Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2019-03-21T18:49:10Z No. of bitstreams: 1 Wanessa_Scheidt_2018.pdf: 2637303 bytes, checksum: fd114adf03634dc5d338b2141788ea64 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-21T18:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wanessa_Scheidt_2018.pdf: 2637303 bytes, checksum: fd114adf03634dc5d338b2141788ea64 (MD5) Previous issue date: 2018-10-24 / The search for new materials with physicochemical properties for use in devices and sensors are reasons for the study of metal phthalocyanines. Phthalocyanines are highly conjugated macrocyclic compounds of blue or green color and high thermal and chemical stability. They are very used in the formation of fine films well ordered by the casting method. Generally, phthalocyanines exhibit ptype semiconductor properties, but substitutions in their peripheral rings may alter this n-type semiconductivity. Fluorinated phthalocyanines have presented films with good molecular organization, attracting attention to study in solar cells. This work deals with the formation of thin films, using the casting technique, of zinc hexadecafluorophthalocyanines (F16ZnPc) and cadmium (F16CdPc), and the investigation of crystallinity in these films. The objectives of the work were: to analyze the solubility of the compounds the solubility of the compounds in volatile organic solvents; prepare thin films on glass substrates coated with fluorine-doped tin oxide (FTO) and characterize them before and after the heating. Absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible (UV-Vis.) region, for solutions of these compounds, have shown that the solvent may influence the observation of the monomeric or dimeric forms. The films show spectra with wider bands and formation of type J aggregates. Changes observed after the heat treatment, carried out at 300 oC for 3 h, suggest the reordering of the molecules on the substrates. Atomic force microscopy (AFM) images showed that there was an elongated preferential arrangement in F16CdPc films and some loss of material for F16ZnPc. Scanning electron microscopy (SEM) crystallites were observed for F16CdPc, but few changes have been observed for F16ZnPc. X-ray diffraction (XRD) results revealed crystalline films, where rings could have different orientations on the substrate. However, after heating, they may have adopted a single orientation, called face on, where the molecules would be in a horizontal position in relation to the substrate. / A busca por novos materiais com propriedades físico-químicas para uso em dispositivos e sensores são motivos para o estudo de ftalocianinas metálicas. As ftalocianinas são compostos macrocíclicos altamente conjugados de coloração azul ou verde e alta estabilidade térmica e química. São muito utilizadas na formação de filmes finos bem ordenados pelo método casting. Geralmente, as ftalocianinas apresentam propriedades semicondutoras do tipo-p, porém substituições em seus anéis periféricos podem alterar essa semicondutividade para tipo-n. Ftalocianinas fluoradas têm apresentado filmes com boa organização molecular, atraindo atenção para estudo em células solares. Este trabalho aborda a formação de filmes finos, usando a técnica casting, das hexadecafluoroftalocianinas de zinco (F16ZnPc) e cádmio (F16CdPc), e a investigação da cristalinidade nesses filmes. Os objetivos do trabalho foram analisar a solubilidade dos compostos em solventes orgânicos voláteis, preparar filmes finos sobre substratos de vidro recoberto com óxido de estanho dopado com flúor (FTO) e caracterizar os mesmos antes e após aquecimento. Espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível (UV-Vis.), para soluções desses compostos, mostraram que o solvente pode influenciar na observação das formas monomérica ou dimérica. Os filmes apresentam espectros com bandas mais alargadas e formação de agregados tipo J. Alterações observadas após o tratamento térmico, realizado a 300 oC por 3 h, sugerem reordenamento das moléculas sobre os substratos. As imagens de microscopia de força atômica (AFM) mostraram que houve uma organização preferencial alongada em filmes da F16CdPc e alguma perda de material para a F16ZnPc. Nas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram observados cristalitos para a F16CdPc, porém poucas alterações foram observadas para a F16ZnPc. Resultados de difração de raio X (DRX) revelaram filmes cristalinos, onde anéis apresentariam diferentes orientações sobre o substrato, podendo ter passado para uma única orientação após aquecimento, denominada face on, onde as moléculas estariam em posição horizontal em relação ao substrato.

