Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: A evolução do processo de furação nos trouxe ao desenvolvimento do método de furação por laser pulsado, mas não temos definido o que a variação de cada parâmetro produz nos microfuros em relação à qualidade dos mesmos medidos com base em seu formato em aço inoxidável austenítico AISI 316L. O presente estudo analisou como variações na potência de pico, largura temporal do pulso e existência ou não de atmosfera protetora podem mudar os tamanhos, formatos e profundidades em microfuros. Produziram-se combinações dos parâmetros que foram usadas para obter furos em chapas de aço AISI 316L com 1 mm de espessura com o uso de uma fonte de laser pulsado Nd:YAG e analisar as propriedades em cada combinação, tais como diâmetros de entrada e de saída, profundidades e formatos observados em estereoscópio. / Mestre

This thesis presents the application of topology to machining at the micro and macro levels through an experimental study, modeling and analysis. Uncoated carbide tools of four different cutting edge radii and four different feed rates are used to perform orthogonal machining on AISI 1045 steel disks. The study analyzes the cutting forces, changing grain boundary parameters, micro-hardness, temperature and correlates them to the residual stresses that hold a key to the product life. This analysis helps to understand and evaluate the aspects of grain boundary engineering that influence the fatigue life of a component. The two components of residual stresses (axial and circumferential) are measured, and are correlated with the different cutting edge radii and feed conditions. A topology-based modeling approach is applied to study and understand various outputs in the machining process. The various micro and macro topological parameters that influence the machining process are studied to develop a model to establish the effects of topological parameters in machining using Maple program.

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: O aço inoxidável austenítico 316L é um material empregado nas indústrias que requerem resistência à corrosão e mecânica como a indústria de petróleo, gás natural e papel e celulose. O uso do laser vem se tornando uma ferramenta atrativa em relação as soldagens convencionais, devido aos seus benefícios que vão desde processo sem contato, controle de energia do feixe e fácil automatização do sistema. Nesse trabalho o objetivo foi analisar a influência do processo de soldagem laser pulsado Nd: YAG nas características mecânicas e microestruturais da junta soldada de chapas de aço inoxidável austenítico AISI 316L com 1,0 mm de espessura, averiguando o efeito da energia de soldagem nas características do cordão de solda desenvolvidas no Laboratório de Soldagem Laser, do Departamento de Engenharia Mecânica da FEIS UNESP. Foram realizadas soldagens de juntas de chapas aço inoxidável austenítico com valores fixos de energias de soldagem em 8 Joules, largura temporal em 4 ms, velocidade de soldagem em 1 mm/s, variando apenas a frequência entre 2 e 10 Hz, com isso obteve-se diferentes taxas de sobreposição, com proteção gasosa de argônio. Com as diferentes condições obtidas foram realizadas análises macrográficas das juntas soldadas, através de secções transversais das mesmas e, ensaios de microdureza Vickers e ensaios de tração. Os resultados obtidos mostraram que o cordão de solda se comportou de forma frágil, rompendo-se todos no cordão, a fractografia da seção transversal aparentem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4003_GUEDER - 2009.pdf: 7232425 bytes, checksum: 64a1c1764972a7662d007a86d64b2775 (MD5) Previous issue date: 2009-12-17 / Os aços inoxidáveis ferríticos são susceptíveis à corrosão intergranular após resfriamento a partir de 950°C. A teoria de empobrecimento no teor de cromo nas vizinhaças dos precipitados é o mecanismo mais aceito para descrever este fenômeno. O processo de soldagem é responsável por promover aquecimentos e resfriamentos cíclicos e não homogêneos nas regiões próximas à solda. Assim, tanto a zona fundida (ZF) como a zona termicamente afetada (ZTA) podem apresentar diferenças microestruturais significativas após a soldagem. Em princípio, essas diferenças estão relacionadas à composição química, à microssegregação de elementos de liga, ao tamanho de grão, à transformação de fases e ao aparecimento de novos precipitados. Neste trabalho buscou-se avaliar o efeito da soldagem sobre a resistência a corrosão intergranular e resistência mecânica de um aço inoxidável ferrítico, utilizando o método de reativação eletroquímica potenciodinâmica na versão ciclo duplo (DL-EPR) e teste de microdureza. O material foi soldado através do processo de soldagem GTAW em três diferentes condições, avaliado através do DL-EPR, microdureza, microscopia óptica e de varredura. Além disso, as amostras com maior grau de sensitização sofreram tratamentos térmicos seguido de resfriamento rápido. As alterações metalúrgicas ocorridas na zona fundida e termicamente afetada pelo calor não aumentaram o grau de sensitização do material, os tratamentos térmicos foram efetivos em reduzir a sensitização. Palavras-chave: Aço inoxidável ferrítico.AISI 410S. Soldagem. Corrosão intergranular. Senitização. DL-EPR. 95 pg

