of hydro resources leads to the forming of reservoirs throughout the hydro projects. The construction of concrete dams has started at the end of the 19th century and, in Brazil, there has been an impressive development during the periods of 60’s and 70’s, when the mass concrete dams have lost the competitiveness, as compared to other several alternatives. The executive process denominated Rolled Compacted Concrete (RCC) is considered as a natural evolution of the conventional concrete, utilizing, intensively, earth-moving for transport, placement and compaction of concrete, thus generating an efficient and competitive industrial process. In Brazil, the RCC has been demonstrated to be competitive in several hydraulic arrangements, especially as of the decade of 90’s, when the RCC concept has been developed using the high fine contents approach, due to the small availability of Fly Ash in the country. Due to the intrinsic characteristics of the executive process, having dry consistency, as compared to the conventional concrete, and the compaction obtained from the application of compacting rollers, doubts came up as per the applicability and the capability of obtaining adequate parameters of the tests usually performed in the characterization and quality control of the conventional concrete. This gap of knowledge has been addressed during the construction of site full scale trials, whose results are known and interpreted, normally, after the commencement of construction works.The present work has proposed the execution of experimental test fills, in laboratory, by means of equipment for simulation of placement and compaction of RCC that exist in the Concrete Laboratory of FURNAS Centrais Eletricas S/A, in the city of Goiania, Brazil. The results have been validated throughout its comparison with those of the field quality control and cores drilled from Dona Francisca Hydroelectric Power Plant, in the State of Rio Grande do Sul. Based on the laboratory simulation validation , studies were made to determine the rupture envelope for the surface between concrete layers, for several situations of time intervals for casting, preparation and exposition of the layer’s surface. Such studies were performed by means of direct shear tests in cores and molded samples, evaluating the effects of traumatism caused by the extraction, as well as the effects of its shape, proposing tests in prismatic cores, and comparing the results with the equivalent drilled ones. The laboratory experimental test fills allow for the realization of tests that are difficult to be executed in field and also allow for the optimization of mixtures prior the job construction, at a reliable parametering.

O nióbio apresenta características que o tornam atrativo para aplicação industrial, sendo a adição como elemento de liga em aços uma das suas principais aplicações. Contudo, devido ao fato de que o Brasil seja o detentor das maiores reservas mundiais deste metal, o interesse do desenvolvimento de novas aplicações para o Nb tem despertado o interesse. O Nb apresenta excelente resistência à corrosão em soluções de cloreto mesmo com presença de agentes oxidantes. A formação espontânea, ao ar, de um filme de Nb2O5, que é aderente e resistente à corrosão, permite a manutenção da passividade em presença de meios oxidantes e redutores. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo a obtenção e caracterização de revestimentos de nióbio e nióbio-ferro aplicados pelo processo de aspersão térmica hipersônica (HVOF) sobre o aço API 5L X70. A morfologia e a microestrutura dos revestimentos obtidos foram analisadas por: microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia ótica, difração de raios-X (DRX) e perfilometria. As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas por ensaio de aderência e microdureza Vickers. A resistência à corrosão dos revestimentos foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica em solução de NaCl 0,05 M. A partir dos resultados obtidos foi possível observar o revestimento de nióbio-ferro60% não apresentou regiões de porosidade, enquanto a presença desses defeitos foi observada para o revestimento de nióbio. Isso pode estar associado a uma maior fusão das partículas resultantes da mistura nióbio-ferro60% em relação ao revestimento de Nb puro. O revestimento de nióbio apresentou dureza superior a do revestimento de nióbio-ferro60%. Quanto à resistência à corrosão, foi possível observar que os revestimentos obtidos promoveram a diminuição da taxa de corrosão do substrato, no entanto, a presença de descontinuidades comprometeu o efeito barreira desses revestimentos. / Niobium has characteristics that make it attractive for industrial application, and the main application have been as an addition element in steel alloys However, due to the fact that Brazil is the holder of the world's largest reserves of this metal, the interest of developing new applications for Nb has aroused interest. The Nb exhibits excellent corrosion resistance in chloride solutions even with the presence of oxidizing agents. The spontaneous formation in air of the Nb2O5 film, which is adherent and resistant to the corrosion, allows the maintenance of passivity in the presence of oxidizing and reducing environments. In this context, this study aimed to obtain niobium and niobium-iron coatings by the high velocity oxy-fuel (HVOF) process, on API 5L X70 steel substrate The morphology and microstructure of the coatings obtained were examined by: scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), optical microscopy, X-ray diffraction (XRD) and profilometry. The mechanical properties of the coatings were evaluated by test and microhardness. The corrosion resistance of the coatings was evaluated by the open circuit potential monitoring, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy measurements in a NaCl 0.05 M solution. From the obtained results it was observed that the coating of niobium-ferro60% showed no regions of porosity, while the presence of such defects were observed for the niobium coating. This can be associated with a further fusion of the particles of niobium-ferro60% mixing compared to pure Nb coating. Niobium coating showed greater hardness than niobium-ferro60% coating. With regard to the corrosion resistance, it was observed that the obtained coatings (niobium and niobium-ferro60%), promoted the substrate corrosion rate decrease. However, the presence of discontinuities compromised the barrier effect of these coatings.

Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-06-05T22:22:46Z No. of bitstreams: 1 NayaraJhessicaMarquesDaFonseca_DISSERT.pdf: 3031735 bytes, checksum: c6fa2f78de014d702186307c640acf43 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-06-11T23:27:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NayaraJhessicaMarquesDaFonseca_DISSERT.pdf: 3031735 bytes, checksum: c6fa2f78de014d702186307c640acf43 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T23:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NayaraJhessicaMarquesDaFonseca_DISSERT.pdf: 3031735 bytes, checksum: c6fa2f78de014d702186307c640acf43 (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A construção civil é uma importante indústria no sistema econômico em que está inserida. Além de gerar emprego e renda, o setor também contribui modificando o cenário natural para garantir à sociedade moradia, segurança e bem-estar. No entanto, os altos índices de recursos naturais utilizados pela construção, bem como as grandes quantidades de resíduos gerados por ela, trazem grande preocupação referente ao impacto ambiental negativo gerado e as suas consequências. Tendo em vista o alto consumo energético no processo de fabricação do cimento, as grandes quantidades de CO2 emitidas durante a queima do clínquer, a disponibilidade de cal hidratada na região Nordeste do Brasil e ainda, o alto índice de perdas que envolve os blocos cerâmicos utilizados em alvenarias de vedação, esse trabalho avaliou o potencial de substituição do cimento pela cal em tijolos de solo-cimento com incorporação de resíduo cerâmico (RC). Foram desenvolvidas composições ternárias de solo + 12% cimento + 4% RC, solo + 12% cal hidratada + 4% RC, quaternárias de solo + 6% cimento + 6% cal hidratada + 4% RC. As composições também foram formuladas sem adição de RC para servirem como referência e possibilitar a análise da influência do resíduo sobre o comportamento dos tijolos produzidos. Após os processos de prensagem e cura dos tijolos, estes foram submetidos a ensaios de resistência mecânica, absorção de água e durabilidade modificada. Em seguida, analisou-se a microestrutura desses materiais através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de raios X (DRX) das superfícies de fratura. Dados os teores de sílica e alumina presentes, tanto no solo empregado, como no resíduo cerâmico finamente moído, pode ocorrer a reação pozolânica que, por sua vez, contribui para a melhoria das propriedades físicas e mecânicas das composições estudadas. Observou-se que os tijolos produzidos apresentaram boas condições de resistência a compressão simples, absorção de água e durabilidade em acordo com recomendações das Normas vigentes para tijolos em aplicação não estrutural. Os resultados experimentais constataram que a composição ternária solo + 12% cimento + 4% RC apresentou valores mais significativos, ultrapassando 2 Mpa de resistência à compressão simples, a partir dos 150 dias de cura. Entre as misturas quaternárias, a formulação solo + 6% cimento + 6% cal e 4% RC apresentou o melhor desempenho, superando a resistência à compressão mínima de 2 MPa recomendada pela Norma, a partir dos 120 dias de cura. Com base nos resultados obtidos é possível concluir que, tanto do ponto de vista técnico, como econômico, a substituição do cimento pela cal em tijolos de solocimento, é viável, com os benefícios da incorporação do RC e observando-se os tempos de cura necessários para a efetiva hidratação dos aglomerantes e das reações pozolânicas. / Civil construction is an important industry in the economic system in which it is inserted. In addition to generating employment and income, the sector also contributes by modifying the natural landscape to guarantee society housing, security and well-being. However, the high indices of natural resources used by the construction, as well as the large amounts of waste generated by it, raise great concern about the negative environmental impact generated and the serious consequences. Considering the high energy consumption in the cement manufacturing process, the large amounts of CO2 emitted during clinker firing, the availability of hydrated lime in the Northeast region of Brazil, and also the high loss rate involving the ceramic blocks used in sealing masonry, this work evaluated the potential of cement substitution by lime in soil-cement bricks with ceramic residue (RC) incorporation. Ternary compositions of soil + 12% cement + 4% CR, soil + 12% hydrated lime + 4% CR, quaternary soil + 6% cement + 6% hydrated lime + 4% CR were developed. The compositions were also formulated without addition of RC to serve as