Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2005_1.pdf: 2083703 bytes, checksum: 2872248b1c94ca6d5b1452c5c3ee3011 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foi avaliada a influência das bactérias redutoras de sulfato e bactérias oxidantes de ferro, isoladamente e em consórcio, na corrosão em corpos de prova de aço carbono AISI 1010 em presença de água do mar estéril enriquecida com nutrientes. Para tanto, foram conduzidos ensaios em biorreatores aeróbios e anaeróbios nos quais foram expostos corpos de prova com formato apropriado para testes de tração, também usados para cálculos de perdas de massa e análise de proteínas e carboidratos, e corpos de prova com forma retangular, para observação em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os micro-organismos consistiram de uma cultura mista de bactérias redutoras de sulfato (BRS), gentilmente cedida pela UFRJ, e uma cultura de bactérias oxidantes de ferro (BOF), obtida a partir de cultivo, em meio de citrato férrico amoniacal, de amostra de água do mar coletada na praia de Boa Viagem Recife-PE. Os micro-organismos foram inoculados de maneira a estabelecer uma concentração inicial de 1010 NMP/mL em cada sistema. Os experimentos foram conduzidos à temperatura ambiente e ao final de cada período proposto para os ensaios 14, 28 e 42 dias, foram realizadas as quantificações de bactérias aderidas às superfícies metálicas e a determinação das respectivas perdas de massa sofridas pelos cupons. A observação dos filmes formados nas superfícies submersas através de MEV foi realizada após o período de 28 dias de imersão e os testes de tração e a caracterização bioquímica do biofilme após o período de 42 dias. Os resultados mostraram que houve perda de massa crescente nos corpos de prova em todas as condições de estudo e uma taxa de corrosão decrescente na maioria dos sistemas, exceto para aquele contendo BRS e BOF em consórcio o qual apresentou um crescimento linear na taxa de corrosão no período considerado. Quanto aos ensaios de tração o aço apresentou aos 42 dias uma queda no limite de resistência, sendo essa variação mais significativa nos corpos de prova imersos no sistema contendo os micro-organismos associados. A análise dos resultados mostrou que há uma relação direta entre o consórcio microbiano BRS e BOF, e a intensificação na taxa de corrosão e perda de propriedades em corpos de prova de aço carbono AISI 1010, nas condições estudadas

O procedimento de soldagem convencional do aÃo ABNT 4140, devido à formaÃÃo de martensita na zona termicamente afetada pelo calor (ZAC), contempla um tratamento tÃrmico pÃs-soldagem para aliviar as tensÃes e melhorar a tenacidade desta zona. Esse tratamento tÃrmico, muitas vezes, se torna impraticÃvel devido a alguns fatores como tamanho da peÃa, reparo no campo e custo. A tÃcnica da dupla-camada tem sido pesquisada no sentido de se evitar este tratamento tÃrmico e garantir boas propriedades mecÃnicas da peÃa soldada. O emprego da tÃcnica da dupla-camada exige uma relaÃÃo adequada entre as energias de soldagem das camadas, para que a segunda refina e revina a ZAC grosseria da primeira, pois, nesta regiÃo a possibilidade de formaÃÃo de martensita à grande devido a sua maior temperabilidade. Neste trabalho, foi utilizado um ensaio preliminar chamado de teste de Higuchi que permitiu a escolha das energias. Em seguida foram realizadas soldagens em simples depÃsito e camada Ãnica em corpos de prova temperados e revenidos com o objetivo de avaliar o grau de refino e revenimento proporcionado pelos passes laterais. ApÃs este ensaio, foram soldados corpos de prova temperados e revenidos utilizando-se a dupla-camada para depois, atravÃs do ensaio de microdureza e metalografia, avaliar o grau de refino e revenimento porporcionados pelo uso da tÃcnica de dupla camada. A soldagem de uma junta semi-V permitiu a avaliaÃÃo da tenacidade da ZAC da primeira camada atravÃs da realizaÃÃo do ensaio Charpy. Os resultados deste ensaio mostraram que as energias absorvidas por corpos de prova soldados, com as relaÃÃes de energias de soldagem (KJ/cm) da primeira e segunda camada de 5/5 e 5/10, sÃo semelhantes as dos corpos de prova com o tratamento tÃrmico pÃs-soldagem e superior a do metal base temperado e revendido, mostrando a viabilidade de tÃcnica. / The welding procedure of the conventional steel AISI 4140 due to the formation of martensite in the heat affected zone by heat (HAZ), comprises a post-welding heat treatment to relieve stresses and improve the toughness of this zone. This thermal treatment often becomes impractical due to factors such as part size, and field repair cost. The technique of double-layer has been studied in