A nacionalização de componentes para a indústria nuclear é de grande importância para o Brasil não só pela diminuição de custo como também pela absorção de tecnologia incorporada no desenvolvimento dos materiais e processos envolvidos. A grade espaçadora fabricada em tiras de Inconel 718 e soldada por feixe de elétrons é um desses componentes que não são fabricados no Brasil e constituem papel fundamental na estrutura do Elemento Combustível. Na realização deste projeto foram empregadas tiras de Inconel 718, fornecidas pelas Indústrias Nucleares do Brasil S.A. - INB. Inicialmente as tiras no estado anterior à soldagem foram caracterizadas através de análise química, ensaios de tração e avaliação microestrutural por microscopia óptica e eletrônica. Após montagem das tiras em arranjos adequados para execução dos ensaios, os corpos de prova foram soldados por feixe de elétrons em vácuo (<= 5?10-4 mbar) variando-se os principais parâmetros envolvidos no processo, como a corrente do feixe, corrente de focalização e tempo de soldagem. As juntas soldadas foram avaliadas quanto à geometria do cordão obtido e mecanicamente através de ensaio de dureza e de cisalhamento, objetivando determinar a força máxima anterior à ruptura. Este último realizou-se em uma máquina de tração convencional usando corpo de prova adaptado. Também foram realizadas avaliações por microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV) acoplada a um espectrômetro de massa por energia dispersiva (EDS) para evidenciar as principais características microestruturais do cordão de solda, como a presença e morfologia das fases constituintes e a extensão e zonas de transição presentes. Posteriormente à definição dos parâmetros de soldagem a serem empregados, foram realizados tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento para diferentes ciclos térmicos. As amostras resultantes dos diferentes ciclos térmicos também foram caracterizadas através dos procedimentos descritos anteriormente, com o objetivo de se definir quais condições aplicadas no tratamento térmico resultaram em propriedades mais adequadas ao produto. A partir dos resultados obtidos, tornou-se possível correlacionar a influência da soldagem e do tratamento térmico com a evolução da microestrutura e das propriedades mecânicas avaliadas. Tais resultados auxiliarão na definição de parâmetros de processo a serem empregados pelas Indústrias Nucleares do Brasil S.A. na fabricação do componente citado. / The nationalization of componets for the nuclear industry is very important to Brazil, not only for the cost reduction, but also for the technological gain when materials and process are developed. The spacer grid fabricated with Inconel 718 and welded by electron beam is one of this components which is not fabricated in Brazil and it is a very important constituent of the fuel assembly structure. On the development of this project it were employed Inconel 718 straps, supplied by Indústrias Nucleares do Brasil S.A. - INB. Initially, before the welding phase, the straps were characterized by chemical analysis, tensile tests and microstructural evaluation using optical and electron microscopy. After the assembly of the straps in an adequate arrangement for execution of the tests, the test specimen were welded by electron beam in a vacuum (<= 5?10-4 mbar) and the main process parameters were ranged, like the beam current, focusing current and the welding time. The welded joints were evaluated according with the obtained weld filet geometry and it were also mechanically evaluated by the hardness and shear tests, aiming to determine the maximum force before collapse. The shear test was performed on a conventional tensile test machine using an adaptative test specimen. It were done, also, evaluations by optical and scanning electron microscopy (SEM) connected with Energy Dispersive Spectrometry (EDS), to evidence the main microstructural characteristics of the weld filet, like the presence and morfology of the constituent phases, and the presence of transition zones. After the definition of these weld parameters to be employed, it were done annealing and aging thermal treatments for differents thermal cycles. The resultings samples of the differents thermal cycles were also characterized by the procedures described earlier, with the purpose to define which condition used for the thermal treatment resulted in more suitable properties for the product. With the obtained results, it become possible to correlate the influence of welding and the thermal treatment with the microstructural evolution and the evaluated mechanical properties. Such results will help Indústrias Nucleares do Brasil S.A. - INB to define the employed parameters in the manufacture process of this component.

O objetivo desta pesquisa é realizar um estudo sobre o desgaste abrasivo do ferro fundido branco alto cromo de acordo com a norma ASTM A532 II D, submetidas à diferentes faixas de temperatura de austenitização, decompondo a faixa de 950 a 1.150 ºC, amplamente usada nas fundições, em intervalos de 50 ºC. Esta liga foi escolhida para estudo em virtude de sua extensa aplicação na indústria de mineração, possuindo como principal característica a utilização em revestimentos de moinhos e martelos de britadores, onde a resistência ao desgaste abrasivo é exigida. Os corpos de prova foram caracterizados através de análise química, dureza, e estrutura metalográfica, avaliando as mudanças na microestrutura, e consequentemente, alterações nas propriedades de resistência ao desgaste abrasivo do material. Na avaliação das amostras, foi utilizada a microscopia ótica e, para simular a condição de desgaste abrasivo, determinando a perda de massa, foi empregando o abrasômetro do tipo roda de borracha, seguindo a norma ASTM G65. Os testes práticos demostraram que o ciclo de temperatura é uma etapa importante na determinação da dureza, que por sua vez, é uma característica fundamental à resistência ao desgaste abrasivo, visto que para o material estudado, quanto maior a dureza, maior foi a resistência ao desgaste abrasivo. / The objective of this research is to perform a study on the abrasive wear of high chromium white cast iron according to ASTM A532 II D, submitted to different austenitizing temperatures, in the range of 950 to 1150 ºC with 50 ºC steps, widely used in foundries. This alloy was chosen for study because of its extensive application in the mining industry, having as main characteristic the use in mill and hammer coatings of crushers where abrasive wear resistance is required. The specimens were characterized by chemical analysis, hardness, and metallographic analysis, evaluating the changes in the microstructure, and consequently changes in the abrasive wear properties of the material. In the evaluation of the samples, optical microscopy was used and, to simulate the abrasive wear condition, determining the mass loss, the rubber wheel type abrasive test was used, following the ASTM G65 standard. The practical tests demonstrated that the temperature cycle is an important step in determining the hardness, which in turn is a fundamental characteristic to the abrasive wear resistance, since for the material studied, the higher the hardness, the higher the resistance to abrasive wear.

