Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4579.pdf: 18742148 bytes, checksum: 1608773daed18a47b7aa9187cd4ea6b5 (MD5) Previous issue date: 2012-08-09 / The aim of this work is to conjugate a sort of known processing techniques in to a machining chips recycling route. These are generate during airframe primary parts from AA 7050-T7451, purchased according to AMS 4050H. The main processes assessed in this work were sprayforming, thermomechanical processes and heat treatments. According to the gathered data, the homogenization heat treatment after sprayforming has improved the investigated material properties significantly. The use of hot torsion test was fundamental in order to define the best processing route in order to define a refined microstructure. Beside the hot torsion tests survey, a methodology of experimental data treatment and analysis was developed and used accordingly. And based on these analyses, a new extrusion matrix was designed and manufactured. The new average grain size about 4.0 m obtained has presented good correlation with the size predicted by the method developed. Tensile test data has presented higher than the values specified in AMS 4050 H. Preliminary fatigue data has showed a dispersion within the MMPDS-06 (former MIL-HDBL-5), for similar testing condition, and fulfill the AMS 4050H fatigue requirements. / O objetivo deste trabalho é avaliar a conjugação de técnicas conhecidas de processamento para a definição de uma rota de reciclagem de cavacos de usinagem. Estes são gerados durante a manufatura de peças primárias a partir de placas da liga de alumínio 7050-T7451, adquiridas conforme AMS 4050H. Os principais processos utilizados nesta rota de reciclagem dos cavacos foram: refusão por conformação por spray, processamentos termomecânicos e tratamentos térmicos. O tratamento térmico de homogeneização antes da extrusão e a solubilização antes do envelhecimento melhorou significativamente a resposta do material ao tratamento térmico. A utilização do ensaio de torção a quente foi fundamental para definir a melhor condição de processamento para a obtenção de uma microestrutura refinada. Juntamente com os ensaios de torção a quente, uma metodologia de tratamento e análise dos dados de torção a quente foi desenvolvida. Baseado nos dados obtidos, uma nova matriz de extrusão foi projetada. O tamanho médio de grão de 4,0 m que foi obtido apresentou boa correlação com as análises do ensaio de torção a quente, para condições semelhantes de processamento. Os resultados obtidos durante a realização dos ensaios mecânicos de tração apresentaram resultados superiores aos especificados na AMS 4050 H. Da mesma forma, os dados preliminares de fadiga do material, mostraram que os dados obtidos estão na mesma nuvem de dispersão dos dados do MMPDS-06 (antigo MIL-HDBK-5), para condições semelhantes de ensaios, e atende aos critérios de fadiga da AMS 4050 H.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6243.pdf: 18142395 bytes, checksum: 97db798d226a0777a207cf83fc5a4e14 (MD5) Previous issue date: 2014-06-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work was studied the influence of interpass time on the recrystallizationprecipitation interaction occurring during the thermomechanical processing of ISO 5832-9 austenitic stainless steel, which has high contents of niobium (0.28%) and nitrogen (0.35%). The simulation of the industrial processing was carried out through hot torsion testing with multiple deformations in continuous cooling, in which the interpass time ranged between 5 and 50 s. The obtained plastic flow curves showed that shortest interpass times lead to increased levels of stress during straining and that the non-recrystallization temperature for this steel is close to 1100°C. The microstructural evolution was investigated by interrupting the tests on certain deformations before and after Tnr, and for this it was used the microscopy techniques of optical, transmission electron and scanning electron associated with electron backscattered diffraction. Small interpass times resulted in a larger volume fraction of small precipitates (< 50 nm) and smaller grain sizes. It was observed that dynamic recrystallization also occurs, and that these smaller precipitates were effective in pinning grain boundaries and dislocations (continue...). / No presente trabalho foi avaliada a influência do tempo entre passes na interação recristalização-precipitação