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Charakterisierung von Galvanikschlämmen und pyrometallurgische Verarbeitung zur Verbesserung ihrer Umweltverträglichkeit / Characterisation of galvanic sludges and pyrometalurgical treatment for environmental compatibility

Bernardes, Andrea Moura January 1997 (has links)
Elf verschiedene Galvanikschlämme wurden chemisch um physikalisch charaketrisiert um aschileßend thermisch bejandelt. Zum Einstaz kommen die Kalzination und das Einschmenlsen unter Herstellung einer schmelzfähigen Schlacke im Elektroofen sowie im Flash-Ofen. Alle Winsatztoffe, die Prokute thermischer Vorbehandlungsprozesse und entstandene Reststoffe wurden hinsichtlich ihrer Umweltrelevanz anhand des deutschen Standard DIN 38.414-Teil 4 und nach brasilianischen Normen (Eluierungsverfahren) beurteilt. Unbehandelte Galvanikschlänmme sowie Produkte thermischer Vorbehandlung wie Trockenschlamm, Glührükstand un kalszinierter Schlamm sind durchweg nicht kistengünsting in Deponieklasse 1 (Deponievorschriften Nordrhein-Westfalens) einzustufen. Hingegen erbringen Hochtemperaturpozesse unter Verwendug von Zuschlägen neben verkaufsfänhige metallischen Produkten auch umweltsichere Schlacken, die anhand der Ergebnisse der Eluierung bedenkenlos als Recycclingabaustoff verwendet warden können. Die hierbei anfallenden Fulgtäube enthalten im wesentlichen Blei- und Zinkoxid, im Flasc-Ofen warden Cu-Ni-Legierungen, je nach Chromgehalt auch mit Chrom, erschmolzen, der stärker reuzierende Elektroofen erbringt kupferhaltige Ferrolefierungen. Daher müssen die Produkte zur Weitervararbeitung Betriebe der Sekundärmetallurgie abgegeben werden. / Eleven different galvanic sludges have been chemically and physically analysed and finally thermally treated. Calcining and smelting in an arc-or flash-furnace with the production of moltem slag were considered. The environmental compatibility of each inset material, of the products of thermal pre-treatment, and of the generated wastes was investigated according to the German standard DIN 38.414- Part 4, as well as by Brazilian Standards (leaching testes) Untreated galvanic sludges as well as the products of thermal pre-treatment, e.g. dried, glowed and calcined sludge, are not classified into the low-costs disposal class 1 (standards from Nordrhein- Westfalen, Germany) Besides saleable metallic products, high temperature processes under utilization of slag-formatives generate environmental agreeable slags, which according to the results of leaching tests may be used without problems as a recycling construction material. The produced flue dust contains chiefly lead and zinc oxides; in the flash-furnace Cu-Ni-alloys, in dependence on the Cr-content also with Cr, are melted; the arefurnace, with higher reducing capability, produces ferroalloys coatining Cu, too. Therefore these products have to be fed to secondary processes for further treatment.
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Fragilidade a têmpera em aços SAE 5160

Reguly, Afonso January 1999 (has links)
O presente trabalho centra-se no fenômeno denominado de Fragilidade à Têmpera. Este fenômeno, observado em aços de alto carbono temperados, leva a uma fratura intergranular e está associado a segregação de fósforo e formação de cementita nos contornos de grão. Durante este estudo dois aços com composição química típica dos aços comerciais SAE 5160, mas com dois diferentes níveis de fósforo, foram utilizados para avaliar a influência da Fragilidade à Têmpera na resistência ao Impacto Charpy a temperatura ambiente. Os diferentes tratamentos térmicos realizados incluíram têmpera e revenidos convencionais e tratamentos térmicos especiais realizados na Gleeble 1500. Com o tratamento térmico convencional microestruturas martensíticas e bainítica foram obtidas. Para os aços martensíticos as temperaturas de austenitização variaram entre 830 e 1100 oC com o revenido variando entre como temperado até 500 oC por uma hora. A Gleeble 1500 foi utilizada para estudar a influência de um curto ciclo de austenitização na Fragilidade à Têmpera. Os resultados indicaram um melhor desempenho do aço de baixo P para todas as condições de tratamento térmico utilizadas. Os ciclos curtos de austenitização indicaram que a fragilidade à têmpera não pode ser evitada por este procedimento. Baseado na análise dos experimentos realizados com o aço SAE 5160 são apresentadas sugestões para minimizar os efeitos da Fragilidade à Têmpera em aços de alto carbono temperados e revenidos. / The present work is centered on the quench embrittlement phenomena. This phenomenon, observed in hardened high carbon steels, leads to intergranular fracture and is associated with phosphorus segregation and cementite formation at grain boundaries. During this study, two steels with compositions typical for commercial SAE 5160 steel, but with two different levels of phosphorus, were utilized to evaluate the influence of quench embrittlement on room temperature impact toughness. The heat treatment included conventional quench and temper treatments and special heat treatments processed on the Gleeble 1500. With conventional heat treatment martensitic and bainitic microstructures were obtained. For the martensitic microstructures, austenitizing temperatures ranged from 830 to 1100 oC with tempering temperatures from as quenched to 500 oC. The Gleeble 1500 was used to study the influence of short time heat treatment on the quench embrittlement. The low P steel exhibited better performance than the high P steel under all heat treatment conditions. Results on the short-holding-time treatment indicated that the QE can not be avoided by this procedure and a similar behavior between conventional and shortholding time treatment was observed. Based on an analysis of the experiments realized with the SAE 5160 steel suggestions to minimize the effects of quench embrittlement in high carbon quench and tempered steels were discussed.
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Fragilidade a têmpera em aços SAE 5160

Reguly, Afonso January 1999 (has links)
O presente trabalho centra-se no fenômeno denominado de Fragilidade à Têmpera. Este fenômeno, observado em aços de alto carbono temperados, leva a uma fratura intergranular e está associado a segregação de fósforo e formação de cementita nos contornos de grão. Durante este estudo dois aços com composição química típica dos aços comerciais SAE 5160, mas com dois diferentes níveis de fósforo, foram utilizados para avaliar a influência da Fragilidade à Têmpera na resistência ao Impacto Charpy a temperatura ambiente. Os diferentes tratamentos térmicos realizados incluíram têmpera e revenidos convencionais e tratamentos térmicos especiais realizados na Gleeble 1500. Com o tratamento térmico convencional microestruturas martensíticas e bainítica foram obtidas. Para os aços martensíticos as temperaturas de austenitização variaram entre 830 e 1100 oC com o revenido variando entre como temperado até 500 oC por uma hora. A Gleeble 1500 foi utilizada para estudar a influência de um curto ciclo de austenitização na Fragilidade à Têmpera. Os resultados indicaram um melhor desempenho do aço de baixo P para todas as condições de tratamento térmico utilizadas. Os ciclos curtos de austenitização indicaram que a fragilidade à têmpera não pode ser evitada por este procedimento. Baseado na análise dos experimentos realizados com o aço SAE 5160 são apresentadas sugestões para minimizar os efeitos da Fragilidade à Têmpera em aços de alto carbono temperados e revenidos. / The present work is centered on the quench embrittlement phenomena. This phenomenon, observed in hardened high carbon steels, leads to intergranular fracture and is associated with phosphorus segregation and cementite formation at grain boundaries. During this study, two steels with compositions typical for commercial SAE 5160 steel, but with two different levels of phosphorus, were utilized to evaluate the influence of quench embrittlement on room temperature impact toughness. The heat treatment included conventional quench and temper treatments and special heat treatments processed on the Gleeble 1500. With conventional heat treatment martensitic and bainitic microstructures were obtained. For the martensitic microstructures, austenitizing temperatures ranged from 830 to 1100 oC with tempering temperatures from as quenched to 500 oC. The Gleeble 1500 was used to study the influence of short time heat treatment on the quench embrittlement. The low P steel exhibited better performance than the high P steel under all heat treatment conditions. Results on the short-holding-time treatment indicated that the QE can not be avoided by this procedure and a similar behavior between conventional and shortholding time treatment was observed. Based on an analysis of the experiments realized with the SAE 5160 steel suggestions to minimize the effects of quench embrittlement in high carbon quench and tempered steels were discussed.