A microestrutura de uma peça temperada determina suas características mecânicas. Dessa forma, torna-se fundamental conhecer os parâmetros que influenciam na formação da estrutura do componente tratado com função dos tratamentos térmicos aplicados, permitindo obter melhorias de qualidade de uma peça frente a sua aplicação. Métodos distintos podem ser empregados para obtenção da camada de têmpera. Entretanto, esses métodos devem ser parametrizados adequadamente para garantir a qualidade do produto final. No trabalho em questão, aplicaram-se dois metódos distintos de têmpera: por indução e por condução para obtenção da camada martensítica, dureza e durabilidade requerida em cremalheiras de aço SAE 1045, utilizadas em mecanismo de direção automotiva. Fabricou-se um lote de peças, do qual metade das peças foram tratadas por indução e a outra por condução. Após a têmpera e após o revenido, foi avaliado o nível de empenamento, a dureza superficial, a microdureza, a microestrutura formada. A peças após o término do processo de fabricação, foram montadas no sistema caixa de direção, sendo realizados ensaios de durabilidade e impacto dos mesmos. Os tratamentos realizados demonstraram resultados de empenamento, dureza, microestrutura e ensaios de durabilidade e impacto no produto final, dentro das especificações. O processo de têmpera por condução levou a melhor micrestrutura, mais alta dureza e menores níveisde empenamento comparado com o processo de têmpera por indução. Mas, também constatou-se que é possível desenvolver melhorias no processo de indução para atingir-se resultados melhores. / The microstructure of a hardened part is determining its mechanical characteristiscs. Thus, the knowledge of pararameters influencing the heat treated part’s microstructure is of fundamental importance. This allows to obtain quality improvements for specific applications. Diferent methods can be used for the obtation of a hardened layer. However, in these methods the parameters have to be correctly set to reach the final product quality. In this work, two diferente techniques were applied, induction and conduction surface hardening to obtain a required martensitic layer depth, hardness and durability of SAE 1045 steel racks used in automotive driving systems. A batche of parts were manufactured, being half of the parts surface hardened by Induction and half by conduction. After hardening and after tempering, the warpage level, surface hardness, microhardness and microstructure were investigated. The parts were mounted in a steering gear system and then endurance tests and impact tests were carried out. The results of warpage levels, hardness, microstructure and endurance tests, as well as the impact tests were in the range of the specifications. The conduction hardening process leads to better microstructure, higher hardness and lower warpage levels compared to induction hardening. But it was found that the Induction hardening can be optimized to reach better results.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de desinfecção de águas oriundas de esgotos domésticos, no qual seja aproveitado o calor gerado pelo sol, mantendo na água suas características químicas úteis às plantas. O experimento foi desenvolvido em duas etapas, a fim de se verificar sua viabilidade. A primeira etapa foi realizada em laboratório, com amostras de água coletadas no Ribeirão Piracicamirim. Utilizando-se um regulador automático de temperatura, foram realizados testes com o objetivo de verificar a redução de coliformes, sob as temperaturas de 45, 50, 55 e 60°C. Para os testes de quantificação e viabilidade dos ovos de helmintos foi feita a coleta de água residuária, proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Piracicamirim. Ao ser encontrada a menor temperatura na qual ocorre a maior redução de coliformes, utilizou-se o mesmo regulador automático de temperatura e procederam-se os testes sob as temperaturas 60, 70, 80, 90 e 100°C, durante o período de 1 hora de exposição. A segunda etapa foi realizada em campo. Foi implantado um sistema composto por placa solar para o aquecimento da água e reservatórios, utilizando como principio a diferença de altura de carga entre os reservatórios de entrada e saída para que a água atingisse a temperatura necessária. Nesta etapa, foram utilizados três reservatórios. No 3° reservatório, foi instalado um mecanismo que permitiu que o tubo conectado a caixa fosse movimentado de modo a ficar mais alto ou mais baixo, de acordo com a temperatura desejada. As amostras onde objetivou-se verificar presença e viabilidade de ovos de helmintos foram submetidas ao processo de separação de resíduos que permitiu posteriormente análise ao microscópio. Ao término do experimento foi realizada a comparação dos resultados e observou-se que nas temperaturas de 55°C e 60°C, o tempo de uma hora foi eficiente para eliminar tanto coliformes totais como Escherichia coli presentes nas amostras em comparação à amostra de caracterização da água testada. Diante disso, realizaram-se testes reduzindo o tempo de exposição das amostras, obtendo-se como resultado o tempo mínimo de 15 minutos à temperatura de 60°C para que fosse alcançado o mesmo resultado obtido com uma hora de exposição. Nas amostras que foram submetidas ao tratamento e incubadas, apenas na amostra submetida a 60°C foi possível a observação de um ovo de helminto, que se verificou infértil. Nas demais amostras correspondentes aos outros tratamentos, não foi possível a recuperação