durante o processamento termomecânico de um aço inoxidável austenítico com altos teores de nióbio (0,28%) e nitrogênio (0,35%), o ISO 5832-9. A simulação do processamento industrial foi realizada por meio de ensaios de torção a quente com múltiplas deformações em resfriamento contínuo e com tempo entre passes variando entre 5 e 50 s. As curvas de escoamento plástico obtidas mostraram que menores tempos entre passes conduzem ao aumento dos níveis de tensão durante a deformação e que a temperatura de não recristalização deste aço está próxima de 1100°C. Investigou-se a evolução microestrutural interrompendo os testes em determinadas deformações antes e depois da Tnr e para tal foram utilizadas técnicas de microscopia ótica, eletrônica de transmissão e eletrônica de varredura associada com difração de elétrons retroespalhados. Tempos entre passes menores produziram maiores porcentagens de precipitados pequenos (< 50 nm) e tamanhos de grãos menores. Foi observado que a recristalização dinâmica também acontece e que estes precipitados menores foram eficientes no ancoramento dos contornos de grãos e discordâncias (continua...).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2081.pdf: 6174957 bytes, checksum: 676451974da9b2ef21785297b4686072 (MD5) Previous issue date: 2007-10-26 / One of the key points in steel development has been the refinement of the microstructure, however without change the chemical composition with addition of alloy elements. The refinement of the ferrite grain size leads simultaneously to an increase in strength and toughness. Ultrafine grains can be produced through thermomechanical controlled treatments, generated by dynamic strain-induced phase transformation (g®a), which also can be associated with others dynamic phenomena, such as dynamic recrystallization. In this work a low and a middle carbon steel were previously austenitized at 900ºC for 180 s and cooled at 1ºC/s to a given deformation temperature established in relation to their critical temperatures. The deformation were applied with a strain of 2,5 at a strain rate of 1 s-1. The behavior of the materials during the deformation was analyzed using the stress-strain curves obtained from torsion experiments. After deformation, the samples were air cooled and the final microstructure characterized by scanning electron microscopy. It was determined with success a route capable to produce ultrafine ferrite grains, where grain size of 1,6 &#956;m were produced for the Cos Ar 60 steel and 1,3 &#956;m for the SAE 1548 steel. / Um dos pontos chave no desenvolvimento de aços têm sido o refinamento da microestrutura, porém sem alterar a composição química com a adição de elementos de liga. O refinamento do tamanho de grão ferrítico conduz simultaneamente a um aumento de resistência e tenacidade. Grãos ultrafinos podem ser produzidos através de tratamentos termomecânicos controlados, gerados pela transformação dinâmica de fase (g®a) induzida por deformação, podendo estar ainda associado a outros fenômenos, como recristalização dinâmica. Neste trabalho um aço com baixo e outro com médio teor de carbono foram previamente austenititizados a 900ºC por 180 s, sendo em seguida resfriados a uma taxa de 1ºC/s e deformados por ensaios isotérmicos de torção em temperaturas estabelecidas segundo suas temperaturas críticas de transformação. As deformações foram aplicadas com uma quantidade de 2,5 e a uma taxa 1 s-1. O comportamento dos materiais durante a deformação foi analisado utilizando as curvas de escoamento plástico obtidas dos ensaios de torção. Após a deformação, as amostras foram resfriadas ao ar e a microestrutura final caracterizada por microscopia eletrônica de varredura. Foi determinada com sucesso uma rota capaz de produzir grãos ferríticos ultrafinos, onde grãos de 1,6 &#956;m foram produzidos para o aço Cos Ar 60 e 1,3 &#956;m para o aço SAE 1548. Um dos pontos chave no desenvolvimento de aços têm sido o refinamento da microestrutura, porém sem alterar a composição química com a adição de elementos de liga. O refinamento do tamanho de grão ferrítico conduz simultaneamente a um aumento de resistência e tenacidade. Grãos ultrafinos podem ser produzidos através de tratamentos termomecânicos controlados, gerados pela transformação dinâmica de fase (g®a) induzida por deformação, podendo estar ainda associado a outros fenômenos, como recristalização dinâmica. Neste trabalho um aço com baixo e outro