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Mapeamento por diagramas triaxiais da quantidade de fase δ [delta] e da dureza da liga UNS N07718 submetida a tratamento termomecânico

Lysyk, Russel January 2009 (has links)
Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos parâmetros de tratamentos termomecânicos (TTM), quais sejam: tempo, temperatura e deformação aplicadas à liga UNS N07718, a fim de se avaliar a variação da quantidade de fase δ bem como a variação da dureza da liga para cada condição de tratamento definida. Obtendo-se por fim diagramas triaxiais que representem os dados de forma condensada. Para atingir estes objetivos as amostras foram primeiramente solubilizadas a 1040ºC por 1 hora, posteriormente foram aplicados cinco níveis específicos de deformação (0%, 15%, 30%, 45% e 60%) referentes a altura dos corpos de prova. Após aplicou-se o tratamento térmico de envelhecimento, com cinco diferentes intervalos de tempo (1,4; 2,8; 13,8; 28 e 138 em horas) e também de temperatura (600, 700, 800, 900 e 1000 em ºC), da inter-relação destes parâmetros obteve-se quinze diferentes condições de tratamento termomecânico. Quatro amostras foram somente solubilizadas e deformadas e uma amostra foi somente solubilizada. Avaliou-se nas amostras já tratatadas termomecanicamente a quantidade de fase δ gerada em cada condição. As propriedades mecânicas foram obtidas por meio da medida da dureza Vickers. A representação dos dados obtidos pelo TTM pode é representada de forma condensada em diagramas tipo triaxiais que possibilitam extrair informações do TTM sob uma ótica diferenciada da tradicional, favorecendo a visualização dos fenômenos que poderiam governar as alterações no que tange as propriedades mecânicas da liga. / This work aims to evaluate the influence of different thermomechanical parameters such as time, temperature and deformation (TMT) applied to UNS N07718 alloy in order to appraise the δ phase content and hardness changes on each evaluated condition. Obtaining finally triaxial diagrams that represent the data in a condensed form. Samples were first solubilized at 1040 ºC during one hour and the submitted to five levels of deformation (0%, 15%, 30, 45% and 60% relative the initial height of the specimen). Secondly the samples were aged during five different times (1,4; 2,8; 13,8; 28 and 138h) and temperatures (600, 700, 800, 900 and 1000 ºC). Fifteen different thermomechanical treatment conditions were obtained through the correlation of such parameters. Four specimens were only solubilized and deformed, and one was just solubilized. For each sample δ phase content evaluation was performed. Mechanical properties were obtained by Vickers Hardeness. The representation of data obtained by TMT can be represented in a condensed form in type triaxial diagrams that allow to extract information from the TMT in a different perspective of traditional, favoring the view of the phenomena that they could rule changes with respect to mechanical properties of the alloy.
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Caracterização metalúrgica do aço SAE 1141 microligado ao nióbio por simulação física

Peixoto, Neverton Hofstadler January 2003 (has links)
Este trabalho analisa, através do emprego de simulador físico, os efeitos da adição do nióbio no aço SAE 1141 e seu comportamento como refinador de grão e endurecedor por precipitação, nas altas temperaturas de forjamento e tempos de reaquecimento aplicados industrialmente. Analisa também qual a influência das deformações e velocidades de resfriamento sobre o tamanho de grão austenítico, microestrutura, dureza, cinética da precipitação e propriedades finais. Na definição dos parâmetros de simulação foram observadas rotinas de produção de peças forjadas comercialmente, a literatura técnica, e possíveis alterações que otimizassem as propriedades do aço em estudo. Para tanto foram definidas as temperaturas de forjamento 1100, 1200 e 1250°C, a taxa de deformação de 1/s, as deformações de 30, 50 e 70%, e as velocidades de resfriamento de 36, 60, 100 e 150°C/min. Os resultados indicaram que a velocidade de resfriamento tem papel preponderante na microestrutura final, que variou de um agregado de ferrita e perlita para bainita (às vezes com alguma martensita) a medida em que a velocidade de resfriamento aumenta. A simulação térmica indicou que tamanho de grão austenítico aumenta a medida em que se eleva a temperatura de reaquecimento e que existe apenas um pequeno efeito ancorador de grão do nióbio nesse quesito, quando não estiver presente alguma deformação Foi observado, através da simulação física que, com a presença de deformação, principalmente para as temperaturas menores de reaquecimento, a precipitação induzida por deformação parece ancorar o crescimento dos grãos recristalizados, resultando num tamanho de grão austenítico menor. Esse trabalho constitui parte integrante do projeto de desenvolvimento da tecnologia dos aços microligados, num esforço conjunto do Laboratório de Metalurgia Física – LAMEF, através do Grupo de Desenvolvimento de Aços Microligados, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Aços Finos Piratini e DANA – Albarus, com o apoio da CAPES.
