Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5809.pdf: 13474238 bytes, checksum: 8b51135cdfa96a63f90435eb49b9c72d (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / Light weight masonry mortars containing vermiculite are commonly used when one wants thermal and acoustic insulation. This Thesis investigated the incorporation of recycled used tires rubber crumbs as light weight mortar aggregates, in substitution of parts of vermiculite and sand. The main objective was based on the natural resources protection and decrease in environment impact, by means of the recycling in large quantities, of a problematic dischargeable product (used tires). By means of the pertinent standards, six masonry mortar compositions were investigated; two compositions of light weight masonry mortars containing cement, lime, sand and vermiculite, two compositions containing cement, lime, sand, vermiculite and rubber crumbs from recycled tires. In addition, to have a broader comparative ground ,a traditional mortar (cement+slime+sand) and an industrialized mortar (cemet+lime+sand+additives), not of the light weight class, were also investigated. The substitution of parts of vermiculite and sand by rubber recycled aggregates was taken to 45wt% of the whole light weight mortar mass. The results showed that the incorporation of rubber aggregates, promoted a decrease in the mortar drying shrinkage, a reasonable increase in the compressive strength and an expressive increase in the adherence strength of the light mortars. Another positive factor was that the inclusion of the rubber aggregates did not caused any sensible alteration neither in the thermal conductivity nor on the acoustic absorption, comparatively to the values presented by the light mortars without rubber aggregates. It was concluded that the light weight mortars containing recycled rubber aggregates, constitute a viable new contribution to the sustainable constructive elements field, fulfilling this Thesis main objective. / A utilização da vermiculita expandida em argamassas leves para alvenaria é uma prática comum com vistas a isolamento termoacústico. Esta Tese teve como objetivo principal, a incorporação de agregados de borracha reciclada de pneus em argamassas leves, substituindo partes de vermiculita e areia. Com isso, visou-se a proteção de recursos naturais e diminuição de impacto ambiental, através da reciclagem em quantidade apreciável, de um produto de descarte muito complexo (pneus usados). Usando-se a normalização pertinente, foram investigadas seis composições: dois traços de argamassa leve utilizando-se cimento, cal, areia e vermiculita expandida; dois traços de argamassa leve contendo cimento, cal, areia, vermiculita expandida e agregados de borracha reciclada de pneus. Para mostrar diferenças marcantes, também foram investigadas, um traço da argamassa tradicional densa (cimento:cal:areia) e uma argamassa industrializada densa (cimento:cal:areia+aditivos especiais). A substituição de partes da vermiculita e da areia por agregados de borracha reciclada de pneus foi levada até 45% em massa desses agregados, na composição global da argamassa leve. Os resultados mostram que a inclusão dos mesmos, diminuiu a retração, promoveu um aumento razoável da resistência à compressão e um aumento acentuado na resistência de aderência das argamassas leves. Outro fator positivo foi que a presença de agregados de borracha não promoveu alteração na condutividade térmica e nem na absorção acústica, comparativamente aos níveis dessas propriedades essenciais, apresentados pelas argamassas leves sem os agregados reciclados. Os resultados permitem concluir, que as argamassas leves, contendo agregados de borracha reciclada de pneus substituindo partes da areia e da vermiculita, caracterizam uma contribuição nova na área de elementos construtivos sustentáveis, indicando viabilidade de emprego na construção civil, atendendo às exigências da normalização e cumprindo o objetivo alvo desta Tese.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3197.pdf: 6315859 bytes, checksum: 36b44ae7699dfee5945b8beb022fe8eb (MD5) Previous issue date: 2010-05-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / The porcelain stoneware tile is a ceramic product that has presented a great increase on production, since it had excellent technical properties and raised aesthetic performance. To improve its aesthetic characteristics, it is submitted to a polishing process that influences a lot of interested properties of the products, due mainly to changes observed on the superficial roughness. In this way, the roughness was investigated throughout the superficial polishing process of the glazed and unglazed (technical) porcelain stoneware