reference and enable the analysis of the influence of the residue on the behavior of the bricks produced. After the pressing and curing processes of the bricks, they were submitted to tests of mechanical resistance, water absorption and modified durability. Then, the microstructure of these materials was analyzed through Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD) of the fracture surfaces. Given the silica and alumina contents present in both the used soil and the finely ground ceramic residue, the so-called pozzolanic reaction occurs, that contribute to the improvement of the physical and mechanical properties of the compositions studied. It was observed that the bricks produced presented good conditions of resistance to simple compression, water absorption and durability in accordance with the recommendations of the current Standards for bricks in nonstructural application. The experimental results showed that the ternary composition soil + 12% cement + 4% CR showed more significant values, exceeding 2 MPa of simple compression strength, after 150 days of cure. Among the quaternary mixtures, the soil formulation + 6% cement + 6% lime and 4% CR showed the best performance, exceeding the minimum compression strength of 2 MPa recommended by Norma, after 120 days of cure. Based on the results obtained, it is possible to conclude that, from a technical and economic point of view, the replacement of cement by lime in soil-cement bricks is viable, with the benefits of incorporating RC and observing the necessary for the effective hydration of the binders and the pozzolanic reactions.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-02T18:21:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1160630 bytes, checksum: aaac7e0d8061e1bdb4147f3bde8d1657 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T18:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1160630 bytes, checksum: aaac7e0d8061e1bdb4147f3bde8d1657 (MD5) Previous issue date: 2003-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem por objetivo caracterizar tecnologicamente, em laboratório, misturas de escória de alto forno granulada moída e solos, considerando-se parâmetros de resistência mecânica, com maior ênfase, e de durabilidade para fins de aplicações em estradas. Os solos estudados são um Latossolo Vermelho Amarelo que apresenta textura argilo-areno-siltosa, de classificação TRB A-7-5(20) e um solo Saprolítico de textura areno-silto-argilosa, de classificação TRB A-2-4(0). A escória de alto forno utilizada é de procedência da Açominas (Aço Minas Gerais S/A). Um outro produto utilizado na mistura foi a cal hidratada, adicionada em pequena quantidade com a finalidade de ativar a escória de alto forno granulada moída. As misturas estudadas resultaram da combinação de três teores de escória (5, 10 e 15% em relação à massa de solo seco ao ar) e de três teores de cal hidratada (5, 10 e 20% em relação à massa de escória). Os ensaios de laboratório realizados foram: caracterização da escória e dos solos, compactação, compressão não-confinada, durabilidade e resistência à tração. Os resultados obtidos permitiram concluir que os solos se mostraram reativos a escória gerando ganhos significativos de resistência e durabilidade, contudo, os mecanismos de reação são diferentes para cada tipo de solo. / This work was intended to carry out a detailed laboratory investigation of soil mixtures with addition of granulated blast furnace slag. Emphasis was given to technological characterization of theses mixtures considering the engineering properties of interest for pavement design, i.e., mechanical strength and durability. The soils studied were a silty-sandy clay Red-Yellow Latosoil, presenting a fine texture, classified as TRB A-7-5 (20), and a clayey-silty sand Saprolitic soil, a residual granular soil, classified as TRB A-2-4 (0). The blast furnace slag used was sponsored by Açominas (Aço Minas Gerais S/A). It was also added small amounts of hydrated lime for the activation of chemical reactions of granulated slag in the soil mixtures. The investigation was carried out by combinations of three contents of slag (5, 10 and 15 % of dry soil mass in air) and three contents of lime (5, 10 and 20 % of slag mass). The laboratory tests performed were: index properties of slag and soils, compaction at different compaction efforts, unconfined compressive strength, durability and splitting or indirect tensile strength. Test results shown that these soils reacted with the slag with increase in the strength and durability, though chemical reactions were affected by distinct factors associated with each soil type.