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Fases estacionarias de silica e polibutadieno para cromatografia liquida de alta eficiencia

Lopes, Nilva Pereira 03 August 2018 (has links)
Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_NilvaPereira_D.pdf: 16694508 bytes, checksum: 3b1084a5c20b1255a4ae5dd9b8c8f771 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado
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Contribuição ao estudo da estrutura do granulo de amido de milho, tratamento termico, hidrolise enzimatica e permeação em gel

Franco, Celia Maria Landi 13 August 1993 (has links)
Orientadores : Cesar Francisco Ciacco, Debora de Queiroz Tavares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T15:52:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_CeliaMariaLandi_D.pdf: 5694565 bytes, checksum: 9fe01eeef11dd211455fbd992b8ad3a4 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: No presente trabalho foi estudado o tratamento térmico sob baixa umidade e sua influência na suscetibilidade enzimática de amidos milhos normal e ceroso, visando obter maiores informações de a respeito da estrutura dos diferentes grânulos de amido. Amidos de milho normal e de milho ceroso foram extraídos e submetidos a tratamento térmico (100oC/16 horas) em diferentes teores de umidade e posteriormente submetidos à ação da a-amilase e amiloglucosidase. Índice de absorção de água e propriedades de pasta destes amidos foram determinadas e os residuos da hidrólise foram analisados cristalográfica, microscópica e cromatograficamente. Os resultados obtidos com os amidos de milho normal e ce¬roso tratados a 18% de umidade mostraram que o tratamento térmico provocou aumento da cristalinidade sugerindo rearranjo das moléculas de amido com fortalecimento das ligações internas dos grânulos e maior grau de associação das cadeias de amido. Este fato ocasional queda drástica na suscetibilidade enzimática destes amidos. Por outro lado, para os amidos tratados a 27% de umidade, o tratamento térmico pareceu ter provocado rompimento seguido de rearranjo das ligações internas dos grânulos induzindo a alguma degradação do amido e aumentando marcadamente a área acessível à amilólise. O tratamento térmico não provocou mudanças no tamanho ou forma dos grânulos de amido, mas tanto o tratamento térmico como o enzimático resultaram em alterações nas zonas amorfas dos grânulos de amido. Através de microscópia eletrônica de varredura, observou- se que os grânulos de amido natural possuem estrutura porosa e o ataque enzimático provocou extensa corrosão através de canais radiais. A hidrólise enzimática sobre ambos amidos, normal e ceroso, tratados termicamente a 27% de umidade, além da corrosão através de canais radiais, provocou maior quebra dos grânulos como se a estrutura restante se rompesse com maior facilidade. A conhecida estrutura disposta em camadas concêntricas alternadamente claras e escuras foi observada para ambos amidos tratados enzimaticamente. Cromatografia em gel Sephadex G-50 das a-glucanas dos amidos de milho normal e ceroso submetidos ou não ao tratamento térmico a 27% de umidade foi realizada diretamente e após sucessivas digestões enzimáticas com pululanase e ß -amilase. Os resultados mostraram que existem diferenças nos residuos dos amidos de milho ceroso e normal tratados com a- amilase e amiloglucosidase. No resíduo do amido de milho ceroso os perfis de eluição mostraram duas frações a 290 e 350ml "(picos II e III) respectivamente, muito pequenas que não eram suscetíveis ao ataque da a- amilase e amiloglucosidase indicando que estas frações faziam parte das zonas cristalinas do amido. Estas frações também faziam parte das áreas cristalinas no amido normal. No entanto, a presença do pico V a 390ml na a-glucanas do amido de milho normal sugeriu que além das duas frações não suscetíveis à hidrólise, existia outra que também participava das zonas cristalinas deste amido. A presença deste pico a 390ml sugeriu o arranjo cristalino distinto entre o amido de milho ceroso e normal. Por outro lado, o tratamento térmico a 27% de umidade não foi capaz de romper totalmente suas ligações e esta fração continuou presente após tratamento térmico e enzimático como regiões não suscetíveis à hidrolise formando, conseqüentemente, rede cristalina fortemente associada / Abstract: In order to obtain more information on the structure of corn starch, it was studied the heat-moisture treatment of normal and waxy corn starches and its influence on the enzymatic susceptibility of these starches. Normal and waxy corn starches were isolated and adjusted to different levels of moisture and heated at 100°C for 16 h. Afterwards, all starches were hydrolysed with a-amylase and amyloglucosidase. Water-binding capacities and pasting properties were determined and the starch granule residues of the hydrolysis were studied by X-ray diffraction, optical and scanning electron microscopy and gel-permeation chromatography. The results showed that the heat-moisture treatment produced an increase in the degree of cristallinity of normal and waxy corn starches adjusted to 18% moisture before being heated, indicating a rearrangement of the starch molecules with strengthening of the linkages within granules of starch and consequently, an increase in the degree of association of the starch chains. This fact resulted in significant decrease in the enzymatic susceptibility of the starches. On the other hand, the heat-moisture treatment provided a rupture, with further rearrangement, of the linkages within granules of starches and even a certain degree of starch degradation occurred, when starches were adjusted to 27% moisture before being heated. This fact increased significantly the accessible regions of the granule to amylolysis. The heat-moisture treatment did not alter the appearance of the starch granules. No obvious changes in size and shape nor any fissures or distortions were found. The heat-moisture treatment as well as the enzymatic one occurred in the amorphous regions of the starch granules. Observations of the granules with scanning electron microscope showed that natural starch granules have a porous surface and the enzymatic attack provided an extensive corrosion of granule surface by formation of radial channels. In addition,the enzymatic hydrolysis on the normal and waxy corn starches adjusted to 27% moisture before heating, produced major break of the granules as if parts of the structure ruptured more easily. The known structure formed by several concentric layers alternatively light and dark was observed for all starches treated with enzymes. Sephadex G-50 gel-permeation chromatography of the a-glucan of normal and waxy corn starches submitted or not to heat treatment with 27% moisture was performed directly and after successive enzymatic digests with pullulanase and ß-amylase. The results showed differences in the residues of the waxy and normal corn starches treated with a-amylase and amyloglucosidase. The elution patterns of the waxy corn starch residue showed two small fractions at 290 and 350 ml (peak II and III) respectively, which were not susceptible to the a-amylase and amyloglucosidase' attack indicating that these fractions took part in the waxy starch cristalline areas. These fractions also took part in normal starch cristalline area. However, in addition to two chains not susceptible to hydrolysis, the presence of the peak V at 390 ml on the a-glucan of the normal corn starch suggested the existence of another fraction that also took part in normal corn starch cristalline areas. The presence of this peak at 390 ml suggested the distinct cristalline arrangement between the waxy and normal corn starches. On the other hand, the heat-moisture treatment at 27% moisture was not capable of rupturing all linkages and this fraction was still present after thermic and enzymatic treatment as regions not susceptible to hydrolysis, consequently forming tightly associated cristalline network / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos
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Determinação da taxa de propagação de trinca por fadiga dos aços SAE-1050 e SAE-4130 empregados na fabricação de eixos ferroviários /

Oliveira, Luiz Gustavo de. January 2008 (has links)
Orientador: Valdir Alves Guimarães / Banca: Aelcio Zangrandi / Banca: Marcos Venicius Soares Pereira / Resumo: Atualmente a crescente necessidade de aumento da carga por eixo e do número de passageiros transportados pelos trens, fez com que as ferrovias em todo o mundo iniciassem pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novos materiais e processamentos térmicos. O aumento da confiabilidade dos sistemas ferroviários é uma exigência do mercado, o que é definido como sendo a garantia de que não ocorra falhas nos componentes no período entre as inspeções de rotina, ou seja, que um defeito possa ser detectado e reparado antes que atinja um tamanho crítico que leve a ruptura do componente. Por se tratar de um equipamento fundamental nos trens, os eixos ferroviários são alvos de grande parte das recentes pesquisas na área de fadiga, desenvolvimento de novos materiais e segurança dos intervalos de inspeção, uma vez que sua falha, certamente ocasionará um descarrilamento do vagão ou locomotiva. O comportamento em fadiga dos materiais empregados na fabricação de eixos ferroviários vem sendo estudado através de ensaios de propagação de trinca por fadiga, a fim de se obter dados experimentais para definição de intervalos de inspeção. Neste trabalho, foram estudados os aços SAE-1050, comumente utilizado na fabricação de eixos ferroviários, e o SAE- 4130, que recentemente vem sendo empregado para este fim. Estes materiais foram processados por dois diferentes tipos de tratamentos térmicos, sendo um composto por normalização e alívio de tensões, e o outro por normalização, têmpera e revenimento. O comportamento mecânico dos aços foi avaliado através de ensaios de tração, charpy em diversas temperaturas e tenacidade à fratura ( IC K ). O comportamento em fadiga, por sua vez, foi avaliado através de ensaios de propagação de trinca por fadiga, realizados em corpos de prova tração compacto (CT). Para a determinação da influência da razão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently the growing need of increase in axle load and numbers of passengers transported by the trains, prompted the railroads all over the world began researches about the development of new materials and heat treatments. The increase of the reliability for railway systems is a requirement of the market, and can be defined as the warranty that doesn't occur failures in the components between the inspection intervals, in other words, that a defect can be detected and repaired before it reaches a critical size to take the rupture of the component. Axles are one of the most important components in railway vehicle, thus are present in the great part of the recent researches into fatigue, new materials and safe inspection intervals, since its flaw, certainly will cause a derailment of the wagon or locomotive. The fatigue behavior of the employed materials in the production of railway axles has been studied with aid of fatigue crack growth tests, in order to obtain experimental data for definition of inspection intervals. The present work, studied the steels SAE-1050, commonly used in the production of railway axles, and SAE-4130, that recently has been used for this application. These materials were submitted to different heat treatments: normalizing and stress relief, and normalizing, quenching and tempering. The mechanical properties of the steels were evaluated through tensile test, impact test in different temperatures and fracture toughness test. The fatigue behavior was evaluated through of fatigue crack growth tests in compact tension specimens (CT). The influence of the load ratio " R ", on fatigue crack growth was evaluated using the ratio of 0,1 and 0,3. The results showed that the steel SAE-4130, normalized, quenched and tempered, achieved the best mechanical properties and the smallest fatigue crack growth rate, being therefore, the best option as... (Complete abstract click electronic acccess below) / Mestre
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Influência do tratamento térmico de alívio de tensões assoaciado à elevada energia de soldagem na tenacidade da zona termicamente afetada de um aço TMCP microligado aplicado em estruturas off-shore /

Lima, Carlos Augusto Silveira. January 2011 (has links)
Resumo: Foi realizada a soldagem de chapas-teste de um aço API 2W 50, fabricado pelo processamento TMCP (Thermo-Mechanical Controlled Processing), sem resfriamento acelerado, com o processo de soldagem SAW-Tandem, com elevada energia de soldagem (4,0 kJ/mm), com a finalidade de aumento de produtividade, e aplicado o tratamento térmico de alívio de tensões (TTAT). Os resultados obtidos demonstraram que o TTAT associado à elevada energia de soldagem não promoveram variações significativas na microestrutura, na microdureza e nas tenacidades ao impacto (Charpy-V) e à fratura (CTOD). No entanto, os resultados de CTOD da ZTA foram baixos devido ao fato da ponta da trinca não estar localizada totalmente na ZTA; um volume significativo de metal de solda, de baixa tenacidade à fratura, foi revelado ao longo da extensão da trinca. As características do ciclo termomecânico do processamento TMCP (endurecimento por refino de grão e por aumento na densidade de discordâncias) foram as causas determinantes para a obtenção dos bons resultados de tenacidade no metal base e na ZTA, em condições de elevada energia de soldagem e de TTAT / Abstract: It was done the welding of the samples of a steel API 2W 50, manufactured by TMCP process, without accelerated cooling, with SAW-Tanden process, with high heat input (4,0 kJ/mm), with goal to increase the productivity, and applied a PWHT. The results showed that the PWHT associated to high heat input didn't promove significative changes in the microestructure, in the microhardness (HV0,2) and in the impact (Charpy-V) and fracture toughness (CTOD). However, the results of the CTOD in HAZ were low due to the fact the crack tip wasn't localized fully in HAZ; a considerable volume of the weld metal, of the low toughness, was reveled in the extension of the crack. The characteristics of the thermomechanical cicle of TMCP process (strengthening by grain refinemment and by increasing in dislocations density) were the causes determinants to getting the good results of toughness in base metal and HAZ, in conditions of the high heat input and PWHT / Orientador: Valdir Alves Guimarães / Coorientador: Alexandre Queiroz Bracarense / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Ronaldo Pinheiro da Rocha Paranhos / Mestre