tile and it was correlated with the gloss. For this, the Atomic Force Microscope (AFM) was used, being ideal to measure the roughness in nanometer scale and to visualize the nanotexture of many types of surface materials. The specular part of the gloss was measured through the equipment known as glossmeter. The results achieved shown that the technical porcelain stoneware tile in the first stage is more rough than the glazed. On the technical porcelain stoneware tile the roughness reduction was more accented between the grit 80 and 1000 stages, and the gloss was practically double between the first and the last (POLIDO) stages. The surface covering with the polymeric resin reduced significantly the product gloss, without it causes brusque alterations in superficial roughness. On the glazed porcelain stoneware tile the roughness reduction and the gloss increased occurred mainly between the grit 600 and 1800 stages. Between the grit 1800 and 8000 stages had not observed great changes on the roughness or gloss, showing that the polishing becomes unnecessary from the grit 1800. In general way, the gloss reduction occurred more visibly in stages of polishing with abrasives of larger grains, while the abrasives of smaller grains had given the final gloss, intervene poorly in roughness. The results interpretation had supplied subsidies to a better understanding and control of the process responsible for the final characteristics between the glazed and technical products, and the differences between these typologies. / O porcelanato é um produto cerâmico que apresenta grande expansão na produção, já que possui excelentes propriedades técnicas e um elevado desempenho estético. Para melhorar suas características estéticas, é submetido a um processo de polimento que influencia diversas propriedades de interesse do produto, devido principalmente às mudanças verificadas na rugosidade superficial. Desta forma, a rugosidade foi investigada ao longo do processo de polimento da superfície de porcelanatos esmaltados e não esmaltados (técnicos) e correlacionada com o brilho obtido. Para isso, foi utilizado o Microscópio de Força Atômica (AFM), ideal para medir a rugosidade em escala nanométrica e visualizar a nanotextura de muitos tipos de superfícies de materiais. A parte especular do brilho foi medida por meio do equipamento conhecido por brilhômetro. Os resultados obtidos mostraram que o porcelanato técnico no primeiro estágio analisado é mais rugoso que o esmaltado. No porcelanato técnico a diminuição da rugosidade foi mais acentuada entre os estágios de grit 80 e 1000 e o brilho do produto praticamente dobrou entre o primeiro e último estágio (POLIDO). A aplicação de resina impermeabilizante causou uma diminuição brusca do brilho, sem alterar significativamente a rugosidade. No porcelanato esmaltado a diminuição da rugosidade e o aumento do brilho ocorreram principalmente entre os estágios de grit 600 e 1800. Entre os estágios de grit 1800 e 8000 não foram observadas grandes mudanças na rugosidade, nem tampouco no brilho, mostrando que o polimento torna-se desnecessário a partir do grit 1800. De modo geral, a diminuição da rugosidade ocorreu mais visivelmente nas etapas de polimento com abrasivos de grãos maiores, enquanto os abrasivos de grãos menores deram o brilho final das peças, interferindo pouco na rugosidade. A interpretação dos resultados forneceu subsídios para um melhor entendimento e controle do processo responsável pelas características finais dos produtos esmaltados e técnicos e as diferenças entre estas duas tipologias.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3946.pdf: 4466269 bytes, checksum: 9cc3e3c7b0f0399d01e129c31e5dc027 (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / Considering the various types of ceramic tiles used today, the stoneware tile is distinguished by its aesthetic and technical characteristics, such as: very low water absorption (less than 0.5%), high mechanical strength, high abrasion strenght, high chemical and frost strenght. Commonly, a composition of stoneware tile is constituted by homogeneous mixture of plastic clay(s), kaolin, feldspar, quartz and talc of high purity. This work studied the effect of replacing the plastic clay used in the manufacture of this product, typically a clay, by a mudstone of lower refractoriness. Another object of study was to evaluate the influence of the replacement, even partially, the content of feldspar (which is the raw material most suitable flux and used industrially, around 45% by mass) for nepheline, evaluating the technical characteristics achieved in the final product. For this, emphasis was given to the use of different levels and types of trainers from the liquid phase (feldspar and nepheline) in compositions of bath with the mudstone. For comparison it was characterized, by means of physical tests, the linear shrinkage and water absorption (vitrification curve), and flexural strength of a standard composition, reported in the literature, and new compositions. In addition, it was evaluated the cycle and the level of firing (1200 ° C is the temperature industrial average), verifying the possibility of reducing consumption of natural gas, which represents the main energy source of the production process. / Considerando-se os vários tipos de revestimentos cerâmicos utilizados atualmente, o porcelanato se destaca por sua estética e por suas características técnicas, tais como: baixíssima absorção de água (menor que 0,5%), elevadas resistências mecânica, à abrasão, química e ao gelo. Comumente, uma composição de porcelanato é constituída da mistura homogênea de argila(s) plástica(s), caulim, feldspato, quartzo e talco, de elevada pureza. Neste trabalho estudou-se o efeito da substituição da argila plástica utilizada na fabricação desse produto, tipicamente uma argila caulinítica, por um argilito de menor refratariedade. Outro objeto de estudo foi avaliar a influência da substituição, mesmo que parcial, do teor de feldspato (que corresponde à matéria-prima fundente mais indicada e utilizada industrialmente, em torno de 45% em massa) por nefelina, avaliando-se as características técnicas alcançadas no produto final. Para isto, ênfase foi dada à utilização de diferentes teores e tipos de formadores de fase líquida (feldspato e nefelina) em composições de massas com o argilito. Para comparação caracterizou-se, por meio de ensaios físicos, a retração linear de queima e absorção de água (curva de gresificação), e a resistência mecânica à flexão de uma composição padrão, reportada na literatura, e das novas composições. Além disso, avaliou-se o ciclo e o patamar de queima (1200°C é a temperatura industrial média), verificando-se a possibilidade de redução de consumo de gás natural, que representa a principal fonte energética do processo produtivo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4206.pdf: 3029951 bytes, checksum: d95d50e3aa33adb881af74f67cd3abbb (MD5) Previous issue date: 2011-12-05 / Financiadora de Estudos e Projetos / Given the importance of planarity of the tiles for covering of floor and walls, this work aims to identify the influence of engobe layer on the behavior of central curvature, and from then on, allowing a greater understanding of the phenomenon of coupling support-engobe-enamel. The engobes are currently used as intermediate layer of ceramic tiles. Among the functions provided by engobes, some can be highlighted, hide the color of the ceramic, eliminate surface defects, to prevent reactions between the substrate and the ceramic glaze. In addition, the engobe also have a role in the coupling between substrate and enamel, but this is one of the least studied in the literature. To conduct the study, distinct engobes compositions were formulated, with planned variations in their behavior during the burning (fusibility and thermal expansion). With the help of the technique of design of experiments (DOE) with 2k factorial analysis, it was possible to study the effect of these variables on the central curvature. Results helped to understand the effect of each variable and the role of engobe on the flatness of the ceramic tiles. From the analysis of the results obtained it was suggested a statistical method that can help reduce the central curvature of the tiles from the knowledge of the characteristics of the engobe to the same type of enamel. / Devido à importância da planaridade das placas cerâmicas para revestimento de pisos e paredes, o presente trabalho visa identificar a influência da camada de engobe sobre o comportamento da curvatura central e, a partir de então, permitir uma maior compreensão do fenômeno de acoplamento suporte-engobe-esmalte. Os engobes são utilizados atualmente como camada intermediária nas placas de revestimentos cerâmicos. Dentre as funções apresentadas pelos engobes, podem ser destacadas algumas como: ocultar a cor do suporte cerâmico, eliminar defeitos superficiais e impedir reações entre o suporte e o esmalte cerâmico. Além disso, o engobe também têm papel no acoplamento entre suporte e esmalte, porém este é um dos aspectos menos tratado na literatura. Para a realização do estudo, foram formuladas distintas composições de engobes, com variações planejadas nas características de comportamento durante a queima (fusibilidade e expansão térmica linear). Com o auxílio da técnica de planejamento de experimentos (DOE) com análise fatorial 2k estudou-se o efeito dessas variáveis sobre a curvatura central. Os resultados permitiram a compreensão do efeito de cada uma das variáveis e do papel do engobe sobre a planaridade das placas cerâmicas. Partindo das análises dos resultados obtidos, sugeriu-se um método estatístico que possa auxiliar na redução das curvaturas centrais das placas cerâmicas à partir do conhecimento das características do engobe, para mesma tipologia de esmalte.