com médio teor de carbono foram previamente austenititizados a 900ºC por 180 s, sendo em seguida resfriados a uma taxa de 1ºC/s e deformados por ensaios isotérmicos de torção em temperaturas estabelecidas segundo suas temperaturas críticas de transformação. As deformações foram aplicadas com uma quantidade de 2,5 e a uma taxa 1 s-1. O comportamento dos materiais durante a deformação foi analisado utilizando as curvas de escoamento plástico obtidas dos ensaios de torção. Após a deformação, as amostras foram resfriadas ao ar e a microestrutura final caracterizada por microscopia eletrônica de varredura. Foi determinada com sucesso uma rota capaz de produzir grãos ferríticos ultrafinos, onde grãos de 1,6 &#956;m foram produzidos para o aço Cos Ar 60 e 1,3 &#956;m para o aço SAE 1548.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4604.pdf: 5048279 bytes, checksum: 408066b896c1f87de43eb9de3f805e48 (MD5) Previous issue date: 2012-07-29 / Termomechanical behavior of spray formed 6.5% Si-Carbon steels were analyzed by physical simulation, through torsion tests, and the evolution of preferential orientation were analyzed in order to electrical devices. Low carbon steel was used in spray forming, and the parameters were changed in order to minimize porosity. The carbon content in Specimens influence in hot mechanical behavior were analyzed in torsion tests in only one pass until fracture, in warm temperatures ranging from 700 °C to 930 °C in a specific strain rate of 1s-1. Microstructure evolution was analyzed in SEM (scanning electron microscope) and the texture through EDSD (electron backscatter diffraction). Results shows that alloy ductility are improved with the carbon contents and process used, temperature and strain rate, and in some processes conditions preferential orientation necessary in electrical devices is obtained. / Neste trabalho foi estudado o comportamento termomecânico de ligas Fe-6,5%Si, obtidas por conformação por Spray, através de simulação física do processamento metalúrgico, via ensaios de torção a quente e a análise das texturas preferenciais obtidas após a conformação, com intuito de analisar as propriedades para aplicações elétricas. Na conformação por spray, foram utilizados aços baixo carbono, alterando-se os parâmetros para a produção de amostras com porosidade mínima. O efeito da quantidade de carbono das amostras no comportamento mecânico a quente foi analisado através de ensaios de torção até a fratura, em taxas de deformação de 1 s-1 e variando-se a temperatura de deformação entre 700 e 930 oC. A evolução microestrutural foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura e a textura através de análises de difração por elétrons retro-espalhados (EBSD). Os resultados obtidos mostram que a ductilidade das ligas melhora com o aumento da quantidade de carbono. Através de variações nas condições de processamento, temperatura e taxa de deformação, foi obtida a textura necessária para aplicações elétricas.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-04-25T20:09:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lívio Bráulio Silva e Camargo - 2014.pdf: 13608179 bytes, checksum: 577554ee148810b74272f7b5a266db0b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-26T12:55:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lívio Bráulio Silva e Camargo - 2014.pdf: 13608179 bytes, checksum: 577554ee148810b74272f7b5a266db0b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T12:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lívio Bráulio Silva e Camargo - 2014.pdf: 13608179 bytes, checksum: 577554ee148810b74272f7b5a266db0b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-08-11 / To evaluate the influence of thermal and mechanical wear on the bending strength, topography and surface roughness of orthodontic NiTi wires Thermoset. Materials and Methods: round wire gauge section 0.018 "(0.045 mm) alloy NiTi (nickel titanium), thermoactivated (Dental Morelli, 3M/Abzil, American Orthodontics, Detsply GAC, Ormco) were selected. The samples were subjected to deflection test in a universal testing machine Instron 5965 model, and the atomic force microscope AFM model 5500, after being in thermocycled equipment Thermomechanical Wear Model ER 37000. Data were submitted to ANOVA statistical analysis and Tukey test, beyond the Spearman correlation coefficient with α = 0.05 significance. Results: By applying the deflection test at three