de ovos de helmintos nas lâminas observadas. É possível que durante o processo de limpeza para redução de resíduos nas amostras tenha ocorrido perda de material devido à desintegração da matéria orgânica presente. Diante dos resultados obtidos, pôde-se chegar à conclusão que, apesar do sistema de desinfecção não ter apresentado os resultados esperados, ele atendeu ao objetivo proposto. O sistema deve ser aprimorado para que se chegue a um modelo em que, possa ser utilizado de maneira segura o aproveitamento de águas residuárias para uso em diversos sistemas de irrigação para a agricultura. / The objective of this study was to develop a water disinfection system originated from domestic sewage, which is harnessed the heat generated by the sun, keeping the water their chemical characteristics useful to plants. The experiment was conducted in two stages, in order to verify its viability. The first step was performed in the laboratory, with water samples collected in Piracicamirim brook. Using an automatic temperature regulator, tests were performed in order to verify the reduction in coliform, at temperatures of 45, 50, 55 and 60°C. For the tests of quantification and viability of helminth eggs was made to collect wastewater from the Wastewater Treatment Station (WWTS) Piracicamirim. When found to be the lowest temperature at which happens the greatest reduction in coliform, we used the same automatic temperature regulator and the tests were carried at temperatures 60, 70, 80, 90 and 100°C for a period of 1 hour exposure. The second stage was conducted in the field. A system comprising solar panel to heat the water tank, using principle as the load height difference between the inlet and outlet reservoirs for the water to reach the required temperature has been deployed. In this step, three reservoirs are used. On the 3rd tank was installed a mechanism that allowed the tube to be connected to the box so as to be moved higher or lower, according to the desired temperature. Samples where the objective was to verify the presence and viability of helminth eggs were submitted to the waste separation process which subsequently allowed analysis under the microscope. At the end of experiment was performed to compare the results and it was observed that at temperatures of 55°C and 60°C, the time of one hour was effective to eliminate both total coliforms and Escherichia coli in the samples compared to the sample characterization of the test water. Therefore, tests were conducted by reducing the exposure time of the samples, obtaining as a result a minimum of 15 minutes at a temperature of 60°C time for which achieved the same result was obtained with a one hour exposure. In the samples that were subjected to treatment and incubated, only in the sample treated at 60°C was possible to observe a helminth egg it was found infertile. In the other samples corresponding to other treatments, recovery of helminth eggs in the observed blades was not possible. It is possible that during the cleaning process for waste reduction has occurred in the samples loss of material due to disintegration of the organic matter. Based on these results, we could conclude that despite the disinfection system not producing expected results, he met the objective. The system should be improved in order to arrive at a model that can be used safely harnessing wastewater for use in various irrigation systems for agriculture.

Este trabalho está inserido em um projeto que procura estudar a viabilidade técnica da aplicação de um relativamente novo conceito de tratamento térmico, chamado de Têmpera e Partição (T&P), como alternativa para o processamento de ferros fundidos nodulares com alta resistência mecânica. O processo T&P tem por objetivo a obtenção de microestruturas multifásicas constituídas de martensita e austenita retida, estabilizada em carbono. A martensita confere elevada resistência mecânica, enquanto a austenita confere ductilidade. No processo T&P, após a austenitização total ou parcial da liga, o material é temperado até uma temperatura de têmpera TT entre as temperaturas Ms e Mf para produzir uma mistura controlada de martensita e austenita. Em seguida, na etapa de partição, o material é mantido isotermicamente em uma temperatura igual ou mais elevada (denominada temperatura de partição TP) para permitir a partição de carbono da martensita para a austenita. O carbono em solução sólida diminui a temperatura Ms da austenita, estabilizando-a à temperatura ambiente. O presente trabalho procurou estudar aspectos de transformações de fases -- com ênfase na evolução microestrutural e cinética das reações -- do tratamento térmico de Têmpera e Partição (T&P) aplicado a uma liga de ferro fundido nodular (Fe-3,47%C-2,47%Si-0,2%Mn). Tratamentos térmicos consistiram de austenitização a 880 oC por 30 min, seguido de têmpera a 140, 170 e 200 oC e partição a 300, 375 e 450 oC por até 2 h. A caracterização microestrutural foi feita por microscopia óptica (MO), eletrônica de varredura (MEV), difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e análise de microssonda eletrônica (EPMA). A análise cinética foi feita por meio de ensaios de dilatometria de alta resolução e difração de raios X in situ usando radiação síncrotron. Resultados mostram que a ocorrência de reações competitivas -- reação bainítica e precipitação de carbonetos na martensita -- é inevitável durante a aplicação do tratamento T&P à presente liga de ferro fundido nodular. A cinética da