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2011-07-26 / The work described in this study deals with the several different factors that affect the performance of refractory lining in the ladles that transfer aluminum molten metal from electrolytic cells (pots) to a holding furnace. By using a systemic approach the work had the objective of increasing the life cycle of these ladles and consequently to reduce the cost of producing aluminum metal. Considering that for refractory lining the potential improvements are associated with a chain of items that include inspection, materials, engineering project design, installation, heating and operation, it is therefore fundamental to primarily understand the process in its entirety before proposing any type of change in the specific items of that chain. Within that context the first step of adjustments/improvements in the process pursued actions to extend the life cycle for the refractory materials that were being used. After implementing those adjustments and improvements an evaluation was performed on the efficiency of the actions for minimizing the mechanisms of wear on the refractories. An autopsy analysis was also carried out in three laddles to identify the bottlenecks that still limited the life cycle of the refractory lining. Results showed that the work culminated in an average increase of 83% in the life cycles of the refractories. Considering the ladles available for implementing improvements, 91% were able to perform more than 400 metal runs, whereas before improvements only 9% were making more than 400 runs. Additionally, the maximum number of runs per laddle increased by 53%, from 467 to 715. Besides the increase in availability of the ladles, this significant increase in the performance of the refractories brought financial gains in reducing by 47% the annual maintenance and pre-heating costs of the refractories. The measuring of the degree of success of the steps performed in the work was fundamental for orientating each following step within the intent to obtain a continuous improvement of the refractory materials and an increase in the level of competitiveness. / Neste trabalho foram abordados os diversos fatores que afetam o desempenho do revestimento refratário de um cadinho cuja finalidade é transferir metal líquido entre as cubas eletrolíticas e os fornos de espera. Utilizando uma abordagem sistêmica, esta pesquisa teve como objetivo aumentar a vida útil dos cadinhos e consequentemente diminuir o custo de produção de alumínio. Considerando que, para um revestimento refratário as potenciais melhorias estão associadas a uma cadeia de itens que inclui a inspeção, os materiais, o projeto, a instalação, o aquecimento e a operação, tornou-se fundamental entender primeiramente o processo como um todo, antes de ser proposto qualquer tipo de alteração em itens específicos desta cadeia. Neste contexto, a primeira etapa de ajustes/melhorias do processo visou nortear ações para obter o máximo de vida útil do material refratário que estava sendo utilizado. Após a implantação foi realizada uma avaliação da eficácia das ações para minimização dos mecanismos de desgaste do refratário. Uma análise post-mortem também foi efetuada em três cadinhos procurando identificar os gargalos que ainda limitam a vida útil do revestimento refratário. Os resultados obtidos neste trabalho resultaram em um aumento médio de 83% na vida útil do refratário. Dos cadinhos disponíveis, 91% deles conseguiram efetuar mais de 400 corridas, sendo que antes das melhorias este número era de apenas 9%. Adicionalmente, o número máximo de corridas por cadinho subiu 53% (de 467 para 715). Além de aumentar a disponibilidade dos cadinhos este significativo aumento de desempenho do refratário trouxe como ganho financeiro uma redução de 47% no custo anual de manutenção e préaquecimento do refratário. A medição do grau de sucesso das etapas deste trabalho foi fundamental para direcionamento dos passos seguintes, visando à melhoria contínua do desempenho do material refratário e aumento da competividade.