order to avoid this thermal treatment and to ensure good mechanical properties of the welded part. The use of the technique of double-layer requires an appropriate relationship between the energy of welding of the layers, so that the second and refines the HAZ revina coarseness of the first, since in this region the possibility of formation of martensite is large because of its higher hardenability . In this work, we used a preliminary test called Higuchi allowing the choice of energy. Then welds were carried out in simple deposit and single layer in specimens quenched and tempered in order to assess the degree of refining and tempering provided by lateral passes. After this test, the specimens were welded and tempered using the double-layer and then through metallography and microhardness testing, evaluate the degree of refining and tempering porporcionados to use the technique of double layer. The welding together of a semi-V allowed the evaluation of the toughness of HAZ of the first layer by conducting the Charpy test. The results of this test showed that the energy absorbed by welded specimens, with the relations of welding energy (KJ / cm) of the first and second layer of 5/5 and 5/10, are similar to those of specimens with post-weld heat treatment and superior to the base metal and tempered resold, demonstrating the feasibility of the technique.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8966_1.pdf: 2111684 bytes, checksum: 8e2c58cfa9b6a98cadc353b1ca613b29 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Indústrias químicas, petroquímicas e usinas geradoras de energia são locais altamente favoráveis ao desenvolvimento e proliferação de microrganismos. Quando a corrosão do material metálico se processa sob a influência de microrganismos, ela é denominada biocorrosão ou corrosão microbiologicamente induzida (CMI). Este trabalho teve como principal objetivo avaliar a microbiota marinha da Região de Suape na corrosão de cupons metálicos de Aço Carbono AISI 1005 e SAE 1008. Foram investigados microrganismos responsáveis pelo processo de biocorrosão e avaliado o uso de um revestimento polimérico para proteção da liga aço carbono. O material utilizado foram cupons de aço carbono AISI 1005 e SAE 1008 e o revestimento anticorrosivo a base de resina epóxi. Os cupons com dimensões 1x25x35mm foram previamente jateados, tratados e pesados. Os experimentos foram conduzidos em sistema estático constituídos por biorreatores. As amostras de água foram sempre coletadas no mesmo local, trocadas e analisadas (parâmetros físico-químicos e microbiológicos) a cada 15 dias. As análises para quantificação dos microrganismos planctônicos (bactérias aeróbias e anaeróbias totais, bactérias precipitantes do ferro, bactérias redutoras do sulfato (BRS), Pseudomonas aeruginosa, assim como fungos filamentosos) foram realizadas durante um período entre 60 e 90 dias. Neste mesmo período, também foram retirados cupons para quantificação dos microrganismos sésseis. Também foi realizada uma cinética de crescimento microbiano na formação do biofilme ao longo de 14 dias, com a retirada dos cupons a cada 48 horas para avaliar o comportamento de formação de biofilme em função do tempo. Posteriormente, os cupons foram analisados através de técnicas de caracterização da superfície metálica e taxa de corrosão. Os valores encontrados para as taxas de corrosão referentes aos cupons AISI 1005 sem revestimento, SAE 1008 sem revestimento e SAE 1008 com revestimento foram de 0,04708 mm/ano, 0,0561 mm/ano e 0,0053 mm/ano, respectivamente. Para ambos os cupons sem revestimento (1005 e 1008) o melhor modelo proposto foi um ajuste polinomial de grau três. Para o cupom revestido o modelo que melhor se ajustou foi a equação de decaimento exponencial de grau um. Esse resultado mostra a importância do revestimento no combate à corrosão das ligas metálicas em ambientes fortemente corrosivos

The theoretical part of the thesis is focused on surface treatments, their evaluation from the point of view visual properties, plasma-enhanced chemical vapor deposition and analysis of thin layers prepared by plasma polymerization. The experimental part of the thesis deals with surface treatment of stainless steel AISI 304. Thin layers of pp-HMDSO (plasma-polymer) and of DLC are deposited on the steel´s surface for the purpose of preparing transparent layer, which protect steel´s surface against of making finger prints visible. As an objective method is chosen an immersion test in artificial sweat solution according to standard ČSN EN ISO 105-E04. Evaluation of the test is measured by a gloss-meter and by a colorimeter. Prepared layers are identificated by FTIR method.