O nióbio apresenta características que o tornam atrativo para aplicação industrial, sendo a adição como elemento de liga em aços uma das suas principais aplicações. Contudo, devido ao fato de que o Brasil seja o detentor das maiores reservas mundiais deste metal, o interesse do desenvolvimento de novas aplicações para o Nb tem despertado o interesse. O Nb apresenta excelente resistência à corrosão em soluções de cloreto mesmo com presença de agentes oxidantes. A formação espontânea, ao ar, de um filme de Nb2O5, que é aderente e resistente à corrosão, permite a manutenção da passividade em presença de meios oxidantes e redutores. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo a obtenção e caracterização de revestimentos de nióbio e nióbio-ferro aplicados pelo processo de aspersão térmica hipersônica (HVOF) sobre o aço API 5L X70. A morfologia e a microestrutura dos revestimentos obtidos foram analisadas por: microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia ótica, difração de raios-X (DRX) e perfilometria. As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas por ensaio de aderência e microdureza Vickers. A resistência à corrosão dos revestimentos foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica em solução de NaCl 0,05 M. A partir dos resultados obtidos foi possível observar o revestimento de nióbio-ferro60% não apresentou regiões de porosidade, enquanto a presença desses defeitos foi observada para o revestimento de nióbio. Isso pode estar associado a uma maior fusão das partículas resultantes da mistura nióbio-ferro60% em relação ao revestimento de Nb puro. O revestimento de nióbio apresentou dureza superior a do revestimento de nióbio-ferro60%. Quanto à resistência à corrosão, foi possível observar que os revestimentos obtidos promoveram a diminuição da taxa de corrosão do substrato, no entanto, a presença de descontinuidades comprometeu o efeito barreira desses revestimentos. / Niobium has characteristics that make it attractive for industrial application, and the main application have been as an addition element in steel alloys However, due to the fact that Brazil is the holder of the world's largest reserves of this metal, the interest of developing new applications for Nb has aroused interest. The Nb exhibits excellent corrosion resistance in chloride solutions even with the presence of oxidizing agents. The spontaneous formation in air of the Nb2O5 film, which is adherent and resistant to the corrosion, allows the maintenance of passivity in the presence of oxidizing and reducing environments. In this context, this study aimed to obtain niobium and niobium-iron coatings by the high velocity oxy-fuel (HVOF) process, on API 5L X70 steel substrate The morphology and microstructure of the coatings obtained were examined by: scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), optical microscopy, X-ray diffraction (XRD) and profilometry. The mechanical properties of the coatings were evaluated by test and microhardness. The corrosion resistance of the coatings was evaluated by the open circuit potential monitoring, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy measurements in a NaCl 0.05 M solution. From the obtained results it was observed that the coating of niobium-ferro60% showed no regions of porosity, while the presence of such defects were observed for the niobium coating. This can be associated with a further fusion of the particles of niobium-ferro60% mixing compared to pure Nb coating. Niobium coating showed greater hardness than niobium-ferro60% coating. With regard to the corrosion resistance, it was observed that the obtained coatings (niobium and niobium-ferro60%), promoted the substrate corrosion rate decrease. However, the presence of discontinuities compromised the barrier effect of these coatings.