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-04-03T18:22:29Z No. of bitstreams: 1 TeseLRSC.pdf: 19321865 bytes, checksum: 59c8299f94b51244447ce153f6f78a35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T14:13:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseLRSC.pdf: 19321865 bytes, checksum: 59c8299f94b51244447ce153f6f78a35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T14:13:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseLRSC.pdf: 19321865 bytes, checksum: 59c8299f94b51244447ce153f6f78a35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T18:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLRSC.pdf: 19321865 bytes, checksum: 59c8299f94b51244447ce153f6f78a35 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In recent years porcelain stoneware tiles showed the highest growth in production and consumption in ceramic industry sector. To achieve low porosity, which ensures the high performance of the product, is required the formation of large amount of liquid phases during sintering and the flow of these liquids are responsible for the undesirable pyroplastic deformation. Some factors exacerbate the problem: large and rectangular shapes and faster firing cycles. Moreover, the production of tiles through a more sustainable route, the dry route, lacks studies evaluating the effects of processing method on pyroplastic deformation. Thus, this study aimed to contribute to reducing the incidence of pyroplastic deformations in porcelain stoneware tiles, in order to identify the main variables involved and suggest maneuvers for achieve this goal. In the first stage, technical porcelain stonewares were formulated using common raw materials in this type of manufacturing and prepared by wet route. The main difference between the batches was that 10% of the feldspar was replaced with other raw materials such as potash feldspar and quartz in different granulometries in order to change the characteristics of the liquid phases and to minimize pyroplastic deformation. The characterization of the batches before and after firing, as well the assessment of physical and chemical / mineralogical effects of the raw materials on deformation behavior was essential to identify the variables prevalent in deformation. In second stage some batches from previous step were prepared by dry route method, and then the same tests were performed in order to evaluate the effects of processing route on pyroplastic deformation. The results indicated that batches prepared by dry processing route are less likely to deformation mainly due to heterogeneity of microstructure. In both stages, it was found out that the viscosity of the liquid phase formed during firing is the variable that affects most significantly the pyroplastic deformation of the porcelain obtained by both processing routes studied. / Os porcelanatos apresentaram nos últimos anos o maior crescimento em produção e consumo do setor de revestimentos cerâmicos. Para atingir a baixa porosidade, a qual garante o alto desempenho do produto, é necessário que durante a sinterização seja formada grande quantidade de fases líquidas e o fluxo dos líquidos formados é responsável pela indesejável deformação piroplástica. Formatos retangulares, grandes dimensões, espessuras reduzidas e ciclos térmicos rápidos agravam o problema. Além disso, a produção de porcelanatos por uma rota mais sustentável, a via seca, não apresenta estudos que avaliem os efeitos do processamento sobre a deformação. Assim, este estudo objetivou contribuir para reduzir a incidência de deformações piroplásticas em porcelanatos, buscando identificar as principais variáveis envolvidas e sugerir alternativas que permitam atingir esse objetivo. Na primeira etapa do trabalho foram formuladas massas de porcelanatos técnicos preparadas por via úmida, substituindo-se 10% do feldspato utilizado na massa de referência (STD) por matérias-primas como o quartzo e feldspato potássico em granulometrias diferenciadas com o objetivo de alterar as características das fases líquidas de modo a minimizar a deformação piroplástica. A caracterização das massas antes e após a queima, bem como a avaliação dos efeitos físicos e químico/mineralógicos das matérias-primas sobre o comportamento de deformação foram essenciais para identificar as variáveis predominantes na deformação. Na segunda etapa algumas massas da etapa anterior foram preparadas pelo método de via seca, realizando posteriormente os mesmos ensaios, permitindo avaliar os efeitos do processamento sobre a deformação. Os resultados indicam que massas preparadas por via seca apresentam menor tendência a deformar piroplasticamente devido principalmente à heterogeneidade da microestrutura. Nas duas etapas do trabalho, verificou-se que a viscosidade das fases líquidas formadas durante a queima é a variável que afeta de forma mais significativa a deformação piroplástica dos porcelanatos obtidos pelas duas rotas de processamento estudadas.

