O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da variação da concentração micelar crítica do surfactante cetiltrimetil brometo de amônio (CTAB) na síntese, pelo método de coprecipitação, do composto Zn0,25Mn0,75Fe2O4 (Frankilinita) e ainda a influência do processamento das amostras por reação hidrotermal. Foram utilizadas concentrações de 1, 2, 3, 4, 5 e 10 vezes a concentração micelar crítica de CTAB, resultando em 12 amostras: seis com e seis sem tratamento hidrotermal. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, espectrometria de infravermelho (FTIR) e medidas magnéticas. A análise magnética foi realizada por um susceptometria AC, sendo possível obter a susceptibilidade magnética e a densidade de energia magnética. Foram realizadas análises dos espectros de absorção por FTIR, identificando duas fases, Frankilinita e Akaganéita. A estrutura e morfologia das nanoferritas foram analisadas por difração de raios X, mostrando que na síntese por coprecipitação existiu uma tendência no aumento do tamanho médio de cristalitos da fase Akaganéita e diminuição do tamanho médio de cristalitos da fase Frankilinite. As amostras submetidas a tratamento hidrotermal apresentaram tendência à diminuição do tamanho médio de cristalitos de ambas as fases, bem como o aumento da porcentagem da fase Frankilinite, comparativamente às amostras sintetizadas apenas por coprecipitação, sugerindo que o tratamento hidrotermal foi efetivo na obtenção de materiais nanoestruturados de partículas menores. / The objective of this work was to investigate the influence of the critical micelle concentration of the CTAB surfactant on the synthesis of the compound Zn0.25Mn0.75Fe2O4 (Frankilinite) by the coprecipitation method and then processing fractions of the synthesized material by hydrothermal treatment. The magnetic characterization was performed by AC susceptometry, being possible to determine the magnetic susceptibility and the dissipated energy. The FTIR analysis identified two phases, Frankilinite and Akaganéite. The structure and morphology of the nanoferrites were analyzed by X-ray diffraction and it was shown that the samples synthesized by coprecipitation only presented the tendency to increasing of crystallite sizes of the akaganéita phase and decreasing of crystallite sizes of the Frankilinite phase as a function of CTAB concentration. The samples submitted to subsequent hydrothermal treatment presented a tendency to decreasing the crystallite sizes of both phases and increasing in Frankilinite phase fraction, compared to the samples synthesized only by coprecipitation, suggesting that the hydrothermal treatment was effective in obtaining nanostructured materials of smaller particles.

No presente trabalho foram estudados alguns efeitos causados pelo jateamento por granalhas no aço Cr-Si-V, processo que tem por objetivo aumentar a resistência à fadiga. Para este estudo a variação de parâmetros no processo são ferramentas para melhor compreender os mecanismos que influenciam esta propriedade. Os parâmetros utilizados neste trabalho foram a variação da granalha e o pré tensionamento das amostras aplicados em lâminas utilizadas em feixe de molas automobilísticas de aço de liga cromo silício vanádio (SAE 9254+V). Inicialmente foi realizada a avaliação do perfil de tensão residual, efetuada por difração de raios-x pelo método do sen2 ao longo da espessura na região onde a tensão é compressiva. Nos resultados nota-se um efeito anômalo em relação ao perfil característico da distribuição de tensão residual com a perda de compressão nas camadas iniciais em relação à superfície jateada. Com o uso da microscopia eletrônica de varredura foi observado a região afetada pelo jateamento por granalhas notando que as regiões plasticamente deformadas se encontram nas mesmas regiões onde ocorre a diminuição da tensão residual compressiva. O perfil obtido pela difração de raios-x fornece as informações necessárias com o propósito de conjugar os efeitos que a microtensão (microdeformação) influenciam na macrotensão (tensão residual). Esta relação foi comprovada pela sobreposição dos resultados encontrados na distribuição da microdeformação da rede cristalina com a tensão residual ao longo da espessura na região plasticamente deformada. Os resultados dos perfis das difrações de raios-x mostraram a existência de anisotropia de tensões entre os planos, geradas por defeitos de empilhamento e pela densidade de discordâncias. Assim sendo, para obter os valores das microtensões