reação bainítica é acelerada pela presença da martensita formada na etapa de têmpera. A reação bainítica acontece, a baixas temperaturas, desacompanhada da precipitação de carbonetos e contribui para o enriquecimento em carbono, e consequente estabilização, da austenita. Devido à precipitação de carbonetos na martensita, a formação de ferrita bainítica é o principal mecanismo de enriquecimento em carbono da austenita. A microssegregação proveniente da etapa de solidificação permanece no material tratado termicamente e afeta a distribuição da martensita formada na etapa de têmpera e a cinética da reação bainítica. Em regiões correspondentes a contornos de célula eutética são observadas menores quantidades de martensita e a reação bainítica é mais lenta. A microestrutura final produzida pelo tratamento T&P aplicado ao ferro fundido consiste de martensita revenida com carbonetos, ferrita banítica e austenita enriquecida estabilizada pelo carbono. Adicionalmente, foi desenvolvido um modelo computacional que calcula a redistribuição local de carbono durante a etapa de partição do tratamento T&P, assumindo os efeitos da precipitação de do crescimento de placas de ferrita bainítica a partir da austenita. O modelo mostrou que a cinética de partição de carbono da martensita para a austenita é mais lenta quando os carbonetos precipitados são mais estáveis e que, quando a energia livre dos carbonetos é suficientemente baixa, o fluxo de carbono acontece da austenita para a martensita. A aplicação do modelo não se limita às condições estudadas neste trabalho e pode ser aplicada para o planejamento de tratamentos T&P para aços. / The present work belongs to a bigger project whose main goal is to study the technical feasibility of the application of a relatively new heat treating concept, called Quenching and Partitioning (Q&P), as an alternative to the processing of high strength ductile cast irons. The aim of the Q&P process is to obtain multiphase microstructures consisting of martensite and carbon enriched retained austenite. Martensite confers high strength, whereas austenite confers ductility. In the Q&P process, after total or partial austenitization of the alloy, the material is quenched in a quenching temperature TQ between the Ms and Mf temperatures to produce a controlled mixture of martensite and austenite. Next, at the partitioning step, the material is isothermally held at a either equal or higher temperature (so called partitioning temperature TP) in order to promote the carbon diffusion (partitioning) from martensite to austenite. The present work focus on the study of phase transformations aspects -- with emphasis on the microstructural evolution and kinetics of the reactions -- of the Q&P process applied to a ductile cast iron alloy (Fe-3,47%C-2,47%Si-0,2%Mn). Heat treatments consisted of austenitization at 880 oC for 30 min, followed by quenching at 140, 170, and 200 oC and partitioning at 300, 375 e 450 oC up to 2 h. The microstructural characterization was carried out by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), backscattered diffraction (EBSD), and electron probe microanalysis (EPMA). The kinetic analysis was studied by high resolution dilatometry tests and in situ X-ray diffraction using a synchrotron light source. Results showed that competitive reactions -- bainite reaction and carbides precipitation in martensite -- is unavoidable during the Q&P process. The bainite reaction kinetics is accelerated by the presence of martensite formed in the quenching step. The bainite reaction occurs at low temperatures without carbides precipitation and contributes to the carbon enrichment of austenite and its stabilization. Due to carbides precipitation in martensite, growth of bainitic ferrite is the main mechanism of carbon enrichment of austenite. Microsegregation inherited from the casting process is present in the heat treated material and affects the martensite distribution and the kinetics of the bainite reaction. In regions corresponding to eutectic cell boundaries less martensite is observed and the kinetics of bainite reaction is slower. The final microestructure produced by the Q&P process applied to the ductile cast iron consists of tempered martensite with carbides, bainitic ferrite, and carbon enriched austenite. Additionally, a computational model was developed to calculate the local kinetics of carbon redistribution during the partitioning step, considering the effects of carbides precipitation and bainite reaction. The model showed that the kinetics of carbon partitioning from martensite to austenite is slower when the tempering carbides are more stable and that, when the carbides free energy is sufficiently low, the carbon diffuses from austenite to martensite. The model is not limited to the studied conditions and can be applied to the development of Q&P heat treatments to steels.