Orientador: Profª Drª Thais Helena Sydenstricker Flores-Sahagun / Co-orientador: Prof. Dr. Ramón Sigifredo Cortés Paredes / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 28/10/2015 / Inclui referências : f. 154-163 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Esta tese apresenta um estudo sobre filamentos de compósitos obtidos por extrusão e preparados com polipropileno, um compatibilizante polimérico, e serragem. Foi desenvolvido um novo processo de moldagem que utiliza filamentos viscosos de polímeros oriundos de uma extrusora para a confecção de peças que podem ou não ser perfis. Com o objetivo principal de revestir os filamentos com Al ou Cu através do processo de aspersão térmica à chama, foi necessário analisar algumas características do compósito tais como absorção de água, homogeneidade, resistência mecânica e degradação das fibras de madeira. Outros dois parâmetros analisados foram a flexibilidade dos filamentos, avaliada através da quantidade de fibra de madeira utilizada, e o uso de diferentes temperaturas de aquecimento do compósito durante o processo de fabricação. A pesquisa desenvolvida tem característica exploratória e o método de pesquisa foi o quase experimento, tendo sido realizadas três etapas de confecção de filamentos. Corpos de prova foram avaliados através de ensaios de tração, dobramento, densidade relativa, absorção de água, perfilometria, difratometria de raios-X, e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados alcançados demonstraram que 5% p/p de madeira é a quantidade mais adequada a ser utilizada nos compósitos analisados, pois confere maior flexibilidade aos filamentos que são utilizados na forma viscosa para a confecção de peças. Os ensaios de tração e de dobramento mostraram que a utilização de serragem pode reforçar o material e facilitar a deposição dos revestimentos metálicos através do processo de aspersão térmica. A análise no MEV da superfície de fratura de corpos de prova confirmou que a exposição a temperaturas mais elevadas, porém, abaixo do ponto de degradação das fibras, favorece a redução de poros no compósito e a consequente absorção de água. Foi possível realizar a deposição de alumínio sobre os filamentos, o que não aconteceu, forma satisfatória, com o cobre. Algumas peças plásticas foram produzidas e revestidas com Al para avaliação do potencial do método de moldagem e da aparência final dos produtos que podem ser usados em aplicações decorativas, artísticas e de uso geral. Palavras-Chave: Filamentos viscosos; madeira plástica; revestimentos metálicos; aspersão térmica; processo de moldagem. / Abstract: In this thesis it is presented a study about composites filaments obtained through extrusion, prepared with polypropylene, a polymeric compatibilizer and saw-dust. It was developed a new molding process that uses viscous polymer filaments that came from an extruder to prepare pieces that can or not consist of profiles. With the aim objective of coating the filaments with Al or Cu using the flame thermal spray process, it was necessary to analyze characteristics of the composites such as water intake, homogeneity, mechanical strength and degradation of the wood fibers. Other parameters that were analyzed were flexibility of the filaments, evaluation of the amount of fibers used and different heating temperatures of the composites during its preparation. The research developed has an exploratory characteristic and the research method used was the quasi-experiment, having been used three stages for the filaments preparation. Specimen were evaluated in tensile tests, bending, relative density determination, water intake, profilometry, crystallinity index through x-ray diffraction patterns and scanning electronic microscopy (SEM). The results obtained showed that 5 wt% of fiber wood is the best amount of reinforcing agent to be used in the composites because of the flexibility conferred to them, considering that they are used in the viscous form during the pieces molding. Strenght and bending tests showed that the use of saw-dust may reinforce the material and facilitate the metallic coatings through thermal spray process. The SEM surface fracture analysis of specimen confirmed that the exposition to higher temperatures, however, lower than the degradation temperature of fibers, favors the reduction of porous in the composite and the consequent water absorption. It was possible to coat the filaments with Al but the Cu coating was not satisfactory. Some plastic pieces were molded and coated with Al for evaluation of the molding method and of the final appearance of the products that may be used in decorative, artistic or general purposes. keywords: Viscous filaments; plastic wood; metal coatings; thermal spraying; molding process.