devem ser considerados os fatores das constantes elásticas (conforme o módulo das direções) e dos planos cristalográficos. O método aplicado foi o Williamson-Hall modificado. Além deste método outros também foram utilizados, tais como: método de Warren-Averbach e o método Single Line, este aplicando a série de Fourier, porém, ao observar os resultados, nota-se a diferença entre os valores obtidos nas deformações, tanto aos métodos quanto aos planos cristalográficos, porém a ênfase deste trabalho foi dada às características dos perfis da distribuição e não aos valores absolutos. Somando a isto, foi proporcionado o estudo da distribuição do tamanho médio de cristalito ao longo da espessura no perfil das difrações de raios-x e os resultados mostraram que esta distribuição varia de forma inversa a microdeformação. A relação entre o tamanho médio de cristalito e a variação das distâncias interplanares corresponde diretamente a alterações das densidades de discordâncias ocorridas no material que por sua vez estão ligadas às microdeformações da rede cristalina. Como complemento ao trabalho foram analisados o fator de concentração de tensão e ensaios de fadiga do material. O fator de concentração de tensão não variou conforme a utilização das granalhas S330 e S390, ambas sendo aplicadas no mesmo regime de jateamento. Os ensaios de fadiga indicaram que o pré tensionamento aumenta a vida útil nas tensões cíclicas do material estudado. / In the present work, some effects caused by jateamento por granalhas on Cr-Si-V steel have been studied, a process that aims to increase fatigue resistance. For this study the variation of parameters in the process are tools to better understand the mechanisms that influence this property. The parameters used in this work were the variation of the grit and the pre-tensioning of the samples applied in leafs used in automotive springs of chrome silicon vanadium alloy steel (SAE 9254 + V). Initially the evaluation of the residual stress profile was performed by x-ray diffraction using the sen2 method along the thickness in the region where the stress is compressive. The results show an anomalous effect in relation to the characteristic profile of the residual stress distribution with the decrease of compression in the initial layers in relation to the blasted surface. With the use of scanning electron microscopy, the region affected by grit blasting was observed, noting that the plastically deformed regions are located in the same regions where the compressive residual stress decrease. The profile obtained by X-ray diffraction provides necessary information with the aim of combining the effects of microstress (microstrain) on macrostress (residual stress). This relationship was confirmed by the overlap of the results found in the distribution of the microstrain of the crystalline lattice with the residual stress along the thickness in the plastically deformed region. The results of the x-ray diffraction tests show an existence of tensile anisotropy between the planes generated by stacking faults and the dislocations density. Therefore, to obtain the values of the microstress must be considered the factors of the elastic constants and the crystallographic planes. The method applied was the modified Williamson-Hall. Beyound this method, others were also used, such as: Warren-Averbach method and the Single Line method, this applying the Fourier series, however, when observing the results, we can notice the difference between the values obtained in the deformations, however, the emphasis of this work was on the characteristics of the distribution profiles and not on the absolute values. In addition, the study of the distribution of the mean crystallite size along the thickness of the X-ray diffraction profile was provided and the results showed that this distribution varies inversely with microstrain. The relationship between the mean crystallite size and the variation of the interplanar distances corresponds directly to changes in the densities of dislocations occurring in the material, which in turn are linked to the microstrain of the crystalline lattice. As a complement to the work, the stress concentration factor and fatigue tests of the material were analyzed. The stress concentration factor did not change according to the use of the S330 and S390 grit, both being applied in the same blasting regime. Fatigue tests indicated that pretensioning increases the useful life of the cyclic stresses of the material studied.