points we observed that groups 1 and 4 matching results obtained, while the 2 and 3 equaled each other. The average force exerted by the wire was more pronounced in group 1 (control) than the rest. The wire Morelli which was developed as a higher average strength of the wire AO less developed for all groups. By AFM, the wires of Thermoset Abzil and AO presented the most striking defects and Morelli thermoactivated showed less surface irregularities. The other wires were equal in quantity and severity of surface topographical, changes Conclusion: The test deflection at three points proved to be very effective for the desired goals. Demonstrating the equivalence between the control group and the group that was subjected to thermo-mechanical wear. Wires subjected to for just one wear, thermal or mechanical, proved to release more linear force. All Thermoset wires studied andsubmitted to the AFM, showed irregularities on the surface, with no significant differences between groups. The wires had higher surface smoothness were those who developed higher levels of strength in the load-deflection graph. / Objetivo:Avaliar a influência do desgaste térmico e mecânico na resistência à deflexão, topografia e rugosidade superficial de fios ortodônticos de níquel titânio termoativados. Materiais e Métodos: Foram selecionados fios de secção redonda de calibre 0,018” (0,045mm) da liga de níquel-titânio termoativados das marcas: Dental Morelli, 3M/Abzil, American Orthodontics, Dentsply GAC, Ormco. As amostras foram submetidas ao teste de deflexão, na máquina de ensaio universal Instron, e ao microscópio de força atômica para verificação da rugosidade superficial, após serem termocicladas na máquina de desgaste termomecânico. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística ANOVA e teste de Tukey, além do coeficiente de correlação de Spearman com significância α=0,05. Resultados: Através da aplicação do teste de deflexão em três pontos pode-se observar que os grupos 1 e 4 obtiveram resultados semelhantes, enquanto os grupos 2 e 3 foram semelhantes entre si. As médias de força exercidas pelos fios mostrou-se mais pronunciada no grupo 1 (controle) do que no restante. O fio da Morelli foi o que apresentou a maior média de força enquanto o fio da AO desenvolveu a menor, para todos os grupos. Ao AFM, os fios da Abzil e da AO foram os que apresentaram ranhuras e crateras mais marcantes e o Morelli mostrou a superfície com menos irregularidades. Os demais fios se igualaram em quantidade e profundidade das alterações topográficas superficiais Conclusão: Houve semelhança nos resultados entre os grupos controle e o que foi submetido ao desgaste termo-mecânico. Os fios submetidos há apenas um desgaste, térmico ou mecânico, mostraram-se com liberação de força mais leve e contínua. Todos os fios termoativados estudados, submetidos ao AFM, apresentaram irregularidades na superfície, não havendo mudanças significativas entre os grupos. Os fios que apresentaram maior lisura de superfície foram os que desenvolveram maiores níveis de força no gráfico de carga-deflexão.

Esta Dissertação de Mestrado tem como Objetivo estudar a influência da tangente delta, envelhecimento termomecânico e força no comportamento de uma borracha de polibutadieno baixo cis perante o desgaste abrasivo através de experimentos em roda de borracha, utilizando planejamento fatorial completo em dois níveis (DOE 2k). A literatura possui muitas informações em relação à força indicando uma relação exponencial com a taxa de desgaste, todavia em relação à tangente delta e ao envelhecimento termomecânico quase não há dados. Ao final do trabalho foi possível verificar que todos os fatores estudados são significativos com relação ao desgaste da borracha, sendo a força a variável com maior influência, seguida pelo envelhecimento. A histerese medida pela tangente delta, apesar de ser um fator importante, só exerce influência no desgaste quando a borracha se encontra no estado envelhecido. Além disto, este trabalho também apresenta informações complementares sobre propriedades que são características da borracha e pouco difundidos, como o smearing, características de ondas de abrasão (abrasion pattern), comprimento de onda (Schallamach wavelength) e ondas de destacamento (waves of detachment). / This goal of this Master thesis is the study the influence of loss factor, thermomechanical aging and applied load to the abrasion behavior of