Resumo: O crescente interesse pelo estudo dos intermetálicos vem de diversos motivos decorrentes do seu comportamento estável à altas temperaturas, que se soma à sua estabilidade química, atrativos que os tornam materiais muito competitivos para aplicações em temperaturas elevadas. Entre as ligas intermetálicas mais estudadas estão as ligas a base de Fe-Al, que oferecem excelente resistência à corrosão e à sulfatação, sem contar que elas mantém suas características em temperaturas mais elevadas (seu ordenamento é mantido muitas vezes até a temperatura de fusão) que as superligas utilizadas comercialmente. Avanços tecnológicos permitiram ultrapassar dificuldades de processamento dos intermetálicos a base de alumínio, mas ainda assim seu manuseio à temperatura ambiente é limitado, devido à baixa tenacidade característica que apresenta nessas condições. Este trabalho propõe o desenvolvimento de aluminetos de ferro como revestimentos processados pela técnica PTA, Plasma Transfered Arc (Plasma por Arco transferido) utilizando misturas de pós elementares de Fe e de Al . Pretende-se assim contornar dificuldades de manuseio de componentes fundidos com as ligas intermetálicas de Fe-Al. Estudou-se também o efeito da composição química do substrato e da presença de cromo, nióbio e carbeto de tungstênio nas misturas depositadas. Os revestimentos foram avaliados quanto à sua estabilidade à exposição em temperaturas de 400ºC e 600ºC. Resultados mostraram que há desenvolvimento de fases intermetálicas, FeAl e Fe3Al , nos revestimentos e que a escolha do substrato deve ser criteriosa, pois sua composição química altera as propriedades dos revestimentos, apesar de não ter sido observado o comprometimento do desenvolvimento dos intermetálicos. A adição de elementos de liga ou carbetos às misturas de pós depositadas altera as características dos revestimentos. A exposição à temperatura por até 12h mostrou que os revestimentos com melhor estabilidade foram aqueles processados com misturas de pós de Fe e de Al sem elementos de liga ou carbetos.

Orientador : Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 31/08/2015 / Inclui referências : fls. 100-102 / Área de concentração: Manufatura / Resumo: Na indústria automobilística a principal função dos revestimentos é a proteção contra corrosão. O processo de fosfatização tem uso generalizado na indústria, pois forma uma película altamente aderente que proporciona alta proteção contra corrosão quando combinados com revestimentos orgânicos. Todavia, esse tem sido substituído, dado que não são amigáveis ambientalmente devido à energia gasta durante o processo e os metais utilizados. Exposto estes fatores, tornou-se necessário o desenvolvimento de novos revestimentos de conversão da superfície que tenham menor impacto sobre o meio ambiente e não comprometam o resultado de proteção contra corrosão. O óxido de zircônia é um novo e promissor prétratamento. Este tratamento é livre de fosfatos e metais nocivos ao meio ambiente e pode ser aplicado em temperatura ambiente. O oxido de zircônio demonstra boa aderência à superfície metálica. O objetivo deste trabalho foi validar a hipótese de que tanto o revestimento a base de fosfato de zinco, como o óxido de zircônia possuem as mesmas características de proteção contra corrosão, através de testes convencionais (ciclo misto) e impedância eletroquímica, utilizando a técnica chamada REAP (Avaliação Eletroquímica Rápida de Pintura). Após a realização dos testes, ambos os revestimentos apresentaram resultados satisfatórios contra a corrosão conforme teste de ciclo misto. Por sua vez, ao utilizar a técnica REAP, apesar de apresentar resultados positivos, não foi possível validar os resultados referentes à absorção de água e a resistência à corrosão do revestimento. Isto porque, os resultados coletados não apresentaram reprodutibilidade. Já os testes de desplacamento através da técnica REAP apresentaram resultados satisfatórios quando comparados com o teste de ciclo misto. Essa afirmação foi possível, pois, o desplacamento e a morfologia no entorno do traço foram similares ao teste referência (ciclo misto). / Abstract: In the automotive industry the main functions of coatings is corrosion protection. The phosphating process has general use in industry, because it forms a highly adherent film that provides highly corrosion protection when combined with organic coatings. However, this has been replaced, given that they are not environmentally friendly due to the energy expend during the process and the metals use. Owing to these factors, it has become necessary the development of new surface conversion coatings which have lower impact on the environment and do not compromise the result of corrosion protection. Zirconium oxide is a promising new pretreatment. This treatment is free of phsphates and harmful metals to the environment, can be applied at room temperature. Zirconium oxide demonstrates good adhesion to the metal surface. The purpose of this study was to validate the hypothesis that the both coatings zinc phosphate or zirconium oxide base have similar protection characteristics against corrosion. Though conventional tests (salt spray) and electrochemical impedance, though method termed REAP (Electrochemical Rapid Assessment Painting). After achievement the tests, both coatings had satisfactory results against corrosion as the salt spray test. However, though the REAP method although this present positive results, was not possible validate the results referring to water absorption and corrosion resistance of the coating. This because the results obtained did not present reproducibility. Already the disbonding tests by REAP method showed satisfactory results when compared to the salt spray test. This affirmation was possible, because, the disbonding and morphology around the scratch were similar to the reference test (salt spray).