<p>An existing thermal model for laser melting and additive manufacturing (AM) was expanded to include phase transformation and hardness predictions for an alloy steel and coupled to experimental results. The study was performed on AISI 8620, a popular case-hardening, steel to understand microstructural and property effects for potential repair applications. The experimental samples were polished, etched with nital and picral for comparison, imaged, and Vicker’s microhardness was taken at 0.5 and 0.2 kg loads. The etched images revealed a transformation zone slightly larger than the melt zone in all cases including a gradient in transformation along the outer edges of the transformation zones. The microhardness measurements revealed that the lower energy cases provided a higher hardness in the melted region even after tempering due to multiple passes. But the overall hardness was higher than what is to be expected of a fully martensitic structure in AISI 8620. The phase transformation model qualitatively shows a similar microstructure where molten regions turn completely to martensite. The model also predicts a transformation zone larger than the melt pool size, as well as the transformation of pearlite but not ferrite near but not in melt pool. This observation is experimentally verified showing a heat affected zone where pearlite is clearly transformed but not ferrite outside the transformation zone comprised of complete martensite. The hardness model predicts a lower hardness than the experiments but is similar to what is expected based on published Jominy End Quench tests. The cases in the regime dominated by conductive heat transfer show good agreement with the predictions of melt pool shape and hardness by the thermal model. However, at higher powers and lower speeds, the fluid flow influenced the shape of the melt pool and the hat transfer in its vicinity, and the model was less accurate.</p>

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In this project, the main research objective is intend to seek criteria for evaluating the capacity of BAC screw fasteners with mixed configuration of waterproof seal washer, sealer tape and different pre-drill holes to determine shear and tension strength values for the screws used in cold-formed steel connections. The thesis presents the design methods and test program conducted to investigate the behavior and strength of the screw connections in shear and tension test. Test results were compared with AISI design provisions to determine if new design equations will be developed for those screws used in BAC cooling tower applications. LRFD resistance factors and ASD safety factors were investigated to the proposed design equations.

Nos últimos anos, devido ao elevado preço do níquel, uma nova série de aços inoxidáveis austeníticos com um menor teor de níquel foi criada. A essa nova série foi dado o nome de série 200. Dentre os aços dessa classe, o AISI 201 tem sido utilizado em aplicações onde a elevada resistência à corrosão não é tão necessária. Neste trabalho de Mestrado investigou-se a formação e a reversão da martensita induzida por deformação em um aço inoxidável austenítico AISI 201 laminado a frio em 20, 40 e 60% de redução em espessura. Das chapas laminadas foram retiradas amostras que foram recozidas em várias temperaturas (200-800oC) por 1 hora. Amostras do material laminado em 60% de redução em espessura também foram recozidas por várias temperaturas (200-800oC) e por vários tempos (5-180min). Com isso, avaliou-se a evolução microestrutural do material durante a laminação frio e durante o recozimento por meio de medidas de microdureza Vickers, microscopias óptica, eletrônica de varredura e eletrônica de transmissão, difração de elétrons retroespalhados, difração de raios X e medidas de magnetização. Além disso, foram realizados cálculos termodinâmicos para a previsão da formação de fases nesse material. Constatou-se que o material de partida não era completamente austenítico, possuindo uma pequena fração de ferrita ? residual em sua microestrutura. Com relação às medidas de magnetização, observou-se que a fração de fase ferromagnética (martensita) aumenta com o aumento da deformação, aumentando a magnetização de saturação (Ms) do material. Para pequenas deformações (20% de redução em espessura) houve a ocorrência de um pico no valor de campo coercivo do material (Hc). Com o aumento da deformação (40 e 60%) os valores de Hc diminuíram. Com relação à reversão da martensita induzida por deformação durante os recozimentos, observou-se que ela ocorre na faixa de temperatura de 500-700oC para o material laminado em 60% de redução em espessura. O comportamento do material nesse estudo corrobora o que tem sido reportado na literatura para os aços da série 300. Entretanto, pouco tem sido publicado com relação às propriedades magnéticas do aço inoxidável austenítico AISI 201, principalmente com relação ao campo coercivo. Neste trabalho também foram realizadas medidas de magnetização durante o recozimento das amostras (condição in situ). Os parâmetros obtidos desses experimentos in situ foram comparados com aqueles obtidos para as amostras recozidas isotermicamente. / In the last years, since nickel price increased, another series of austenitic stainless steel with less amount of nickel has emerged: the series 200. The AISI 201 stainless steel has been used where intermediated corrosion resistance is needed. In this work, the formation of strain-induced martensite and its reversion in an AISI 201 austenitic stainless steel were studied. The material was characterized in terms of microstructure and then cold rolled up to 20, 40 and 60% of thickness reduction. For all degree of reduction, samples were annealed at several temperatures (200-800oC) for 1 hour. Additional samples taken from the 60% cold-rolled material were also annealed at several temperatures (200-800oC) for several times (5-180minutes). The microstructural evolution during cold rolling and annealing was evaluated using microhardness Vikers testing, light optical microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, electron backscatter diffraction, X-Ray diffraction and magnetization measurements. Phase predictions were also performed using software Thermo-calc©. It was observed that the as-received material was not fully austenitic. It has a small fraction of ?-ferrite within its matrix. The amount of ferromagnetic phase (martensite) increases with increasing deformation. For small deformation (20%), there is a peak in the coercive field of the material (Hc). As deformation increases, Hc values decrease. It was also observed that the martensite reversion takes place at 500-700oC. The behavior of the material is in accordance with what has been reported in the literature for the 300 series. However, only few works have been reported concerning AISI 201 stainless steel and its magnetic properties. In this work, magnetic measurements were also carried out during annealing (in situ condition). The obtained parameters from the in situ magnetic measurements were compared to those ones obtained from the isothermally annealed samples.