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 Capa.pdf: 11978 bytes, checksum: e320648f53005bda8416dd43bc0ac457 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / This work intends to evaluate the damaged caused by the erosion-corrosion process of a stainless steels AISI 304, under four microstructures conditions, used in various applications by the erosion, corrosion, and erosion-corrosion rates. With these rates it is possible to verify if there is a synergistic effect under the test conditions. For that reason, a slurry pot tester was useful. The experiments were performed at an impact of 7,5 m/s at room temperature. The abrasive particles of quartz used are in granulometric range 150 &#956;m and an average sand concentration of 4 % wt. The corrosion and erosion-corrosion tests were performed in a solution of sodium chloride and acetic acid with 10-3 mol/l of sodium thiosulfate which is used to simulate the effect of the H2S presence. The samples obtained from dowel steel are cylindrical with 4,76 mm diameter and were weighted before and after each test. The erosion rate is in good agreement with the literature and is higher for solubility samples. The erosion rate is higher than the corrosion rate. The synergistic effect was observed for the test conditions. / Este presente estudo visa obter informações e dados que possibilitem a análise do desgaste por erosão pura, corrosão pura e corrosão-erosão do aço inoxidável AISI 304 submetido a quatro condições microestruturais: encruada, sensitizada e não sensitizada, e solubilizada, sensitizada e não sensitizada. A sensitização foi gerada a partir de um tratamento térmico a uma temperatura de 650 °C durante 5 horas com resfriamento em ar, enquanto a solubilização foi realizada a uma temperatura de 1050 °C durante 1 hora, com resfriamento rápido em água. Estas amostras foram ensaiadas em um erosímetro, onde os experimentos foram realizados a uma velocidade de impacto de 7,5 m/s na temperatura ambiente. Foram utilizadas partículas de sílica com granulometria de 150 &#956;m e carga sólida igual a 4 % em peso. Os testes de corrosão e corrosão-erosão foram realizados em uma solução de cloreto de sódio mais ácido acético contendo uma concentração de 10-3 mol/l de tiossulfato de sódio, a qual busca simular a presença de H2S. Amostras cilíndricas com diâmetro de 4,76 mm foram confeccionadas a partir de um tarugo e submetidas à pesagem antes e depois de cada teste. A sensitização, nas amostras encruadas, não afetou ou pouco afetou a resistência à erosão. Já as amostras solubilizadas tiveram a maior taxa de erosão para ambas as condições. Foram observadas perdas de massa por corrosão de duas a seis vezes menores as que haviam sido observadas durante os ensaios de erosão. Para as amostras encruadas, as não sensitizadas tiveram uma perda de massa por corrosão seis vezes menor do que por erosão, no entanto, as sensitizadas tiveram uma perda de massa por corrosão três vezes menor do que por erosão. Nas amostras solubilizadas, as não sensitizadas tiveram uma perda de massa por corrosão quatro vezes menor do que por erosão, já para as sensitizadas a perda de massa por corrosão foi duas vezes menor. Finalmente, foi observado o efeito sinergético nas condições de ensaio, visto que, a perda de massa obtida por corrosão-erosão do material foi considerável para os três tempos analisados e todos os tipos de amostras e, somente em dois casos foi inexistente.

Orientador: Marcelo Augusto Santos Torres / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Resumo: Este trabalho tem por finalidade avaliar o efeito do processo de shot peening na taxa de propagação de uma trinca por fadiga já existente. O shot peening é um processo de trabalho a frio, que consiste no jateamento repetitivo com microesferas de aço, cerâmica ou vidro, na superfície de uma peça, produzindo encruamento e induzindo tensões residuais compressivas nas superfícies tratadas. Devido a isso, o shot peening tem-se mostrado um método bastante eficiente para dificultar o início e a propagação de uma trinca por fadiga a partir da superfície do material, melhorando a sua resistência à fadiga. Contudo, estudos de seu efeito sobre uma trinca já existente são pouco conhecidos. Corpos de prova do tipo CT, para a liga aeronáutica de alumínio 2024 - T3, foram inicialmente trincados por fadiga e, em seguida, submetidos ao processo de shot peening em ambos os lados. Após o tratamento, os ensaios foram reiniciados nas mesmas condições. Os ensaios foram realizados com amplitude constante em duas espessuras de corpos de prova e duas razões de carga, R, para analisar possíveis efeitos do estado de tensão na ponta da trinca nos resultados. Duas intensidades de shot peening foram utilizadas para cada valor de R ou espessura analisada. Também foram estudadas duas regiões de aplicação do processo de shot peening (atrás e em volta da ponta da trinca) em dois tamanhos de trincas. Curvas comparativas do comportamento da taxa de propagação de trincas por fadiga, mostrando a influência de cada um dos parâmetros descritos, são apresentadas, e suas diferenças, discutidas. Os resultados encontrados mostram que o processo de shot peening, quando realizado em um tamanho de trinca em pleno estágio II de propagação, apresenta maior influência quando aplicado atrás da ponta da trinca, com menor intensidade, em corpos de prova em estado ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work focuses to evaluate the effect of the shot peening process in the propagation rate of a fatigue crack already existing. The shot peening is a cold working process, which consists of repetitive blasting with steel shot, ceramic or glass, the surface of a workpiece, producing hardening and inducing compressive residual stresses on the treated surfaces. Because of this, shot peening has proved a very efficient method for hindering the initiation and propagation of a fatigue crack from the surface of the material, improving its fatigue strength. However, studies of its effect on an already existing crack are little known. Specimens of type CT to the aeronautics aluminum