Este trabalho apresenta um estudo do comportamento tribológico e corrosivo do aço AISI 4140 temperado e revenido, nitretado a plasma e posteriormente revestido com filme fino de CrN, em contato com etanol hidratado combustível. A caracterização das diferentes condições da superfície foi feita por meio das análises de RBS, MEV, DRX, microesclerometria linear e nanoindentação .O coeficiente de atrito foi determinado por meio de ensaios de desgaste por deslizamento tipo esferasobre- disco, em diferentes condições de tratamento do aço AISI 4140 (temperado e revenido, nitretado e duplex) e de lubrificação (a seco, em etanol, em mistura de etanol com óleo lubrificante e em óleo lubrificante). A taxa de desgaste foi estimada por medidas de perfilometria nas trilhas de desgaste. Os mecanismos de desgaste foram determinados com auxílio das técnicas de MEV e EDS, para avaliação microestrutural e química em termos qualitativos das superfícies desgastadas, e da espectroscopia Raman para análise dos compostos químicos presentes. A corrosão foi avaliada por meio de ensaios de imersão em etanol hidratado combustível seguindo a norma NBR 8265, antes e após os ensaios de desgaste. O aço AISI 4140 com tratamento duplex (nitretado/CrN) ensaiado em óleo lubrificante apresentou os menores valores de coeficiente de atrito e de taxa de desgaste. Esse comportamento está associado à formação de um tribofilme composto de óxido de cromo, com elevado potencial iônico, resultante da interação do filme de CrN com o óleo lubrificante durante o contato por deslizamento. A condição duplex apresentou maior resistência à corrosão em relação ao aço AISI 4140 temperado e revenido e ao aço AISI 4140 nitretado. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T12:17:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Aline Luisa Bandeira.pdf: 5741367 bytes, checksum: 799162eae9c513d1d84cd413b102f08e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T12:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Aline Luisa Bandeira.pdf: 5741367 bytes, checksum: 799162eae9c513d1d84cd413b102f08e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work shows a study of the tribological and corrosive behaviour of AISI 4140 steel previously quenched and tempered, plasma nitrided and then coated with CrN thin film, in contact with hydrated ethanol fuel. The surface characterization was performed by means of RBS, SEM, XRD, linear microscratch and nanoindentation techniques. The friction coefficient was determined by ball-on-disc sliding wear tests, under different treatment conditions of the AISI 4140 steel (quenched and tempered, nitrided and duplex), as well as different lubrication conditions (dry, with ethanol, with a mixture of ethanol and lubricant oil and with lubricant oil). Wear rate was estimated with profilometry measurements on the wear tracks. Wear mechanisms were determined by SEM and EDS techniques in order to evaluate the microstructure and qualitative elemental composition of the worn out surfaces, and by Raman spectroscopy in order to determine the type of chemical compounds. Corrosion was evaluated by immersion tests in accordance with NBR 8265, before and after the wear tests. AISI 4140 steel with duplex treatment (nitrided/CrN) tested in lubricant oil displayed the lowest values of friction coefficient and wear rate. This behaviour is associated with the formation of a chromium oxide tribofilm, with high ionic potential, originated from the interaction of the CrN film and oil in sliding contact. The material treated in the duplex condition showed a higher corrosion resistance than AISI 4140 steel after heat treatment or plasma nitriding process.