low cis polibutadiene rubber through rubber wheel testing machine experiments using 2k factorial experiment design in two levels (DOE 2k). The literature has many information involving action of force showing exponential relationship between wear rate with applied load, almost no data related to the influence of loss factor and the thermomechanical aging. It was observed that all the studied factors are significant to the wear of rubber, the force being the variable with the greatest influence, followed by aging. The loss factor, despite being an important factor, only influences the wear behavior of aged rubber. In addition, this work presents some information regarding to the typical properties only for rubber and rubber products, such as smearing, abrasion pattern and Schallamach wavelength.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 capa-introducao.pdf: 136742 bytes, checksum: f3fec628299a200f8267c463e8e1e3d9 (MD5) Previous issue date: 2011-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of new materials, in addition to the increasing industrial demand for more efficient numerical tools capable of predicting defects in metal forming processes, has stimulated research on new material models. In this context, the Continuum Damage Mechanics has proved to be able of successfully predicting ductile failure onset in metal forming operations. The main objective of this work is the study of a thermo-elastic-plastic formulation and thermo-mechanical coupling schemes aiming at prediction of mechanical degradation of ductile materials. The material internal degradation is described using a modified version of Lemaitre s (1985) damage model, in which the void opening and void closure effects associated to tensile and compressive stress states are accounted for. The mechanical and thermal problems are formulated using the Finite Element Method. Coupling of thermal effects is defined by a sensitivity factor included in the yield function and by a component describing the energy generated due to dissipation of plastic work. Two coupling procedures are addressed in this work: staggered scheme and iterative scheme. Accuracy of the iterative coupling scheme is assessed by the analysis of the load increment size. In this case, the results show that the iterative procedure is more accurate than the staggered scheme. The study of the coupled thermal and mechanical effects is discussed by the analysis of the influence of the temperature and the heat transfer coefficient based upon the simulation of tensile tests of U-notched specimens. The results show that the internal degradation of the material is strongly affected by its temperature and heat transfer coefficient, i.e., higher temperatures increase the material capacity to deform with smaller rates of material degradation. / O surgimento de novos materiais, aliado ao aumento da demanda industrial por ferramentas numéricas capazes de prever o aparecimento de defeitos em processos de conformação mecânica, tem estimulado o desenvolvimento de novos modelos materiais. A Mecânica do Dano Contínuo, em cujo contexto este trabalho está inserido, provou ser uma abordagem capaz de prever o início da fratura dúctil em operações de conformação mecânica. O principal objetivo deste trabalho é o estudo da formulação termo-elastoplástica de problemas com acoplamento termomecânico visando a sua aplicação na predição da degradação mecânica de materiais dúcteis. A descrição da degradação interna do material é feita através da modificação do modelo de dano de Lemaitre (1985) para incluir efeitos de abertura e fechamento de vazios relacionados a estados de tensão trativos e compressivos. Os problemas térmico e mecânico são formulados utilizando o método de Elementos Finitos. O acoplamento dos efeitos térmicos é definido através da inclusão de um fator de sensibilidade na função de escoamento e da geração de calor por dissipação plástica. Dois métodos de acoplamento foram abordados: método particionado e método iterativo. A avalição da precisão do método de solução iterativo do problema acoplado é feita através da análise de influência do incremento de carga. Neste caso, os resultados obtidos mostraram que o método iterativo é mais preciso que o método particionado. O estudo dos efeitos térmico e mecânico acloplados é feito através da análise da influência da temperatura e do coeficiente de troca de calor na simulação de um ensaio de tração usando um corpo de prova cilíndrico. Os resultados mostram que a degradação interna do material é fortemente influenciada pela temperatura do material e pelo coeficiente de troca de calor, ou seja, quanto maior a temperatura, maior é a capacidade do material de se deformar plasticamente com uma redução da taxa de degradação. interna do material.