Submitted by DAIR FERREIRA SALGADO JUNIOR null (dairsalgado@gmail.com) on 2017-01-05T17:54:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 5078960 bytes, checksum: f66841a9969c704bd527a1761f8e7e3b (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-10T17:08:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salgadojunior_df_me_ilha.pdf: 5078960 bytes, checksum: f66841a9969c704bd527a1761f8e7e3b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T17:08:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salgadojunior_df_me_ilha.pdf: 5078960 bytes, checksum: f66841a9969c704bd527a1761f8e7e3b (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / A evolução do processo de furação nos trouxe ao desenvolvimento do método de furação por laser pulsado, mas não temos definido o que a variação de cada parâmetro produz nos microfuros em relação à qualidade dos mesmos medidos com base em seu formato em aço inoxidável austenítico AISI 316L. O presente estudo analisou como variações na potência de pico, largura temporal do pulso e existência ou não de atmosfera protetora podem mudar os tamanhos, formatos e profundidades em microfuros. Produziram-se combinações dos parâmetros que foram usadas para obter furos em chapas de aço AISI 316L com 1 mm de espessura com o uso de uma fonte de laser pulsado Nd:YAG e analisar as propriedades em cada combinação, tais como diâmetros de entrada e de saída, profundidades e formatos observados em estereoscópio.

Submitted by CAROLINA DE OLIVEIRA SILVA null (caroli_oliveira@hotmail.com) on 2017-04-18T05:45:14Z No. of bitstreams: 1 trabalho revisado - Carol corrigida 18-04.pdf: 4289233 bytes, checksum: 352f0db50ce2a9d93581a7a0dd27df20 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T18:52:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_co_me_ilha.pdf: 4289233 bytes, checksum: 352f0db50ce2a9d93581a7a0dd27df20 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T18:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_co_me_ilha.pdf: 4289233 bytes, checksum: 352f0db50ce2a9d93581a7a0dd27df20 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / O aço inoxidável austenítico 316L é um material empregado nas indústrias que requerem resistência à corrosão e mecânica como a indústria de petróleo, gás natural e papel e celulose. O uso do laser vem se tornando uma ferramenta atrativa em relação as soldagens convencionais, devido aos seus benefícios que vão desde processo sem contato, controle de energia do feixe e fácil automatização do sistema. Nesse trabalho o objetivo foi analisar a influência do processo de soldagem laser pulsado Nd: YAG nas características mecânicas e microestruturais da junta soldada de chapas de aço inoxidável austenítico AISI 316L com 1,0 mm de espessura, averiguando o efeito da energia de soldagem nas características do cordão de solda desenvolvidas no Laboratório de Soldagem Laser, do Departamento de Engenharia Mecânica da FEIS UNESP. Foram realizadas soldagens de juntas de chapas aço inoxidável austenítico com valores fixos de energias de soldagem em 8 Joules, largura temporal em 4 ms, velocidade de soldagem em 1 mm/s, variando apenas a frequência entre 2 e 10 Hz, com isso obteve-se diferentes taxas de sobreposição, com proteção gasosa de argônio. Com as diferentes condições obtidas foram realizadas análises macrográficas das juntas soldadas, através de secções transversais das mesmas e, ensaios de microdureza Vickers e ensaios de tração. Os resultados obtidos mostraram que o cordão de solda se comportou de forma frágil, rompendo-se todos no cordão, a fractografia da seção transversal aparentemente apresentou muitos vazios, a ZTA mostrou-se muito pequena e aparentemente não houve crescimento do grão, o aumento da sobreposição da junta soldada tem influencia direta com a dureza do material. / 