O crescimento das populações humanas e a necessidade urgente de melhoria das suas condições de vida, através do desenvolvimento sustentável, pressionam as reservas disponíveis para consumo, agronegócio e geração de energia. A utilização planejada dos recursos hídricos induz a formação de reservatórios através de aproveitamentos hidráulicos. A construção de barragens de concreto se iniciou no final do século XIX, e no Brasil teve notável desenvolvimento entre os anos 60 e 80, quando as barragens de concreto massa perderam competitividade em relação a diversas alternativas. O processo executivo denominado Concreto Compactado com Rolo, ou CCR, é uma evolução natural do concreto convencional, utilizando intensamente equipamentos originariamente empregados em grandes obras de terra para transporte, espalhamento e adensamento do concreto, gerando um processo industrial eficiente e competitivo. No Brasil a técnica está se mostrando competitiva em vários arranjos hidráulicos, notadamente a partir da década de 90, sendo desenvolvido o conceito de CCR com alto teor de finos pela pequena disponibilidade de pozolana no país. Pelas características intrínsecas do processo executivo, com consistência mais seca que o concreto convencional e o adensamento obtido pela aplicação de rolos compactadores, surgiram dúvidas quanto à aplicabilidade e capacidade de fornecimento de parâmetros adequados dos ensaios usualmente utilizados na caracterização e controle de qualidade de concreto convencional. Esta lacuna de conhecimento foi abordada na construção de maciços experimentais no campo, cujos resultados são conhecidos e interpretados, em geral, após o início da obra. Este trabalho propôs a execução de maciços experimentais compactados em laboratório, através de equipamento para simulação de colocação e adensamento de CCR existente no Laboratório de Concreto de FURNAS Centrais Elétricas S. A., em Goiânia. Os resultados foram validados através da comparação com os resultados do controle de qualidade do campo e testemunhos da UHE Dona Francisca, no Rio Grande do Sul. Com a validação da simulação em laboratório foram estudadas envoltórias de resistência entre camadas de concretagem para várias situações de intervalo de tempo de lançamento e de preparo e exposição de superfície de camada. Os estudos foram efetuados através de ensaios de cisalhamento direto em corpos-de-prova e testemunhos, avaliando os efeitos do traumatismo causado pela extração e pela sua usinagem, e os efeitos de sua forma propondo ensaios em testemunhos prismáticos, comparando-os com resultados equivalentes do maciço fora da junta. Os maciços experimentais de laboratório permitem a realização de ensaios de difícil execução no campo, e permitem a otimização de misturas antes do início da obra, com parametrização confiável. / The increase of human populations and the urgent need for improvements of their living conditions, by means of sustainable development, have put pressure on the water reserves, available for consumption, agribusiness and electric power generation. The planned utilization of hydro resources leads to the forming of reservoirs throughout the hydro projects. The construction of concrete dams has started at the end of the 19th century and, in Brazil, there has been an impressive development during the periods of 60’s and 70’s, when the mass concrete dams have lost the competitiveness, as compared to other several alternatives. The executive process denominated Rolled Compacted Concrete (RCC) is considered as a natural evolution of the conventional concrete, utilizing, intensively, earth-moving for transport, placement and compaction of concrete, thus generating an efficient and competitive industrial process. In Brazil, the RCC has been demonstrated to be competitive in several hydraulic arrangements, especially as of the decade of 90’s, when the RCC concept has been developed using the high fine contents approach, due to the small availability of Fly Ash in the country. Due to the intrinsic characteristics of the executive process, having dry consistency, as compared to the conventional concrete, and the compaction obtained from the application of compacting rollers, doubts came up as per the applicability and the capability of obtaining adequate parameters of the tests usually performed in the characterization and quality control of the conventional concrete. This gap of knowledge has been addressed during the construction of site full scale trials, whose results are known and interpreted, normally, after the commencement of construction works.The present work has proposed the execution of experimental test fills, in laboratory, by means of equipment for simulation of placement and compaction of RCC that exist in the Concrete Laboratory of FURNAS Centrais Eletricas S/A, in the city of Goiania, Brazil. The results have been validated throughout its comparison with those of the field quality control and cores drilled from Dona Francisca Hydroelectric Power Plant, in the State of Rio Grande do Sul. Based on the laboratory simulation validation , studies were made to determine the rupture envelope for the surface between concrete layers, for several situations of time intervals for casting, preparation and exposition of the layer’s surface. Such studies were performed by means of direct shear tests in cores and molded samples, evaluating the effects of traumatism caused by the extraction, as well as the effects of its shape, proposing tests in prismatic cores, and comparing the results with the equivalent drilled ones. The laboratory experimental test fills allow for the realization of tests that are difficult to be executed in field and also allow for the optimization of mixtures prior the job construction, at a reliable parametering.