A busca contínua da melhoria da competitividade do aço frente aos sucedâneos tem levado ao desenvolvimento de materiais especiais, permitindo atender a três das principais demandas do setor automotivo: redução de peso, economia de combustível e aumento da segurança do usuário. As condições sob as quais é realizado o reprocesso ou relaminação de encruamento dos aços livres de intersticiais, chamado IF - Interstitial Free podem afetar significativamente as características destes, especialmente do ponto de vista de sua estampabilidade, que é fundamentalmente importante para este tipo de produto. Este trabalho tem por objetivo estudar os efeitos da relaminação de encruamento na estampabilidade de chapas de um aço Intersticial Free - IF microligado ao titânio. A amostra em estudo foi retirada de bobinas laminadas e relaminadas no Laminador de Encruamento Nº2 da Usiminas unidade Cubatão, simulando uma condição real de processo, eventualmente necessária, devido a correções a serem efetuadas no acabamento superficial ou ajuste de planicidade. Após o processo de relaminação, foi realizada a caracterização do material através de ensaios para avaliar as propriedades mecânicas, a microestrutura, a textura cristalográfica (ODF) e determinou-se a curva limite de conformação (CLC). Os resultados mostram que os limites de escoamento e de resistência aumentam e o coeficiente de encruamento reduz com a relaminação de encruamento. Por outro lado, a textura na superfície varia conforme o grau de redução, porém pouco afeta no centro da amostra. A anisotropia normal e planar média apresentam correlação inversa com o grau de redução na relaminação. Para as reduções de relaminação estudadas, a dispersão dos pontos em torno da CLC, não evidencia influências significativas nas propriedades de conformação mecânica. / The continuous search of the improvement of the competitiveness of the steel front to the succedanea has led to the development of special materials, allowing to take care of three of the main demands of the automotive sector: reduction of weight, fuel economy and increase of the safety of the user. The conditions under which the process of strain hardening of Interstitial Free (IF) steel is carried through can significantly affect the characteristics of this steel, especially of the point of view of its conformability. The present work studies the effect of over-rolling performed on a skin-pass mill on the drawability of a Ti-stabilized IF steel. Conventional and larger-than-usual passes (over-rolling) have been performed in order to simulate the real-life condition in which there is an eventual necessity for larger reductions, due to problems related to surface finish or due to flatness problems. Tests have been carried out with increasing skin-pass reductions (up to about 1%) and the corresponding mechanical properties, microstructures, textures (ODF) and related Forming Limit Curves (FLC) have been assessed. The results have shown that the yield strength increases, the strain-hardening coefficient decreases, with increasing skin-pass over-rolling. On the other hand, texture varied slightly at the surface but showed little effect at mid-thickness. Tensile strength, normal and planar anisotropy, however presents an inverse correlation with the over-rolling reduction. The FLC results did not show any marked effect of over-rolling on the forming properties.

Foram determinadas quatro estruturas de complexos de Lantanóides utilizando a difração de raios-X. As intensidades dos feixes difratados foram medidas com um difratômetro automático de 4 ciclos CAD-4. As estruturas foram resolvidas utilizando o método de Patterson, sínteses de Fourier e Fourier Diferença e refinadas por métodos de mínimos quadrados com matriz bloqueada. Os poliedros de coordenação foram obtidos considerando as distâncias quadráticas médias mínimas entre os coordenantes e poliedros ideais. Y(C6H2N3O)3(6H18N3OP)2 e Ho(C6H2N3O)3(C6H18N3OP)2 são complexos isomorfos pertencentes ao sistema monoclínico, P21/n, tendo como parâmetros de rede para o complexo de Y: a = 17.104(2), b = 16.328(1), c = 17.671(6) &#197, &#946 = 95.40(1)&#176, Z = 4, Dc = 1.53 gcm-3, V = 4913(4) ޵ e para o complexo de Ho: a = 17.097(2), b = 16.299(1), c = 17.685(3) &#197, &#946 = 95.41(1)&#176, V = 4907(2) &#1973, Dc = 1.63 gcm-3. O poliedro de coordenação para esses complexos é o dodecaedro, simetria D2d (42m). Ce(C6H2N3O)3(C5H12N2O)3, é uma estrutura pertencente ao sistema triclínico, P-1, a = 1.495(5), b = 11.815(5), c = 18.40(1)&#197, &#945 = 83.09(5)&#176, &#946 = 76.7995)&#176, &#947 = 77.00(3)&#176, Z = 2, V = 4800(2)&#1973, Dc = 1.63 gcm-3. Existem 8 coordenantes ao redor do átomo pesado formando um Prisma Trigonal Biencapuzado. Nd(C6H2N3O)3(C5H12N2O)3, pertence ao sistema monoclínico, P21/c, a = 18.913(5), b = 12.386(5), c = 22.134(5)&#197, &#946 = 120.20(5)&#176, V = 4800(2)&#1973, Dc = 1.63 gcm-3. O número de coordenação é igual a 9 e o poliedro de coordenação é uma forma intermediária entre o antiprisma quadrado monoencapuzado e o prisma trigonal Trigonal Triencapuzado. / It were determinated four small molecules structures by X-Ray diffraction. The intensities of the reflections were measured with an automatic four-cicle difractometer CAD-4. The structures were solved by Patterson, Fourier Synthesis and refined by least squares methods. The coordination polyedras were obtained considering the minimal root mean distances between the polyedras founded and the ideal polyedras. Y(C6H2N3O)3(6H18N3OP)2 e Ho(C6H2N3O)3(C6H18N3OP)2 are isomorphos strutures belong to the monoclinic system, P21/n; Y: a = 17.104(2), b = 16.328(1), c = 17.671(6) &#197, &#946 = 95.40(1)&#176, Z = 4, Dc = 1.53 gcm-3, V = 4913(4) ޵ Ho: a = 17.097(2), b = 16.299(1), c = 17.685(3)&#197, &#946 = 95.41(1)&#176, V = 4907(2)&#1973, Dc = 1.63 gcm-3. The coordination number of these structures is 8 and the coordination polyedra is dodecahedro, with simetry D2d (42m). Ce(C6H2N3O)3(C5H12N2O)3, is a structure belongs to the triclinic system. P-1, a = 1.495(5), b = 11.815(5), c = 18.40(1)&#197, &#945 = 83.09(5)&#176, &#946 = 76.7995)&#176, &#947 = 77.00(3)&#176, Z = 2, V = 4800(2)&#1973, Dc = 1.63 gcm-3. There are 8 coordinates around the heavy metal forming a Two-couped Trigonal Prism. Nd(C6H2N3O)3(C5H12N2O)3, belongs to the monoclinic system, P21/c, a = 18.913(5), b = 12.386(5), c = 22.134(5)&#197, &#946 = 120.20(5)&#176, V = 4800(2)&#1973, Dc = 1.63 gcm-3. The coordination number is a 9 and the coordination polyedra is intermediate between mono-couped square antiprism and three-couped trigonal.

The structure of molten Au0.81Si0.19, Au0.72Ge0.28 and Ag0.74Ge0.26 alloys with a composition at or near to the eutectic was investigated by using neutron diffraction (ND). The results suggest that the Au-Au distance in the alloys is similar to that of liquid Au, there is a preference for Au-Si bonds and show that there are pre-peaks in the total structure factors for Au0.72Ge0.28 and Ag0.74Ge0.26 at 1.3(2) and 1.6(3) ˚, A−1 respectively. The asymptotic decay of the pair correlation functions was found to agree both with a theoretical prediction based on simple pair potentials and a fractal model for metallic glasses. The structure of glassy (R2O3)0.2(Al2O3)0.2(SiO2)0.6, where R denotes Dy, Ho or a 50:50 mixture of Dy and Ho, was investigated by using the method of isomorphic substitution in ND, x-ray diffraction (XRD) and extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy. The network is made from SiO4 tetrahedral units with a distribution of AlO4, AlO5 and AlO6 units giving an average coordination number of 4.5(1). There is a distribution of RO5, RO6, RO7, RO8 and RO9 units with an average coordination number of 7.2(3) and an average R-O distance of 2.33(2) ˚ A. The EXAFS results confirmed that Dy and Ho are isomorphic and were used to refine an RMC model of the structure. R-Al and R-Si nearest neighbour shells with average distances of 3.15(3) and 3.6(1) ˚A were required to fit the EXAFS results. The structure of glassy and liquid ZnCl2 was studied by using ND and XRD. The material has a network structure made from ZnCl4 tetrahedra units which is retained in the liquid at temperatures near to the boiling point. An increase of temperature promotes edge sharing connectivity as inferred from a decrease of the Zn-Zn nearest neighbour distance and average Zn-Cl coordination number. An EXAFS study on crystalline ZnCl2 at room temperature shows that Zn remains 4fold coordinated at pressures less than 1 GPa, is 4+2-fold coordinated at 2-4 GPa, and is 6-fold coordinated above 4 GPa. For liquid ZnCl2, Zn is 4-fold coordinated by Cl at a pressure of about 1 GPa and could be 6-fold coordinated at 2-3 GPa.

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The synthesis used was the wet precipitation through the dripping of a solution contends H3PO4 on the Ca(OH)2 together the addition of gelatin solutions with different concentrations (3 and 4 g/L, named GEL1 and GEL2 respectively). Temperature of the synthesis was controlled in approximately 42oC and pH after the ending of the dripping was kept in 12. After the periods of 1 and 21 days of aging the samples had been characterized. The DRX analyses had shown that the samples with gelatin addition shows bigger unit cell volumes in the two periods of aging studied, when related with the samples controll. Samples (GEL2) shows lesser volumes that samples GEL1, which had the biggest interactions occured between íons Ca2+ of the HAP and íons R___COO- of the gelatin. With the calcite, CaCO3, formation as second phase for these samples, íons Ca2+ are removed of the HAP structure, originating a calcium defficient HAP, and this, probably, makes with that the unit cell volumn diminishes. However, in the thermally treated samples, a unit cell volumn reduction more significant occurs to sample controll (AC) and GEL1, when the samples are aging for more time. For the samples did not treat thermally; it was observed in the same time of aging (21 days), the unit cell volume also is lesser must mainly by the decomposition. mainly the decomposition of carbonate apatites in CaO. On the microstrains of the crystal, were observed that when crystallite size increases there is a consequent microstrains reduction due to reduction of the internal tensions in the crystal while it grows. The FTIR analysis shows that type B carbonate apatite occurs, due the groups PO4 3- are substituted by groups CO3 2-. The substitution was more evident in the controll samples (AC) and GEL1 with lesser aging time, in samples GEL2, the phosphate bands are more evidentes. The SEM (scanning electro microscopy) micrographs show that there are formation of agglomerates and that the crystals are nano-structured. These results confirm that the gelatin presence affects directly the HAP structural properties. The method of synthesis presented in this study is a useful tool to production of nano crystals of the apatites structurally mimicking biological apatite. / Apatitas nanoestruturadas com cristalinidade e composição similar a apatita do osso têm sido amplamente investigadas nos últimos anos. Devido ao osso ser um tecido que requer algum grau de tensão mecânica para manter sua vitalidade, têm sido empregados vários biopolímeros, como o compósito HAP/Gelatina a fim de minimizar este problema. Este biomaterial de característica singular apresenta os principais constituintes da fase mineral e orgânica do osso, respectivamente. O objetivo deste trabalho foi propor uma rota de síntese na qual a HAP fosse obtida por reação de precipitação diretamente sobre o colágeno e verificar o efeito da adição de gelatina na estrutura cristalina da HAP. A sintese empregada foi por via úmida através do gotejamento de uma solução contendo H3PO4 sobre o Ca(OH)2 junto a adição de soluções de gelatina com diferentes concentrações (3 e 4 g/L, designadas, GEL1 e GEL2, respectivamente). Controlou-se a temperatura da síntese em aproximadamente 42oC e o pH após o término do gotejamento foi mantido em 12 Após os períodos de 1 e 21 dias de envelhecimento as amostras foram caracterizadas. As análises de DRX mostraram que as amostras com adição de gelatina apresentavam volumes de cela unitária maiores nos dois períodos de envelhecimento estudados, quando relacionados com as amostras controle. As amostras GEL2 apresentaram volumes menores que as amostras GEL1, devido as maiores interações ocorridas entre os íons Ca2+ da HAP e dos íons R OO- da gelatina. Com a formação da calcita, CaCO3, como segunda fase para estas amostras, íons Ca2+ foram retirados da estrutura da HAP, originando uma HAP deficiente em cálcio, e isso, provavelmente, faz com que o volume da cela unitária diminua. Nas amostras tratadas termicamente, observou-se uma redução do volume da cela unitária mais significativa nas amostras controle (AC) e GEL1, quando se envelheceu por mais tempo as amostras. Para as amostras não tratadas termicamente, observou-se que no mesmo período de envelhecimento (21 dias), o volume da cela unitária também é menor devido principalmente à decomposição das carbonato apatitas em CaO. Quanto às microdeformações da rede cristalina, observou-se que o tamanho de cristalito é diretamente proporcional à redução da microdeformação, devido à diminuição das tensões internas no cristal na medida em que ele cresce. As análises de IVTF mostraram a formação de carbonato apatita do tipo B, devido à substituição dos PO4 3- por CO3 2-. A substituição foi mais evidente nas amostras controle (AC) e GEL1 com menor tempo de envelhecimento; nas amostras GEL2, as bandas de fosfato foram mais evidentes. As micrografias obtidas por MEV revelaram a formação de aglomerados e que os cristais são nanoestruturados. Estes resultados confirmam que a presença da gelatina afeta diretamente as propriedades estruturais da HAP. O método de síntese empregado neste estudo se mostrou eficaz na produção de nanocristais de apatitas mimetizando estruturalmente uma apatita biológica.