316L austenitic stainless steel is a material used in industries which require mechanical and corrosion resistance like the petroleum industry, natural gas and paper/cellulose industry. The usage of laser has become an attractive tool compared to conventional welding, due to its benefits ranging from contactless process, beam power control and easy system automation. In this work the objective was to analyze the influence of the Nd: YAG pulsed laser welding process on the mechanical and microstructural characteristics of the welded joint of AISI 316L austenitic stainless steel sheets with 1.0 mm thickness, investigating the effect of the welding energy on the characteristics Of the weld bead developed at the Laser Welding Laboratory of the Mechanical Engineering Department of FEIS UNESP. Sheet joints of austenitic stainless steel were welded with fixed values of welding energies in 8 Joules, temporal width in 4 ms, welding speed in 1 mm / s, only varying the frequency between 2 to 10 Hz. With this, different rates of overlap, with argon gas protection. With the different conditions obtained, macroscopic analysis of the welded joints were carried out through cross sections of the welds and Vickers microhardness tests and tensile tests. The results showed that the weld bead behaved in a fragile manner, breaking all in the cord, the fracture of the cross section apparently presented many voids, the ZTA showed to be very small and apparently there was no growth in the grain, the increase of the overlap of the welded joint has a direct influence on the hardness of the material.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11564_PATR_CIO SANTANA DE OLIVEIRA .pdf: 4792610 bytes, checksum: 168954353e0b41cc653630bb38705116 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Os materiais cerâmicos supercondutores são geralmente, duros e frágeis, possuem baixa resistência à tração e ao impacto e baixa capacidade de difundir calor. Isto impõe limitações para aplicações tecnológicas quando as cerâmicas supercondutoras estão submetidas a estresses elétricos e térmicos. Desta forma, uma alternativa é combinar as propriedades da cerâmica supercondutora com as propriedades dos metais. Com este objetivo em mente, nesta dissertação foi investigada a deposição de cerâmica supercondutora YBa2Cu3O7− em aço inoxidável AISI 304 L seguido de tratamento térmico. As medidas de difusividade térmica foram realizadas com um laser de dióxido de carbono com perfil espacial gaussiano, comprimento de onda 10 µ!, intensidade 10 "2 #/!2 e diâmetro igual a 1 !!. A fim de realizar comparações, a medida da difusividade térmica em chapa de aço inoxidável AISI 304 L, tal como recebido, apresentou valor similar ao valor fornecido pelo fabricante. Utilizando chapas de AISI 304 L, foram fabricados vários substratos com dimensões de 70mm x 10mm x 3mm. Posteriormente, esses substratos foram fresados, produzindo canais retangulares de 2 mm de largura por 1,25 mm de profundidade. Os canais foram preenchidos com eletrocerâmicas de YBaCuO. Essa montagem foi levada ao forno por 15 min a uma temperatura de 1040°C, sendo retirada e esfriada ao ar, gerando amostras da junção. Estas amostras de junções foram caracterizadas por XRD, susceptibilidade magnética AC e microscopia eletrônica de varredura. Por fim, realizaram-se as medidas de difusividade térmica através do método flash na junção. A difusividade térmica da junção metal/cerâmica apresentou valores próximos aos estimados teoricamente, considerando a hipótese de aditividade sem interferência entre os compostos. Entretanto, tais conclusões são parciais, o que reforça a necessidade de estudos mais aprofundados acerca da difusividade térmica desta junção Metal/Cerâmico. Palavras chave: Difusividade térmica, Aço inoxidável AISI 304 L, Flash Laser.