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4591702 bytes, checksum: d3d1162ab21be50fefa84c84806ec86f (MD5) Previous issue date: 2012-11-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fall of ceramic tile elements in facades is a problem that still persists in countries with more then two hundred years of experience. Although there are several parameters considered important in many standards, the effects of sun rays radiation on heat transfer and its combined effect with the color of the elements are not considered. As far as temperature is concerned, standards are mostly focused on stresses generated by thermal expansion. Although temperature affects cement hydration, which is the main material used to produce facade adhesives, studies on the effect of theses parameters on the pathologies associated with tile falls is very incipient. The aim of this work is to investigate the mechanical behavior of ceramic tile beams bonded with commercial Portland cement based adhesives and geopolymerics adhesives subjected to cyclic thermal variations, proposing new materials adhesives (sustanaible) and new propositions review. First, several field cases were studied in order to assess the main features of damaged facades. It has been observed that most bond problems occurred at the ceramic tile and the adhesive material interface. Also, facades with greater damage were oriented towards greater exposure of sun rays, which temperature gradient was as high as 55oC between day and night and also between color types. A laboratory systematic study was designed to simulate real thermal cicles as in structure conditions. Test parameters where temperature exposure, type adhesives and color ceramic tile. The cyclical temperature regime was produced in an irradiation chamber designed to reach 55ºC in a black globe for one, three and seven days. The adhesion was evaluated for mechanical pull tests (NBR 14084). The experimental results confirmed that failure happens at the ceramic-adhesive interface and, also, that temperature has a negative effect on the adhesive commercial Portland cement and positive for geopolymerics adhesives The greater the temperature, the lower the adhesion, especially when the adhesive thickness increases. The results help to supply both scientific bases to understand adhesive properties of tile facades. / O descolamento de placas de revestimento em edificações é um problema que ainda persiste em diversas construções modernas. Estes descolamentos acontecem principalmente em fachadas, onde a incidência de raios solares nas superfícies, aliada aos diferentes coeficientes de dilatação dos materiais constituintes dos seus revestimentos, contribuem para deformações diferenciais gerando tensões superiores aquelas dos mecanismos de adesão. Embora vários parâmetros estejam preconizados em diversas normas nacionais e internacionais, o efeito da temperatura, da cor das placas cerâmicas e o tipo de adesivo utilizado na aderência de placas em fachadas não têm sido considerados. Desta forma, as normas não contemplam a associação entre a difusão de calor gerada por irradiação solar e as diversas cores dos elementos de revestimento, que pode contribuir para a qualidade do revestimento de fachada. Este projeto objetiva-se a avaliar o comportamento mecânico de sistemas cerâmicos colados com adesivos comerciais à base de Cimento Portland e Geopoliméricos, propondo, assim, novos materiais adesivos (sustentáveis) e novas proposições de avaliação. Uma análise de edificações reais, na cidade de João Pessoa, indicou que os principais problemas de queda de material em fachadas ocorrem, predominantemente, na interface cerâmica-cola como também nas fachadas com maior incidência de radiação solar. Os sistemas estudados em laboratório foram projetados como uma tentativa de simular condições de utilização de peças em estruturas reais. Os principais parâmetros de ensaio foram: a temperatura, o tipo de adesivo e a cor do elemento cerâmico. A temperatura da câmara de irradiação foi calibrada de maneira que um globo negro atingisse temperatura de 55ºC e