O objetivo do presente trabalho foi à obtenção de aço rápido tipo AISI M2 pela técnica da conformação por “spray" e a avaliação deste, quanto ao seu desempenho quando aplicado como ferramenta de usinagem. O material obtido foi laminado a quente com razões de redução de 50 e 72%, resultando em placas a partir das quais foram confeccionadas pastilhas intercambiáveis para realização de testes de usinagem. O desempenho das pastilhas obtidas a partir do material conformado por “spray" e laminado a quente, foi confrontado com o de pastilhas confeccionadas a partir de material processado convencionalmente (lingotamento convencional), e com material processado pela técnica da metalurgia do pó (MP). As variações do material obtido por conformação por “spray", assim como também os demais materiais, foram caracterizados química, física, mecânica e microestruturalmente. Adicionalmente, foram realizados testes de usinagem para avaliação de desempenho do material quando submetido a condições reais de trabalho. Os resultados da caracterização dos materiais evidenciaram o potencial da técnica de conformação por “spray", em possibilitar a obtenção de materiais com boas características e propriedades. Para as condições de processamento, conformação mecânica e de tratamentos térmicos aplicados neste trabalho, às análises dos resultados dos testes de usinagem revelaram um comportamento muito próximo entre todos os materiais de ferramenta utilizados. Procedendo a uma análise mais refinada dos resultados dos testes de usinagem contínua, foi verificado um desempenho ligeiramente superior para o material obtido pela técnica da metalurgia do pó (MP), seguido pelo material obtido pela técnica da metalurgia convencional, o qual apresentou uma vantagem mínima em relação ao obtido pela técnica da conformação por “spray" e laminado com redução de 72%. Por fim, o desempenho inferior ficou por conta do material obtido pela técnica da conformação por “spray" e laminado com redução de 50%, o qual apresentou os maiores valores de desgaste. / The aim of the present work was the obtention of AISI M2 high-speed steel by spray forming technique and the material evaluation when used as machining tool. The obtained material was hot rolled at 50% and 72% reduction ratios, and from which it was manufactured inserts for machining tests. The performance of inserts made of the spray formed material was compared to inserts obtained from conventional and powder metallurgy (MP) processed materials. The spray formed material was chemical, physical, mechanical and microstructural characterised. For further characterisation, the materials were submitted to machining tests for performance evaluation under real work condition. The results of material characterisation highlight the potential of the spray forming technique, in the obtention of materials with good characteristics and properties. Under the current processing, hot rolling and heat treatments condition, the analysis of the results of the machining tests revealed a very similar behaviour among the tested materials. Proceeding a criterious analysis of the machining results tests, it was verified that the performance presented by the powder metallurgy material (MP) was slight superior, followed by conventional obtained material (MConv), which presented a insignificant advantage over the spray formed and hot rolled (72% reduction ratio) material. The worst result was encountered for the spray forming and hot rolled (50% reduction ratio) material that presented the highest wear values.

