Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06771.pdf: 4249472 bytes, checksum: 526f011758253259b0271853dda7e970 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06769.pdf: 4275325 bytes, checksum: f2158eb766fa7886249500f40de27cec (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN-CNEN/SP / FAPESP:97/04424-5

Neste trabalho, camadas de elevadas durezas e resistentes ao desgaste, constituídas de NbC, VC ou Fe-B, foram produzidas nos aços AISI H13 e D2, por meio de tratamentos termo-reativos em banhos de bórax, com adição de Fe-Nb, Fe-V, Fe-Ti e Al. As amostras foram caracterizadas por meio de microscopias ótica e eletrônica de varredura com EDS (espectroscopia de dispersão de energia), difração de raios-X, GDOS (“Glow discharge optical spectroscopy”), microdureza Vickers, e ensaios de adesividade e desgaste em micro-escala. Para os banhos contendo Fe-Nb/Al, foram obtidas camadas de NbC nos dois aços, com espessuras médias de 6,2 mícrons, quando produzida no aço AISI H13, e 15,6 mícrons para o aço AISI D2. No caso do banho com adição de Fe-V/Al, produziram-se camadas de VC, com espessuras médias de 5,8 e 14,2 mícrons, para os aços AISI H13 e D2, respectivamente. As durezas das camadas de NbC e VC situaram-se na faixa de 2338 a 2471HV. No caso dos banhos contendo Fe-Ti e Al ou apenas Al, foram produzidas camadas de boretos, principalmente FeB e Fe2B, com espessuras variando de 30 a 130 mícrons, e durezas médias na faixa de 1583 a 1742HV. Os ensaios de adesividade evidenciaram as excelentes aderências das camadas com os substratos. Todas as camadas apresentaram resistências ao desgaste muito superiores as dos substratos, destacando-se as camadas de NbC e VC. Os ensaios de desgaste em micro-escala foram realizados sob carga elevada e sem uso de abrasivo, simulando condições de desgaste adesivo-abrasivo, uma vez que inexistem dados a respeito desse comportamento. Com o decorrer do ensaio, o modo de desgaste passou de adesivo para abrasivo, o que foi registrado pela presença de sulcos paralelos e de superfícies polidas nas calotas de desgaste. / In the present work, hard and wear resistant layers, consisting of NbC, VC or Fe-B, were produced on AISI H13 and D2 steels, by thermo-reactive treatments in borax baths, added with Fe-Nb, Fe-V, Fe-Ti and Al. Samples were characterized by optical and scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry (EDS), X-ray diffraction (XRD), Glow discharge optical spectroscopy (GDOS), Vickers microhardness, and adhesion and micro-scale wear tests. For the baths containing Fe-Nb/Al, the layers obtained on both steels consisted of NbC, with an average thickness of 6.2 micrometers, when formed on AISI H13 steel, and 15.6 micrometers for the AISI D2 steel. In the case of borax bath added with Fe-V/Al, the produced layers contained VC, which had average thicknesses of 5.8 and 14.2 micrometers, for the AISI H13 and D2 steels, respectively. The hardness of the NbC and VC layers varied from 2338 to 2471HV. In the case of the borax bath containing Fe-Ti and Al or only Al, boride layers were produced, mainly FeB and Fe2B, with depths ranging from 30 to 130 micrometers, and average hardnesses varying from 1583 to 1742HV. The obtained layers presented excellent adhesion to the substrates. All layers presented wear resistance superior to the substrates, mainly the NbC and VC layers. The micro-scale wear tests were performed under high applied loads and without addition of abrasive, thus simulating adhesive-abrasive wear conditions, as there is no existing data concerning this wear behavior. During the micro-scale wear test, the wear mode changed from adhesive wear to abrasive wear, which was verified by the presence of parallel grooves and smooth surfaces in the wear craters.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As ligas de Al-Si são amplamente utilizadas na indústria em substituição ao aço e o ferro fundido nos setores de alta tecnologia. A importância comercial dessas ligas deve-se principalmente ao seu baixo peso, excelente resistência à abrasão e à corrosão, alta resistência em temperaturas elevadas, baixo coeficiente de expansão térmica e menor consumo de combustível que proporciona redução considerável de emissão de poluentes. No presente trabalho, uma liga de Al-Si utilizada na indústria automobilística para fabricação de pistões de motores de combustão interna, foi submetida a tratamentos superficiais de refusão a LASER (Nd:YAG, λ = 1,06 m, modo pulsado). A radiação laser possibilita diversas concentrações de energia com precisa transferência dela para o material sem contato físico. A transferência intensa de energia provoca a ocorrência de modificações estruturais na camada superficial do material. Experimentos com pulsos únicos e trilhas foram realizados sob diferentes condições de processamento LASER com o intuito de analisar as mudanças microestruturais resultantes dos tratamentos e seus efeitos sobre a dureza. Para a caracterização da camada endurecida foram utilizadas as seguintes técnicas: microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), mapeamento de raios-X, ensaios de microdureza Vickers e de rugosidade máxima. Após os tratamentos superficiais de refusão a LASER da liga Al-Si, a alta taxa de resfriamento resultante causou mudança na microestrutura devido ao refinamento das partículas de silício eutético primário presentes na liga, resultando em aumento de dureza. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11248.pdf: 11359579 bytes, checksum: 01f4dbcf2ba16c62fa4d6ba4397ac463 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste trabalho foi a avaliação do comportamento à fadiga de materiais compósitos de matriz metálica (CMM) obtidos pela rota da metalurgia do pó, tendo como variáveis a fração volumétrica de reforços e o tipo de tratamento superficial mecânico utilizado. Foram obtidos materiais compósitos com matriz de alumínio AA 1100 reforçados com partículas de carboneto de silício (SiC) nas frações volumétricas de 5, 10 e 15%. Uma quantidade de material de controle, constituído unicamente pelo material da matriz também foi produzida para fins de comparação. Os materiais obtidos foram caracterizados física, mecânica e microestruturalmente. Os resultados mostraram, de maneira geral, uma distribuição homogênea das partículas de reforço e melhoria do limite de resistência dos compósitos com relação ao material de controle. Entretanto, alguns defeitos como porosidades e veios de alumínio puro foram detectados esporadicamente. Em outra etapa, foram realizados ensaios de fadiga do tipo axial nos materiais em modo tensão-tensão, com razão de tensões R = 0,1 e frequência de 15 Hz. Os tipos de tratamentos superficiais utilizados na confecção dos corpos de prova de fadiga foram: usinagem e jateamento. As variáveis de usinagem foram: taxa de avanço e tipo de ferramenta. Os materiais jateados não apresentaram melhorias significativas de vida à fadiga com relação ao material de controle. Os usinados grosseiramente apresentaram a pior vida em fadiga e as marcas de usinagem, nestes casos, funcionaram como fortes concentradores de tensão. Os reforçados com 5% de SiC, diferentemente daqueles reforçados com 10 e 15%, apresentaram vida à fadiga inferior à do material de controle, ou por causa do menor limite de escoamento ou devido à menor fração volumétrica de reforços. Os materiais usinados com metal duro (MD) não apresentaram diferenças de vida à fadiga com relação aos usinados com PCD, provavelmente devido à classe do metal duro utilizado. Os materiais reforçados com 5% de SiC e jateados apresentaram resultados de fadiga com os maiores desvios padrões. Os materiais reforçados com 5% de SiC apresentaram as menores sensibilidades à fadiga com a variação da carga. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP