Made available in DSpace on 2015-05-22T12:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000469254-Texto+Completo-0.pdf: 3137412 bytes, checksum: e261817a0c99d0108e10ccd039c62c92 (MD5) Previous issue date: 2015 / The objective of this work is to analyze the influence of annealing and austempering heat treatments on the machinability with constant pressure of an austempered ductile cast iron. The results were correlated to microstructural formation and mechanical properties. It was used the turning process varying the depth of cut, the speed of cut, the angle of tool and the use of cut fluid. The samples (18 initially annealed) were heated at 910°C for 90 minutes for austenitization and cooled in salt bath in one-step at temperatures 300°C, 360°C and 420°C for 30, 60 and 90 minutes. Other 16 samples (8 previously annealed) were austempered in two-step process at 245oC and 300oC for 5 and 30 minutes, respectively. The samples were analyzed initially by optical microscopy and mechanical tests (Brinell hardness and Vickers microhardness), and after were machined in an universal lathe for machinability tests. The mechanical lathe was instrumented in relation to active power and cutting time, and the machinability evaluation was made with reference to cutting force, cutting pressure and material removal index criteria. The samples austempered at 300oC for 30 minutes (with annealing) showed the best machinability, impact resistance and lowest hardness in the one-step process. However, the samples in the same temperature and time (with annealing) showed the worst machinability, highest hardness and lowest impact resistance. The two-step austempering was performed in 8 samples that showed the best machinability and 8 samples that showed the worst machinability in one-step process. In these samples, the machinability test were performed with and without fluid cut and cut angle of 90o and 60o. The results showed the highest performance for the condition austempered at 300oC for 30 minute in two-step process, with previous annealing, when machined with fluid cut and angle of tool of 60o. The microstructure was composed by ausferrite, graphite and retained austenite. / Neste trabalho foi investigado através da técnica de aplicação de pressão constante, a usinabilidade do ferro fundido nodular austemperado em função de tratamentos térmicos de recozimento e austêmpera. Os resultados foram correlacionados com a formação microestrutural e com as propriedades mecânicas. Para tanto foi utilizado o processo de torneamento, variando a profundidade de corte, a velocidade de corte, o ângulo de posição da ferramenta de corte e utilização e não utilização de fluido de corte. Para este fim, 36 amostras (18 recozidas previamente) foram austemperadas em etapa única nas temperaturas de 300 °C, 360 °C e 420 °C nos tempos de 30 min, 60 min e 90 min. e 16 peças (8 com recozimento prévio) em duas etapas à 245 °C e 300 °C nos respectivos tempos de 5 min e 30 min. Para austêmpera em etapa única, amostras austemperadas à 300 °C por 30 minutos (sem recozimento prévio) obtiveram melhor usinabilidade, resistência ao impacto e menor dureza.Já, as austemperadas no mesmo tempo e temperatura (com recozimento prévio) obtiveram pior usinabilidade, maior dureza e menor resistência ao impacto. A austêmpera em duas etapas foi realizada em 8 peças que obtiveram melhor usinabilidade e em 8 peças de pior usinabilidade nos testes de austêmpera em única etapa. Estes testes de usinabilidade foram executados com e sem o uso de fluido de corte utilizando-se os ângulos de posição da ferramenta de corte de 90º e 60º. Os resultados apontam para melhor usinabilidade às amostras austemperadas pelo processo de duas etapas e que foram previamente recozidas e austemperadas à 300 °C durante 30 minutos, quando usinadas com fluido de corte e ângulo de posição da ferramenta de corte de 60º. A microestrutura foi composta por matriz ausferrítica, grafita e austenita não transformada.

Made available in DSpace on 2015-07-18T02:03:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000472389-Texto+Completo-0.pdf: 3567307 bytes, checksum: 701ea7ad45fd2a973390e2755f3d5161 (MD5) Previous issue date: 2015 / This work presents the influence of the heat treatment parameters of austempering carried out in a zinc aluminum bath on the mechanical properties of a ductile cast iron (ADI). Samples were extracted from as-cast standard blocks for the austempering heat treatment. The material was heated to 900°C for 60 minutes for austenitization and cooled in a zinc-aluminum bath, to a temperature of 400°C, for 30 minutes, 60 minutes and 90 minutes. The samples were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy, and mechanical tests (Brinell hardness, Micro Vickers hardness, Izod Impact Test and Tensile Test). The results, comparing the mechanical properties and microstructural characteristics in all cycles, present results compatible with the two stages of the material process window, confirming the effectiveness of the zinc-aluminum bath in getting the ADI. / O presente trabalho apresenta a influência da variação de parâmetros do tratamento térmico de austêmpera realizado usando um banho de zinco fundido, e os efeitos nas propriedades mecânicas do ferro fundido austemperado (ADI). Corpos de prova foram extraídos de blocos fundidos padronizados para aplicação dos tratamentos térmicos de austêmpera. O material foi aquecido a 900oC durante 60 minutos para austenitização, e então resfriado em um banho de zinco-alumínio fundido a 400oC por 30 minutos, 60 minutos e 90 minutos. Os corpos de prova foram analisados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e ensaios mecânicos (dureza Brinnell, microdureza Vickers, testes de Impacto Charpy e Resistência à Tração). Os resultados, comparadas as propriedades mecânicas e características microestruturais em todos os ciclos, apresentam resultados compatíveis com os dois estágios previstos pela janela de processo do material, confirmando a efetividade do banho de Zinco-Alumínio na obtenção do ADI.

Orientador: João Zangrandi Filho / Banca: João Alberto de Oliveira / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Resumo: O motor de combustão interna é uma máquina existente há mais de um século, sendo muito utilizado em aplicações industriais e de transporte. Uma pesquisa para se obter informações dessa máquina revelou que existe bastante literatura especializada sobre o assunto. Foi desenvolvido o cálculo termodinâmico a partir dos dados do projeto, com a finalidade de se obter o diâmetro do pistão e o seu curso. Este trabalho desenvolve procedimentos para o projeto do motor monocilíndrico, seguindo uma metodologia para se obter o desenho de conjunto, os detalhes, ajustes e tolerância. Em seguida foi realizado um estudo para implementar as etapas de usinagem das peças utilizando máquinas convencionais e de controle numérico. Finalmente, realizou-se a montagem dos subconjuntos obtendo-se enfim a parte alternativa do motor. / Abstract: The internal combustion engine exists since a century ago; its main application is in the industry and in the mobile machines in general. A research to obtain information about this kind of machine revealed a rich specialized literature. It was developed the thermodynamic calculation starting from the data related to this work, in order to obtain the piston diameter and its stroke. This work still develops procedures related to mechanical design of the alternating parts of a one cylinder engine and its support such as the block, the crankcase and the cylinder. The assembly drawing and the detailed drawing of each part were also attained. A study to implement the various phases of machining of parts making use of conventional and numerically controlled machines was also developed. Finally, the parts were assembled and the alternative group get running. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3802_1.pdf: 1055356 bytes, checksum: 6f36153ada8847447d0fcee371a9df9e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho visa mostrar os resultados analisados a partir de dois modelos dos quais serão designados por Taylor Simples e Taylor Expandida para a mensuração do desgaste da ferramenta de corte. Foram analisados os dados obtidos dos desgastes da ferramenta de corte pelas funções em comparação com os dados reais medidos, que se encontram o Anexo I deste trabalho. Nos experimentos de usinagem com estes aços foram utilizadas oito e seis diferentes condições de corte para o ABNT 1038 e 1045 respectivamente. A partir dos dados reais e os calculados pelos modelos foram feitas algumas análises dos comportamentos dos resultados calculados para termos uma noção da eficiência dos modelos obtidos a partir da correlação múltipla das seguintes variáveis: velocidade, tempo de corte, avanço e profundidade de corte em função do desgaste da ferramenta (vida útil da ferramenta)

Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Co-orientador: Hidekasu Matsumoto / Banca: Juno Gallego / Banca: Warley Augusto Pereira / Resumo: Este trabalho tem por objetivo geral realizar um levantamento dos principais tipos de desgaste que ocorrem na usinagem das ligas de alumínio-silício. Como metas específicas, visa-se executar canais em pistões automotivos com duas composições químicas diferentes verificando a influência da velocidade de corte (v c ), avanço (f) e teor de silício contido na liga na vida de um bedame de classe N, além de verificar o efeito do aumento da velocidade de corte, do avanço e do percentual de silício da liga Al-Si na produtividade de canais para bedames de classe N. Para tanto foi utilizado um centro de torneamento Romi GL-240M. Foi adotado como critério de fim de vida do bedame o desgaste de flanco V b = 0,3 mm. A evolução do desgaste foi acompanhado em um estéreo-microscópio Zeiss Discovery V8. Para analisar a influência e o efeito de cada variável citado, foi utilizado a análise de variância (ANOVA). O principal mecanismo de desgaste observado foi a adesão da liga na ferramenta e a abrasão da liga devido à presença do silício. O teor de silício foi o fator de maior influência, onde a liga com menor porcentagem de silício proporcionou maior vida do bedame. A velocidade de corte (v c ) também teve forte influência, sendo que o seu aumento causou diminuição da vida da ferramenta. O avanço (f) também teve influência, no entanto, o seu aumento prolongou a vida da ferramenta / Abstract: This research aims to monitoring the tool wear when turning aluminum-silicon alloys. The specific goal is to turn channels in automotive pistons with two different chemical compositions by checking the influence of the control factors cutting speed (v c ), tool feed (f) and workpiece silicon content on response N-Class chisel life. As well as to study the effect of the same aforementioned variables on channels productivity. A turning center Romi GL-240M was used. 0.3 mm flank wear was adopted as a criterion of tool life. Chisel flank wear was monitored and measured by using a stereo-microscope Zeiss Discovery V8. Analysis of Variance (ANOVA) was used to quantify statistical influences of the control factors upon response. Adhesion and abrasion of the part material over tools were observed. Silicon content was the most influential factor on the channels productivity so that the lower silicon content, the greater tool productivity. Cutting speed and tool feed has influenced on channels productivity strongly. The first one is inversely proportional to tool life whereas the latter is directly proportional to channels productivity / Mestre

Este trabalho busca produzir cermet (Cinza-Fe) pela tecnologia do pó utilizando cinza leve produzida com a queima do carvão mineral em termoelétrica para uma possível utilização e aplicação na usinagem. Esse estudo tem como objetivo específico caracterizar e analisar as propriedades mecânicas e metalúrgicas das amostras obtidas a partir das misturas. Utilizouse o ferro como componente da mistura em função do baixo custo e vasta disponibilidade. Após a obtenção da cinza leve, determinou-se o tamanho da partícula da cinza leve por peneiras e cicloclassificador. Analisou-se a composição química da amostra através de espectrômetro por fluorescência de raios X. Também foi realizada a análise por MEV dos pós de cinza leve e ferro puro. Preparou-se as misturas com Ferro + 5% Cinza e Ferro + 10% de Cinza para estudo da interação entre os constituintes. Misturou-se também Cinza + 5% de Ferro e Cinza + 10% de Ferro, mas ambas misturas quebraram. Então se misturou Cinza + 20% de Ferro, que tal composição constitui o cermet produzido. Realizou-se a compactação do cermet (Cinza + 20% de Ferro) produzido em pressões de 100 a 400 MPa e para as amostras de Ferro + 5% e Ferro + 10% de cinza as pressões de compactação foram de 100 a 800 MPa. Determinou-se as densidades aparente e a verde de todas as composições e realizou-se a sinterização das mesmas amostras em temperaturas que variaram entre 1150 ºC a 1300 ºC. Foram feitas a densidade dos sinterizados e realizou-se análise de dureza, microdureza, metalografia, MEV e EDS. Após todos os ensaios, definiu-se o projeto e foi executada a fabricação da ferramenta para a usinagem com o cermet Cinza + 20% Ferro e foi realizado o ensaio de usinabilidade. Na mistura de cinza com 20% de ferro foi observado que o aumento da temperatura de sinterização diminui a densidade da mistura, mas aumenta a dureza indicando a difusão da matriz cerâmica no ferro. Os resultados mostraram que é possível a obtenção de cermets a partir da cinza leve e ainda comprovou um potencial para aplicação em materiais sinterizados de baixa densidade. / This work seeks to produce cermet (Ash-Fe) by powder technology using fly ash produced by burning mineral coal in thermoelectric for possible use and application in machining. This study has how specifically aims to characterize and analyze the mechanical and metallurgical properties of the samples obtained from the mixtures. Iron was used as component of the mixture due to the low cost and wide availability. After obtaining the gray light, was given the particle size of the light ash by sieves and cicloclassificador. In sequence, the chemical composition of the sample was performed through spectrometer for X-ray fluorescence. Also was also performed SEM analysis of light ash powder and pure iron. Mixtures were prepared with iron + 5% + Iron and Grey Iron + 10% Gray to study the interaction between the constituents. Also mixed Grey + 5% Iron and gray + 10% Iron, but broke both mixtures. So mixed Ash + 20% Iron, such composition constitute the cermet produced. Was performed the compression cermet (Ash + 20% Iron) produce dat pressures of 100 to 400 MPa and for samples iron + 5% and Iron and10% ashwasthecompactionpressureswasofthe100 to 800MPa. Was determined and the apparent density and the green of all compositions and was performed the sintering of the same samples at temperatures ranging between 1150 ºC to 1300 ºC. Was performed The density of the sintered and was made analysis of hardness, micro hardness, metallography, SEM and EDS. After all the tests, set up the project and was completed fabrication tool for machining with cermet Ash + 20% Iron and machinability testing was conducted. In the mixture of ash with 20% iron was observed that increasing the sintering temperature decreases the density of the mixture, but increases the stiffness indicating the diffusion of the ceramic matrix in iron. The results show that it is possible to obtain cermets from the fly ash and yet demonstrated a potential for application in sintered material of low density.

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Humberto Lopes Rodrigues / Banca: Jose Vitor Candido de Souza / Resumo: A usinagem de superligas de níquel e ligas resistentes a altas temperaturas como o inconel 718 sempre representou uma tarefa difícil no chão-de-fábrica. Mas as aplicações industriais desses materiais passaram por rápida evolução nos últimos anos. Na indústria aeroespacial, o crescimento da popularidade destes materiais tem sido evidenciado na forma de palhetas de turbina, peças de compressor, suportes e elementos de conjuntos para aviação. Devido a suas propriedades e aos benefícios que trazem à indústria, o uso destes materiais se expandiu aos setores automotivo, médico, químico, indústria de miniaturas e outras indústrias. Para as superligas e ligas resistentes a altas temperaturas estima-se que a dificuldade na usinagem vai da combinação de forças de corte relativamente altas, combinadas com altas temperaturas que se desenvolvem durante o processo de usinagem. Estes níveis de calor podem causar a deterioração da aresta de corte, com quebras ou deformações. Os tipos comuns de desgaste de ferramenta para estes materiais são primeiramente reconhecidos como desgaste do flanco, entalhes e formação de arestas postiças. O presente trabalho consiste no torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel inconel 718, utilizando ferramenta cerâmica (Si3N4) visando à otimização da usinagem desta liga e buscando proporcionar aumentos reais de produtividade sem a necessidade de investimentos em novos meios de produção. Os ensaios de usinagem foram realizados em um corpo de prova da liga, considerando os parâmetros de usinagem: velocidade de corte, profundidade de usinagem e avanços próprios de acabamento. Os ensaios foram realizados em um torno CNC e ferramentas com pastilha de cerâmica à base de Nitreto de Silício Si3N4. Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do comprimento de corte, do desgaste das ferramentas e a rugosidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The nickel superalloys and resistant alloys machining to discharges temperatures as the inconel 718 always represented a difficult task in the job-shop. But the industrial applications of those materials went by fast evolution in the last years. In the aerospace industry, the growth of the popularity of these materials has been evidenced in the form of turbine blades, compressor parts, holders and elements of parts for aviation. Due to its properties and to the benefits that bring to the industry, the use of these materials expanded to the automotive sector, medical, chemical, in the industry of miniatures and other industries. For the superalloys and resistant alloys to high temperatures is considered that the difficulty in the machining is going relatively of the combination of high cutting forces, combined with high temperatures that grow during the machining process. These levels of heat can cause to deterioration of the cutting edge, with breaks or deformations. The types common of tool wear for these materials are recognized firstly as flank wear, incisions and formation of build up edge. The present work seeks to develop study of the machining for external cylindrical turning of the nickel base alloy inconel 718, using ceramic tool (Si3N4) seeking to the optimization of machining of this alloy and looking for to provide real increases of productivity without the need of investments in new production means. The machining tests were accomplished in a sample of the alloy, considering the machining parameters: cutting speed, cutting depth and own progresses of finish. The rehearsals were accomplished in a lathe CNC and tools with ceramic insert of Silicon Nitride. After each stage of the turning the measures of the cutting length were accomplished, of the tool wear and the roughness of the pieces (appraised in each phase of the process), with the aid of a portable roughness meter... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06Bitstream added on 2014-06-13T20:16:09Z : No. of bitstreams: 1 faria_jc_me_guara.pdf: 670580 bytes, checksum: 14cc14d5017a0f594f71c629f2abc792 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As ligas de níquel possuem uma composição química com elevado teor de elementos de liga, os quais são responsáveis por suas propriedades mecânicas e térmicas; porém estas características dificultam demasiadamente sua usinagem, levando a ocorrência de alguns problemas durante o processo. O objetivo deste trabalho é o estudo da usinagem por torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel Nimonic 80A, visando a otimização da usinagem desta liga, buscando proporcionar aumentos reais de produtividade sem a necessidade de investimentos em novos meios de produção. Além disto, resultados deste trabalho devem oferecer informações mais detalhadas a respeito do comportamento desta liga em relação a usinagem por torneamento. Os ensaios de usinagem foram realizados em um corpo de prova da liga, considerando os parâmetros de usinagem: velocidade de corte (75 e 90 m/min), profundidade de usinagem (0,8 e 1,6 mm) e avanços (0,12; 0,15 e 0,18 mm/v). Os ensaios foram realizados em um torno CNC e ferramentas com pastilha de metal duro. Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do comprimento de corte, do desgaste das ferramentas (através de uma lupa (8x)) e a rugosidade das peças (avaliada em cada fase do processo), com o auxílio de um rugosímetro portátil. Por meio de microscopia óptica, foi possível observar o desgaste das ferramentas de corte para cada condição avaliada. Microscopicamente, observou-se que, apesar da grande variação do comprimento de corte para os diversos testes, o mecanismo predominante de desgaste nas ferramentas foi sempre o mesmo (abrasão no flanco). Os valores de rugosidade Ra e Ry, para as condições avaliadas foram sempre superiores aos valores teóricos. Após análise dos resultados foi possível concluir que o melhor desempenho para esta faixa de trabalho testada foi obtido para ap=0,8mm; f=0,15mm/volta e vC=75m/min, o que resultou em um maior comprimento de corte (1811 m). / The nickel alloys have a chemical composition with high tenor of alloy elements which are responsible for your mechanical and thermal properties, however these characteristics hinder your too much machining, taking the occurrence of some problems during the process. The objective of this work is the study of the machining by external cylindrical turning of the nickel based alloy Nimonic 80A, seeking the machining optimization of this alloy looking for to provide real increases of productivity without the need of investments in new production means. Besides, the results of this work should offer more detailed information regarding the behavior of this alloy in relation to machining by turning. The machining experiences were accomplished in a specimen of the nickel alloy, considering the machining parameters: cutting speed (75 and 90 m/min), cutting depth (0,8 and 1,6 mm) and feed rate (0,12; 0,15 and 0,18 mm/v). The valuations were accomplished in a CNC lathe and tools with of hard metal inserts. After each stage of the turning the measures of the cutting length were accomplished, of the waste of the tools through a magnifying glass (8x) and the roughness of the specimen evaluated in each phase of the process, with the aid of a portable roughness meter. Through light optical microscopy it was possible to observe the wear of the cutting tools for each appraised condition. Aided by microscopy was observed that, in spite of the great variation of the cutting length for the several tests, the predominant mechanism of tool wear was always the same (abrasion in the flank). The roughness values, Ra and Ry, for the appraised conditions were always superiors to the theoretical values. After analysis of the results it was possible to end that, the best acting for this work strip tested it was obtained for ap=0,8mm: f=0,15mm/rev and VC=75m/min, what resulted in a larger cutting length (1811 m).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12Bitstream added on 2014-06-13T20:37:39Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_rf_me_guara.pdf: 1480284 bytes, checksum: c7e8cc63c757c4ed4fc23810d1bdaa7c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Projetar e construir máquinas de pistões axiais são atividades desenvolvidas por poucas empresas no mundo. No Brasil, não se conhece nenhum projeto sobre este tipo de máquina até agora, isto é, um projeto totalmente nacional, apenas são manufaturadas utilizando mão de obra brasileira. Este tipo de máquina tem grande aplicação na área industrial, móbile e aeronáutica. Desenvolver este trabalho é o grande desafio, tendo em vista conquistar tecnologia sobre este produto e, conseqüentemente, livrar-se da dependência tecnológica de outros países. Sendo assim este trabalho procura ir mais longe, pois pretende substituir diretamente os motores comerciais em funcionamento numa etapa muito próxima e subseqüente. Calcular e desenhar uma máquina não são etapas suficientes para que ela funcione e ocupe lugar no mercado. Portanto, um estudo minucioso sobre como cada peça deveria ser usinada foi elaborado, e posteriormente discutido com operadores de máquinas. Esta etapa precisa ser considerada tão importante quanto necessária. Este trabalho além de apresentar um histórico da evolução da hidrostática, também mostra com figuras o funcionamento dos motores de pistões axiais. Um roteiro de cálculos relata como as dimensões da máquina foram determinadas, com a finalidade de se obter o desenho de conjunto. / Designing and manufacturing axial piston Swashplate machines are activities that few companies have developed around the world. So far, nothing has been known related to this kind of machine when the focus is on a true national design. In addition, Swashplate machines are fully utilized in industrial, mobile and aeronautical area. Developing this work is the challenge, looking forward to conquer technology in order to manufacture such a product and, consequently, be free from paying royalties to other countries. In this way, the present work goes beyond when one intends to directly substitute those commercial machines in a well next time, it means, just after this work has finished. Calculating and drawing are not sufficient steps to have a machine running. So, a well detailed study was set up in order to know how the parts would be machined and treating and discussing with machine operators was necessary. One should remind that this is a step as important as well necessary. This work presents the history of hydrostatic machines and an explanation relating how the Swashplate motor works. Some calculations are also presented in order to have the assembled view drawing of this machine accomplished.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecanica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T13:14:36Z : No. of bitstreams: 1 180278.pdf: 5961218 bytes, checksum: 4215791c8d5375e06048fa0504868a8e (MD5)