Ensaios cronogalvanométricos, análises por difração de raios -X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e curvas de polarização potenciostáticas foram usadas com o propósito de caracterizar os filmes formados sobre o aço API T95 em soluções alcalinas de sulfeto de sódio (Na2S 0,02M). As características destes filmes foram analisadas em função do pH da solução. O pH usado em cada caso (entre 8 e 11) foi obtido através da injeção de gás sulfídrico (H2S) na solução previamente desarejada. As curvas de polarização potenciostáticas mostram o aparecimento de uma região passiva ou pseudo-passiva para os pHs mais elevados (1 O e 11 ). As curvas cronogalvanométricas permitiram verificar uma queda de densidade de corrente nestes mesmos pHs, evidenciando a melhor proteção contra a corrosão dos filmes de sulfeto formados nestas condições. / Chronogalvanometric electrochemical essays, X - ray diffraction analysis, scanning electron microscopy (SEM) and potentiostatic curves were used with the pourpose of characterizing the sulfide films formed on API T95 steel in alkaline sodium sulfide (Na2S 0,02M) environments. The characterization of these films were followed by pH measurements and the potential at witch they were formed. The pH of the used environments was varied between 8 and 11 through hydrogen sulfide (H2S) injection in the previously deaerated solution. Potentiostatic polarization curves indicate a pseudopassive or passive area in the highest pH values (1 O and 11 ). The chronogalvanometric curves show a decrease of current density, at the same pH, characterizing a better corrosion protection of the films formed in these conditions.

Dentre os principais e mais efetivos tratamentos superficiais para a melhora das propriedades da superfície dos aços, encontra-se a nitretação e a nitrocarbonetação. Os benefícios da nitretação nos aços são o aumento da dureza, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão. Por possuírem elementos como cromo, molibdênio e manganês, os aços ferramenta e aços baixa liga de ultra alta resistência são beneficiados pela nitretação. Neste trabalho, estudou-se o efeito da nitretação nos aços SAE 4140 e SAE H13 através de análises metalográficas, espectroscopia de emissão óptica, difração de raios-x, microdureza e ensaio pino-sobre-disco. Para efeito de comparação, amostras de aço SAE 1045 e ferro puro foram nitretadas juntamente com amostras dos dois materiais anteriores. Foram executados três tratamentos diferentes em cada um dos aços, nitretação com baixo potencial de nitrogênio, nitretação com alto potencial de nitrogênio e nitrocarbonetação. Os dois primeiros tratamentos foram realizados em três tempos diferentes de duas, quatro e seis horas e a nitrocarbonetação foi realizada em seis horas. Os resultados mostraram a formação de uma camada nitretada com de camada branca seguida de uma camada de difusão com gradiente de propriedades. Um aumento significativo de dureza superficial é observado com a aplicação dos tratamentos. A nitrocarbonetação junto com alto potencial de nitretação se mostrou não sendo benéfica para a formação da camada em relação à nitretação com mesmo potencial. Nos testes tribológicos realizados, a camada nitretada se mostrou eficiente em aumentar a resistência ao desgaste nos aços SAE 4140 e SAE H13. / Among the main and most effective surface treatments for improving the surface properties of steels are nitriding and nitrocarburizing. The benefits of nitriding in steels are the increase in hardness, wear resistance, fatigue resistance and corrosion resistance. Because they have elements such as chromium, molybdenum and manganese, tool steels and low alloy steels of ultra high strength are benefited by nitriding. In this work, the effect of nitriding on SAE 4140 and SAE H13 steels was studied through metallographic analysis, optical emission spectroscopy, x-ray diffraction, microhardness and pin-on-disc test. For comparison purposes, samples of SAE 1045 steel and pure iron were nitrided together with samples of the two former materials. Three different treatments