simulasse chuvas. A ciclagem térmica foi controlada por um termostato automático e ocorreu por um, três e sete dias. A aderência foi avaliada de acordo com ensaios mecânicos de arrancamento, segundo a NBR 14084. Os resultados experimentais confirmam que os descolamentos ocorrem, predominantemente, na interface cerâmica-cola e que o aumento da temperatura tem um efeito negativo para a argamassa colante e positivo para os adesivos geopoliméricos. Os resultados desta pesquisa contribuirão para fornecer subsídios teórico-práticos sobre a adesão de revestimento de fachadas, bem como para avaliação do potencial de utilização de adesivos geopoliméricos na colagem de revestimentos cerâmicos.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2663427 bytes, checksum: 32fe62098d052c5ec88062947422c2d1 (MD5) Previous issue date: 2010-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Shape memory alloys have been object of diverse studies due to a vast fan of possible applications, such as: medical applications (materials for applications in dentistry and orthopedics), sensor (thermostats) and thermal-mechanics actuators (connections of tubes). The objectives of this work were the elaboration and characterization of Cu-Al shape memory alloys which contend beryl and titanium in the following percentages: Cu-11,8Al- XBe-0,3Ti (X = 0,5; 0,6 and 0.7% weight); and to analyze the viability of the thermomechanical process in these alloys. The influence of the variables about chemical composition, quench hardening, thermal cycling and the thermomechanical treatment in the transformation temperatures were investigated. It was possible to verify that the addition of small amounts of Be alters the matrix composition and, consequently, the transformation temperatures. For its time, Ti forms precipitated with amounts of copper and aluminum that inhibit the growth of the grain in the thermomechanical process. The alloys were cycled themically in a range among the temperature below of Mf and above of Af reaching stable values being evidenced a great thermal stability. The microstructural evolution before and after the thermomechanical process, the transformation temperatures and the thermal stability were characterized by the thermal analysis (DSC and DTA), scanning electron microscopy and x-ray diffraction. Under low speeds of cooling, the alloys show a decomposition of the β phase with formation of the γ2 and α phases, whereas in the fast cooling, the β phase passes to β1 without the presence of the other phases. With the increase of the percentile of Be, the γ2 phase increases and it maintains precipitated together in the matrix with rich particles of second phase in titanium. However, after ix lamination and temper, the γ2 phase is not presented anymore staying the dispersed particles of second phase in the matrix. / As ligas com efeito memória de forma têm sido objeto de diversos estudos, devido a um vasto leque de aplicações possíveis, tais como: médicas (materiais para aplicações em odontologia e ortopedia), sensores (termostatos) e atuadores termomecânicos (conexões de tubos). Os objetivos deste trabalho foi a elaboração e caracterização de ligas com memória de forma do sistema Cu-Al contendo berílio e titânio nos seguintes percentuais: Cu- 11,8Al-XBe-0,3Ti (X = 0,5; 0,6 e 0,7 %peso). Forma estudados os efeitos das variáveis de processamento nas propriedades microestruturais e na estabilidade térmica. Além disso, foram investigadas a influência das variáveis composição química, meio de têmpera, ciclagem térmica e o tratamento termomecânico nas temperaturas de transformação. Foi possível constatar que a adição de pequenos teores de Be altera a composição da matriz e, consequentemente, as temperaturas de transformação. O Ti por sua vez, forma precipitados com teores de cobre e alumínio que inibem o crescimento do grão no processo termomecânico. As ligas foram cicladas termicamente numa faixa entre a temperatura abaixo da transformação final da martensita e acima da transformação final da austenita, atingindo valores estáveis, ficando evidenciada uma ótima estabilidade térmica. A evolução microestrutural antes e depois do processo termomecânico, as temperaturas de transformação e a estabilidade térmica foram caracterizadas pelas analises térmicas (calorimetria exploratória diferencial e análise térmica diferencial), microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. Sob baixas velocidades de resfriamento as ligas mostram uma decomposição da fase β CCC com formação das fases γ2 e α CFC, enquanto que no resfriamento rápido a fase β passa para β1 sem a presença das demais fases. Com o aumento do percentual de Be a fase γ2 aumenta e se mantém precipitada na matriz vii juntamente com partículas de segunda fase ricas em titânio. No entanto, após laminação e têmpera, a fase γ2 não mais se apresenta permanecendo as partículas de segunda fase dispersas na matriz.