alloy 2024 - T3, were initially cracked by fatigue and then subjected to shot peening process on both sides. After treatment, the tests were resumed under the same conditions. Tests were carried out with constant amplitude in two thicknesses of specimens and two load ratios, R, to analyze possible effects of stress state on the crack tip results. Two shot peening intensities were used for each R value or thicknesses analyzed, and were also studied two application regions of shot peening process (behind and around the crack tip) in two sizes of cracks. Comparative curves of the fatigue crack propagation rate, showing the influence of each of the parameters described are shown, and their differences discussed. The results show that the shot peening process, when performed in a crack size in full stage II propagation, has greater influence when applied behind the crack tip, with lower intensity, in the specimens in plane stress state and lower load ratio. For crack lower (close to the stage I of propagation), the shot peening process applied behind the crack tip induced delay in their propagation rate in all conditions studied. The delay effect on fatigue crack propagation rate ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver técnicas para o aumento da conservação de nêsperas cv. Fukuhara, evitando a perda de suculência, enrijecimento e escurecimento da polpa dos frutos. Para tal, aliou-se ao armazenamento refrigerado (1°C) a aplicação de compostos salicilados, 1-metilciclopropeno e tratamentos de condicionamento térmico. Em um primeiro experimento foi aplicado o ácido salicílico (AS) por imersão nas concentrações de 0, 1, 10 e 100mM e o salicilato de metila (MeSA) na forma gasosa a 0,05mM. No segundo experimento foi aplicado o 1- metilciclopropeno (1-MCP) a 0, 50, 500 e 5000nL L-1, além da aplicação de MeSA (0,01mM), associado ou não ao 1-MCP (500nL L-1). No terceiro experimento, os seguintes tratamentos foram aplicados: Controle: armazenamento a 1°C durante 60 dias; Padrão: armazenamento a 5°C durante 60 dias; Condicionamento térmico 1: armazenamento a 5°C durante 7 dias e 1°C durante 53 dias; Condicionamento térmico 2: armazenamento a 10°C durante 7 dias e 1°C durante 53 dias; Aquecimento intermitente: ciclos de 6 dias a 1°C + 1 dia a 15°C durante 60 dias; Aquecimento 1: condicionamento dos frutos a 37°C durante 3h e 1°C durante 60 dias; Aquecimento 2: condicionamento dos frutos a 37°C durante 6h e 1°C durante 60 dias. Nos três experimentos, os frutos foram armazenados durante 60 dias em bandejas de tereftalato de polietileno (PET) e embalados com filme de policloreto de vinila (PVC) com expessura de 14 µm. As determinações realizadas foram: firmeza de polpa, índice de escurecimento e podridão, acidez titulável, pH, teor de sólidos solúveis, teor de ácido ascórbico, teor de compostos fenólicos, atividade das enzimas fenilalanina amônia-liase (PAL), polifenoloxidase (PPO) e peroxidase (POD). As avaliações foram realizadas após 15, 30, 45 e 60 dias de armazenamento. A aplicação de 1mM de AS e 0,05mM de MeSA diminuíram a incidência de escurecimento interno enquanto concentrações superiores a 10mM de AS provocaram fitotoxidez nos frutos. Aplicação de 0,05mM de MeSA foi eficiente no controle de enrijecimento de polpa. A aplicação de 1-MCP foi eficiente no controle do escurecimento interno, enquanto que a aplicação de aquecimento intermitente e aquecimento a 37°C durante 3 horas foram eficientes no controle de escurecimento interno dos frutos. / The aim of this work was to develop new techniques to improve the loquat fruit Fukuhara conservation, avoiding juiciness loss, increase in firmness and pulp internal browning. For this, allow to cold storage the application of salicilate compounds, 1- methylcyclopropene and temperature conditioning. In the first experiment four concentration of salicylic acid (SA) were applied: 0, 1, 10 and 100mM, and one concentration of methyl salicylate (MeSA) in gas: 0.05mM. In the second experiment four concentration of 1-MCP were applied: 0, 50, 500 and 5000nL L-1 in addition to 0,01mM of MeSA, associated or not to 500nL L-1 of 1-MCP. In the third experiment the treatment applied were: Control: storage at 1°C for 60 days; Standard: storage at 5°C for 60 days; Temperature conditioning 1: storage at 5°C for 7 days and 1°C for 53 days; Temperature conditioning 2: storage at 10°C for 7 days and 1°C for 53 days; Intermittent warming: cycles of 6 days at 1°C + 1 day at 15°C for 60 days; Heat treatment 1: fruit conditioning at 37°C for 3h + 1°C for 60 days; Heat treatment 2: fruit conditioning at 37°C for 6h + 1°C for 60 days. In the three trials, the fruits were packed in polyethylene tereftalate (PET) with PVC plastic film (14 µm thick). The parameters analyzed was: pulp firmness, decay and internal browning incidence, titratable acidity, pH, soluble solids content, ascorbic acid content, phenolic compounds content, activity of phenylalanine ammonium liase (PAL), polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD). The evaluation was made after 15, 30, 45 and 60 days of storage. The SA (1mM) and MeSA (0.05mM) were efficient to decrease internal browning incidence while the highest concentrations of SA caused phytotoxic effect in the fruit. The (0.05mM) was able in controlling of increase of pulp firmness. The 1-MCP was efficient to control the pulp internal browning; Intermittent warming and heat at 37°C for 3h were efficient to control internal browning in pulp of the fruit.