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Estudo da pirólise de óxido de grafite em altas pressões com dinâmica molecular reativa

Christmann, Augusto Mohr January 2018 (has links)
A pirólise de materiais tem sido usada para a produção de produtos de maior interesse, em busca de novas aplicações ou melhores propriedades que seu antecessor. Por exemplo, o tratamento térmico aplicado ao óxido de grafite é usado para a produção de óxido de grafeno reduzido, que apresenta propriedades e estrutura semelhantes ao grafeno, sendo este processo uma alternativa para sua produção em larga escala, com potencial aplicação em uma nova geração de dispositivos eletrônicos e nanocompósitos. Neste trabalho, simulações de dinâmica molecular reativa com o potencial reaxFF foram conduzidas para observar em nível atômico as mudanças estruturais e eventos reativos durante este processo, permitindo a identificação dos mecanismos principais envolvidos e um maior entendimento da dependência das condições de temperatura (de 800 a 3000 K) e pressão (ambiente, 2,5 e 7,7 GPa) usadas com as características do produtos formados. Para uma lâmina de óxido de grafeno isolada e para uma estrutura de óxido de grafite, buscou-se entender o efeito da temperatura e pressão aplicada na qualidade dos produtos formados, que vão desde folhas de óxido de grafeno reduzido até nanocristais de grafite, conforme observado em experimentos. As simulações mostram que o tratamento térmico causou uma conversão de seus grupos orgânicos iniciais (hidroxila/epóxi para carbonila/éter), liberação de moléculas gasosas (H2O, CO2 e H2), criação de defeitos e/ou reconstrução da estrutura grafítica. As reações são intensificadas com aumento da temperatura, e observa-se a presença de grupos oxigenados na estrutura resultante mesmo em altas temperaturas (3000 K). Em pressão ambiente os gases gerados causam a exfoliação das folhas e os grupos remanescentes causam defeitos isolados por toda a estrutura. Porém, em alta pressão (7,7 GPa) estas mantêm-se próximas, inibindo a formação de gases e aumentando a difusão dos grupos orgânicos pela superfície, que levam a formação de rasgos pela estrutura, dividindo as folhas em domínios menores, com grupos funcionais em sua borda e uma região interna praticamente livre de defeitos. Estas observações estão em concordância com experimentos em condições de processamento similares, sendo que uma análise qualitativa e quantitativa detalhada permitiu entender melhor o processo de pirólise. / Pyrolysis can be used toward the conversion of conventional materials into new ones, aiming at an improvement of their properties, making them suitable for specific practical applications. For example, thermal annealing of graphite oxide (GO) can be used for the production of reduced graphene oxide sheets, which exhibit a structure and properties similar to graphene, and it is considered an interesting alternative to large-scale production. In this dissertation, reactive molecular dynamics simulations using the ReaxFF potential were carried out to study the thermal annealing of GO under high pressure. More specifically, to analyze the corresponding structural changes and reactive events at the atomic level, allowing the identification of the main mechanisms responsible for the transformations and a better understanding of the effect of applied temperature (from 800 to 3000 K) and pressure (ambient, 2.5 and 7.7 GPa) on the structural and morphological features of the formed products More specifically, we sought to understand the effect of temperature and pressure applied on graphite oxide on the quality of the formed products, which ranges from defected reduced graphene oxide sheets to graphite nanocrystals, as observed in experimental studies. The simulations show that thermal annealing caused an interconversion of its initial organic groups (hydroxyl/epoxy to carbonyl/ether), release of gaseous molecules (H2O, CO2 and H2), creation of defects and/or reconstruction of the graphitic structure. The reactions are intensified with increase of temperature, and the presence of oxygenated groups in the processed material is observed even at high temperatures. At ambient pressure, the generated gases cause the partial exfoliation of the sheets and the remaining groups appear as isolated defects throughout the structure. However, at the highest pressure (7.7 GPa) the layers become closer, inhibiting the formation of gases and increasing the surface diffusion of the organic groups, which lead to the tearing of the structure, dividing the sheet into smaller domains with functional groups on their edge, and an internal region free of defects. These observations are in agreement with the experiments in same processing conditions, and the detailed qualitative and quantitative analyses brought by the simulations allow a better understanding of the pyrolysis process.

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