were performed in each of the steels, nitriding with low nitrogen potential, nitriding with high nitrogen potential and nitrocarburizing. The first two treatments were performed at three different times of two, four and six hours and nitrocarburizing was performed in six hours. The results showed the formation of a nitrided layer with a white layer followed by a gradient layer of properties. A significant increase in surface hardness is observed with the application of the treatments. Nitrocarburizing together with high nitriding potential proved to be of no benefit to the formation of the layer in relation to nitriding with the same potential. In the tribological tests carried out, the nitrided layer proved efficient in increasing wear resistance in SAE 4140 and SAE H13 steels.

Au cours des dernières deux décennies, la modélisation micromécanique a été largement développée afin de relier directement la microstructure réelle d’un matériau à ses propriétés macroscopiques (mécanique, thermique, électrique, etc.). Les lois de plasticité cristalline visent à prédire les comportements locaux et macroscopiques et/ou les changements de la microstructure lors d’un chargement thermomécanique. Cependant, étant donné l’échelle des mécanismes que ces modèles décrivent, les mesures sont difficiles à réaliser et l’identification des paramètres devient délicate. Il est également nécessaire d’utiliser des données expérimentales à l’échelle du grain. L’objectif de l’étude présentée ici est de développer une procédure robuste pour obtenir au moins deux réponses mécaniques locales distinctes d’un matériau à l’échelle du grain.Les champs total et élastique ont été sélectionnés et ensuite mesurés en même temps à chaque niveau de chargement successif lors d’essais de traction avec décharges. Le champ total a été déterminé par Corrélation d’Images Numériques (CIN) et le champ élastique a été calculé à partir de la mesure de Diffraction des Rayons X (DRX). Deux échantillons oligo-cristallins en alliage d’aluminium (5052) ont été utilisés dans cette étude. Le dispositif et méthode expérimental a été développé pour effectuer simultanément la CIN, la DRX et l’essai de traction in-situ dans un diffractomètre à rayons X. En plus des résultats et des analyses, les incertitudes ont également été quantifiées. / Micromechanical modelling was widely developed during the past 20 years as they enable ones to make direct links between the actual microstructure of a material and its macroscopic properties such as mechanical, thermal, electrical, etc. Crystal plasticity models aim at predicting local and macroscopic behaviours and/or changes of the microstructure during thermomechanical loading. However, the parameters of these models are difficult to identify, because the mechanisms they describe are at a small scale and are thus complicated to measure. For this reason, the crystalline model identification requires the use of experimental data at the grain scale. The objective of the study presented here is to develop a robust procedure to obtain at least two distinct local mechanical responses of a material at the grain scale.The total and elastic strain fields have been chosen to be characterised referring to the research interest and the adaptability of experimental methodologies. When samples were subjected to simple tensile loadings and unloadings, strain fields were measured on the sample surface simultaneously at each successive level. Total strain fields were determined by the Digital Image Correlation technique (DIC) while elastic strain fields were calculated from the X-ray diffraction (XRD) measurements. Two oligo-crystalline samples of an aluminium alloy (5052) has been prepared and used in this study. The experimental device and methodology was designed and developped to perform DIC, XRD and tensile tests in-situ in an X-ray diffractometer. The total and elastic strain fields of two samples through in situ tension experiments were obtained. Besides results and analysis, the corresponding uncertainties during each measurement were quantified as well.