No contexto mundial atual, a busca de fontes de energia renováveis e menos poluentes que o petróleo tornou-se inevitável. O uso da biomassa como fonte de energia é extremamente importante, devido principalmente ao seu caráter renovável e a sua abundância. Os resíduos florestais são cada vez mais preconizados como uma importante fonte de biomassa. Isto se deve a sua abundância, facilidade de aprovisionamento e baixo custo. Podemos citar, como exemplo, os resíduos gerados durante a colheita florestal (cascas, folhas, galhos, ponteiros, entre outros) e durante o processamento mecânico da madeira (costaneiras, aparas, pó de serra, entre outros). O uso deste tipo de material para fins energéticos vem crescendo, porém, há um grande espaço para melhorias a serem implementadas nesse campo, envolvendo o melhor conhecimento de suas características e o potencial de aplicação de processos para sua conversão em produtos mais otimizados em relação aos seus valores energéticos. Diante desse quadro, e em se considerando a madeira, surge a oportunidade para adoção de processos de tratamento térmico, para os quais já existem referências que indicam a ocorrência de mudanças nas características desse material, o que conduz à previsão de se poder obter resultados positivos em relação ao que se exige para usos energéticos. Além do tradicional e amplamente usado processo de secagem, constatase, no campo do tratamento térmico, o crescimento do interesse pela aplicação da chamada torrefação e da termorretificação, compreendendo faixas de temperatura entre 150 e 300 °C. Neste contexto, resíduos da colheita florestal de eucalipto e pinus foram submetidos a tratamento térmico conduzido em estufa elétrica laboratorial, numa faixa de temperatura entre 140 e 300 °C. O objetivo foi estudar as alterações que o tratamento pudesse proporcionar às características do material, no sentido de se potencializar ainda mais o seu uso para fins energéticos, mediante a avaliação da densidade a granel do material, tamanho das partículas dos resíduos, poder calorífico superior, índice de combustão, análise imediata, resistência à moagem (redução granulométrica) e avaliação de imagens microscópicas. Os resultados indicaram, para ambas as espécies, que o aquecimento exerceu influência significativa nos rendimentos mássicos e nas características dos ensaios acima citados, com alteração dos valores com a elevação da temperatura, exceto para o teor de cinzas do eucalipto. A influência exercida pelo tratamento térmico foi mais evidente a partir de 220 °C, sendo isto mais fortemente observado à temperatura de 300 °C, com a constatação da maior fragmentação dos materiais tratados em comparação ao material testemunha. Além do aumento da friabilidade dos materiais estudados, constatado pelo ensaio de resistência à moagem, onde houve um relevante aumento da quantidade de material de baixa granulometria (menor que 4 mm), os mesmos apresentaram um maior ganho energético (maior poder calorífico) levando-se em conta a testemunha, principalmente a 300 °C, com índices de combustão elevados para os resíduos de eucalipto e pinus. / In the current worldwide context, the search for renewable energy sources and less polluting fuels than petroleum has become unavoidable. The use of biomass energy as source of energy is extremely important, especially due to its renewable character and abundance. The forest residues have been increasingly recommended as an important source of biomass. This is due to its abundance, facility of provision and low cost. We can cite examples such as the residues generated during the forest harvest (bark, leaves, branches, stem tips, among others) and during the mechanical processing of wood (slabs, chips, sawdust, among others). The use of this kind of material for energetic purposes has been increasing, however, there is room for benefits to be implemented in this field, involving a deeper knowledge on its characteristics and the potential for the application of processes to its conversion into more optimized products in relation to its energy values. In this scenario, and considering the wood, there comes the opportunity to the adoption of thermal treatment processes, to which there are already references that indicate the occurrence of changes in the characteristics of this material, which leads to the prediction of the possibility to obtain positive results in relation to what is demanded for energetic uses. Besides the traditional and widely used process of drying, it is observed, in the field of thermal treatment, the increase in the interest for the application of the so-called torrefaction and thermal rectification, comprising zones of temperature between 150 and 300 °C. In this context, residues of eucalyptus and pine forest harvest were submitted to a thermal treatment conducted in an electric laboratory oven, at temperatures between 140 and 300 °C. The goal was to study the alterations that the treatment might provide to the characteristics of the material, aiming at empowering its use to energetic purposes, through the density evaluation of a sample of the material, the size of residue particles, gross calorific value, combustion index, immediate analysis, resistance to grinding (particle size reduction) and the evaluation of microscopic images. The results indicated, for both species, that the heating caused a significant influence on the gravimetric yields and on the characteristics of the experiments cited above with changes in the values with the increase of the temperature, except for the ash content of eucalyptus. The effect of the thermal treatment was more evident from 220 °C, which is more strongly observed at the temperature of 300 °C, with a larger fragmentation of the treated materials in comparison to the control material. Besides the increase in the friability of the studied materials, found in the experiment of resistance to grinding, in which there was a relevant increase in the amount of low granulometry material (smaller than 4 mm), they presented a higher energetic gain (more calorific value) considering the witness, mainly at 300 °C, with high combustion indexes for the eucalyptus and pine residues.