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-26T21:22:44Z No. of bitstreams: 1 FERNANDO ANDRADE AMORIM - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 6350093 bytes, checksum: 23c947f61b48ed2613bf915ed058b600 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T21:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERNANDO ANDRADE AMORIM - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 6350093 bytes, checksum: 23c947f61b48ed2613bf915ed058b600 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / CNPq / Capes / Ligas de NiTi têm possibilitado revolucionar muitos projetos tradicionais de engenharia com suas propriedades únicas de superelasticidade (SE) e efeito de memória de forma (EMF). Com o interesse em incorporar esses materiais em diferentes aplicações e dispositivos, o desenvolvimento de tecnologia eficaz para soldagem de ligas NiTi torna-se necessário, devido ao fato de esse tipo de união proporcionar a fabricação das mais diferentes formas geométricas e combinações entre materiais similares e dissimilares. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo geral determinar as variações das propriedades termomecânicas em juntas soldadas de fios de NiTi. Para o trabalho, fios superelásticos de uma LMF NiTi (ASTM F2063) com 0,4 e 0,9 mm de diâmetro, foram divididos em dois grupos: (a) fios sem tratamento térmico (NiTiA) e (b) fios com tratamento térmico a 400 °C durante 20 minutos (NiTi400). Em seguida estes fios foram soldados pelo processo TIG autôgeno, utilizando a soldadora Micromelt (EDG Equipamentos e Controles). A caracterização termomecânica dos fios íntegros e soldados foi realizada utilizando ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico-mecânica (DMA), ensaios de tração uniaxial em diferentes temperaturas (30°C a 70°C), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e micro indentação Vickers. Os resultados obtidos demonstraram uma boa eficiência do processo TIG ao soldar os fios NiTi de ambos os grupos. Ensaios de DSC relevaram que o processo de soldagem pode promover modificações de natureza metalúrgica aos fios de NiTi, de maneira a reduzir as temperaturas de transformações de fase. Já no que diz respeito ao aspecto mecânico, os fios soldados apresentaram resistência a ruptura por tração de até 750 MPa (NiTiA ~ 70 °C) e valores de deformações de até 8,5 % (NiTiA). / NiTi alloys enabled revolutionize many traditional engineering projects with uniques properties of superelasticity (SE) and shape memory effect (SME). Interested on incorporating these materials in different applications and devices, developments of efficient welding technology for NiTi alloys becomes necessary due to the fact that this type of process can provide many differents geometric shapes and combinations of similar and dissimilar materials. In this context, this study had as main objective to determine variations in thermomechanical properties for NiTi welded wires. For this work, superelastic NiTi SMA wire (ASTM F2063) with 0.9 to 0.4 mm in diameter were divided into two groups: (a) wires without heat treatment (NiTiA) and (b) heat treated wires at 400 ° C for 20 minutes (NiTi400). Then, these wires were welded by autogenous welding process, using the Micromelt machine (EDG, Equipment and Controls). The thermomechanical characterization of as received and as welded wires was performed by using differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) uniaxial tensile test at different temperatures (30°C to 70°C), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and Vickers micro indentation. The results showed a good efficiency of TIG welding for every NiTi wire studied groups. DSC curves demonstrates that welding process can cause a metallurgical changes into NiTi wires, promoting changes in phase transformation temperatures. The mechanical properties of the welded wire presented a tensile rupture strength of 750 MPa (NiTi~70 °C) and strain values up to 8.5% (NiTiA).