Submitted by RENATO ARAUJO BARROS null (greensleeves@uol.com.br) on 2017-03-08T17:38:24Z No. of bitstreams: 1 Tese Renato Barros - Versão Final.pdf: 24319782 bytes, checksum: f4d58ce4ebe77961a2e94b04cf3515cc (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-13T17:07:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barros_ra_dr_guara.pdf: 24319782 bytes, checksum: f4d58ce4ebe77961a2e94b04cf3515cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T17:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barros_ra_dr_guara.pdf: 24319782 bytes, checksum: f4d58ce4ebe77961a2e94b04cf3515cc (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os aços de ultra alta resistência como o aço 4340 tem sido amplamente utilizados pela indústria aeronáutica e aeroespacial em aplicações como trens de pouso de aeronaves e o veículo lançador de satélite brasileiro (VLS), além de um uso extensivo para diversos setores da indústria em geral. Isso se deve, em grande medida, às suas propriedades mecânicas. Este trabalho se propõe a avaliar as propriedades tribológicas do par aço 4340, inicialmente submetido ao tratamento térmico de têmpera e revenimento, e a liga bronze alumínio 630, utilizados em trens de pouso. Será estudado o comportamento destas estruturas após o aço ser submetido a tratamentos de superfície por nitretação a plasma e carbonetação a laser, como forma de melhorar seu desempenho com relação ao atrito e ao desgaste. Neste estudo foi escolhido o ensaio tipo pino-disco para simular a situação real de desgaste. Os discos foram confeccionados a partir do aço AISI/SAE 4340 e os pinos foram feitos da liga bronze-alumínio 630. Foram realizadas análises microestruturais das estruturas e das camadas de compostos formadas devido ao tratamento de superfície, Após os ensaios de desgaste foram feitas observações das superfícies através de microscopia e perfilometria óptica, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X, testes de riscamento (scratching tests), dureza, observação de rugosidade e pesagem dos corpos de prova. Foram levantados os parâmetros do desgaste e alterações microestuturais devido à interação entre as superfícies de contato durante os ensaios de deslizamento. Foi analisada a perda de massa e levantadas as curvas de desgaste e dos parâmetros relacionados ao atrito em função da distância percorrida e/ou do tempo de ensaio. Nos ensaios foram utilizadas três velocidades de ensaio: 0,5; 1,0 e 1,5 m/s. Foi possível o cálculo da taxa de desgaste para cada par e velocidades estudadas. De uma maneira geral constatou-se que os mecanismos de desgaste detectados são semelhantes para todas as condições de superfície dos discos. As imagens mostram que partículas do pino são deformadas sobre o disco, em forma de camadas, evidenciando o mecanismo de adesão. A carbonetação a laser criou uma camada rica em carbono com a presença de grafite que contribuiu para reduzir o coeficiente de atrito e o desgaste do pino, principalmente, para as velocidades de 0,5 e 1,0 m/s. A nitretação a plasma reduziu a perda de massa do disco e do pino, com indicativos de pequena perda de massa para todas as velocidades estudadas; a rugosidade e o aumento do coeficiente de atrito no par pino-disco para as velocidades de 1,0 e 1,5 m/s podem ter sido induzidas por alteração no tipo de desgaste, de adesivo para uma abrasão a três corpos. / Ultra high strength steels as 4340 steel has been widely used by the aerospace industry in applications such as aircraft landing gears and the Brazilian satellite launch vehicle (VLS), plus an extensive use for various sectors of the industry in general. This is due largely to their mechanical properties. This work aims to evaluate the tribological properties of 4340 steel pair, initially submitted to heat treatment of quenching and tempering, and aluminum bronze 630 alloy, used in landing gear. The behavior of these structures after the steel be subjected to surface treatment by plasma nitriding and laser carbonetation will be studied, as a way to improve its performance with respect to friction and wear. For this study, pin-on-disc test was chosen in order to simulate the real situation of wear. The discs were made from 4340 steel and pins were made of aluminium bronze 630 alloy. Micro-structural analyses were undertaken of the structures and compound layers formed due to surface treatment. After the wear tests surface observations were made through microscopy and perfilometry optical, scanning electron microscopy, x-ray diffractometry, x-ray tests, scratching tests, hardness, roughness and weighing of the specimens. Parameters of wear and microestuturals changes were raised due to interaction between the contact surfaces during rehearsals. Loss of mass was analyzed and curves of wear and friction related parameters were plotted in function of the slided distance and/or time of test. In the tests three test velocities were used: 0.5; 1.0 and 1.5 m/s. It was possible to calculate the wear rate for each pair and studied velocities. In general it was noted that the mechanisms of wear detected are similar for all conditions of the surface of the discs. The images show that the particles are bent on the disc, in the form of layers, showing the mechanism of adhesion. The laser carbonetation created a carbon-rich layer with the presence of graphite, which contributed to reduce the friction coefficient and pin wear, mainly for the 0.5 and 1.0 m/s velocities. The plasma nitriding reduced the loss in mass of the disk and pin, with indicative of small mass loss for all velocities studied; the roughness and the increase of the coefficient of friction in the couple pin-disc for the velocities of 1.0 and 1.5 m/s may have been induced by changes in the type of wear, from adhesive wear to a three-body abrasion. / CAPES: 99999.002441/2014-04