Nos últimos anos houve, no Brasil, um significativo investimento em usinas de álcool para suprir a demanda. Todavia, surgiram problemas de natureza econômica e ambiental, já que a tecnologia atualmente utilizada nas destilarias de álcool produz em média 13 litros de vinhaça para cada litro de álcool. Na busca de uma solução para reduzir o volume deste resíduo, desenvolveu-se um equipamento para concentração de vinhaça, denominado Ecovin, pela empresa Citrotec localizada em Araraquara-SP. Para cada Ecovin são utilizados cerca de 4000 tubos com costura nos trocadores de calor, e para reduzir seu custo de fabricação, avaliou-se como opção o uso de tubos da liga AISI 444. Inserido neste contexto, o presente trabalho procurou caracterizar os mecanismos de corrosão e mostrar de forma comparativa o desempenho dos tubos nas juntas tubo-espelho. Estudo-se, portanto, dois tipos de junta, a do projeto atual, composta por chapa e tubo da liga AISI 316L; e a nova proposta, composta por chapa da liga AISI 316L e tubo da liga AISI 444. Para tanto, iniciou-se com a avaliação da soldabilidade das ligas estudadas, através da caracterização microestrutural, qualificação do procedimento de soldagem da junta tubo-espelho e de ensaios de sensitização nas soldas. Em seguida, ensaios de perda de massa por imersão foram realizados nas soluções de 0,5 M \'H IND.2\'SO IND.4\' e 0,5 M \'H\'CL\', nas temperaturas de 30°C, 50°C, 70°C e 90°C, de acordo com o intervalo de temperatura de operação do Ecovin. Nas mesmas soluções, e na temperatura ambiente, foram realizados ensaios eletroquímicos de polarização potenciodinâmica em amostras que reproduziram o ciclo térmico de soldagem das juntas tubo-espelho estudadas, nas regiões do metal de base, zona afetada pelo calor (ZAC) e no metal de solda. Na junta tubo-espelho a corrosão ocorreu preferencialmente na ZAC formada entre a interface tubo-metal de solda, e no cordão de solda à margem do tubo, com a atuação de mecanismos de corrosão generalizada e localizada. Na junta tubo-espelho dissimilar observou-se que o processo corrosivo foi predominante na superfície do tubo AISI 444, típico do mecanismo de corrosão galvânica, onde o tubo AISI 444 caracterizou-se como a região anódica. O desempenho da liga AISI 316L, assim como a junta soldada composta somente por essa liga, apresentou um melhor desempenho em corrosão, porém, na solução contendo cloreto, a variação da temperatura exerceu uma influência proporcional para ambos os casos avaliados nesse estudo. Destaca-se ainda que a liga AISI 316L sofreu corrosão por pite na ZAC e no metal de solda, em ambas as soluções, com maior severidade do que a liga AISI 444. Os resultados obtidos indicam que para a aplicação requerida, o tubo AISI 444 pode ser utilizado na temperatura de 50°C com satisfatório desempenho e similar à junta composta somente por AISI 316L. / Recently in Brazil there has been constant investments in ethanol plants, to supply the internal and external market, resulting at a high increase of the volume of this product. However, economical and environmental problems arose because of this new demand, whereas the current technologies produce thirteen liters of vinasse for each liter of alcohol. Each ECOVIN uses nearly 4000 welded tubes in the heat exchangers, and there is an option to use welded AISI 444 alloy tubes in order to reduce the manufacture costs of the ECOVIN. In this context, this work determines the corrosion mechanisms and analyzes the performance of welded tubes and the tube-to-tubesheet welded joints. The following types of tube-to-tubesheet were evaluated: current welded joints of this project, with all components manufactured with AISI 316L alloy; and the welded joint suggested for the project, using the welded tubes of AISI 444 alloy and the plate of AISI 316L alloy. For this purpose, the first step was to evaluate the weldability of the studied alloys, through microstructural characterization, welding procedure qualification and the intergranular corrosion test. After that, mass loss tests were conducted in 0,5 M \'H IND.2\'SO IND.4\' and 0,5 M \'H\'CL\' solutions, at 30°C, 50°C, 70°C and 90°C, according to the temperature range of the equipment operating. Electrochemical polarization tests were made in the same solution concentration used in the mass loss tests, but only in room temperature. These tests were made in samples that were welded with the same thermal cycle of the tube-to-tubesheet welded joints, and the evaluations were made on the base metal, heat affected zones and weld metal. The uniform and localized corrosion process occurred preferentially in the interface formed between tube and weld metal, and on weld metal near the tubes. In the tube-to-tubesheet dissimilar welded joints, it was observed that the corrosion process was predominant on the surface of AISI 444 alloy, probably because of the galvanic corrosion process, where the AISI 444 was an anodic region. The best performance on corrosion process was observed in AISI 316L, both the base metal and the similar welded joints. However, for the tests in chloride environment, in this process, the temperature caused a proportional influence in the corrosion rate of AISI 316L and AISI 444. In the AISI 316L alloy it was observed nucleation of pitting in HAZ and in weld metal, in both solutions, and more aggressive than observed in the AISI 444 alloy. The results showed that the AISI 444 alloy can be applied for the initial ranging temperatures of the equipments operation, with satisfactory performance.

No description available.

Throughout engineering history, metal cutting technology has been pushed to keep pace with the development of stronger and more difficult to cut materials. With the advent of robust machining technology, the finish cutting of hardened materials at high speeds and extreme conditions has become possible. As we push the thresholds of our technology, the need for a deep understanding of the processes at work in metal cutting in order to predict limit states has become clear. The prediction of machining processes began with models that described the problem qualitatively. The principals and assumptions used within these laid the foundations for further theoretically based empirical models. With the advent of computationally based numerical modeling, predictive modeling of metal cutting processes using elasto-plastic based simulation has brought a new perspective to the field. The development of finite element modeling techniques capable of modeling both continuous and discontinuous chip formation has become a subject of considerable research effort. The present work focuses on the study and development of explicit transient finite element techniques used to simulate the orthogonal machining of hardened steel under various cutting conditions producing both continuous and discontinuous chips. Metal cutting involves a diversity of complex physical phenomenon such as large strain and strain rate plasticity, high temperature contact and friction conditions, material failure, adiabatic shear localization, and thermo-mechnically based deformation. The numerical modeling of these processes in orthogonal machining operations is the primary focus of this work. The effects of cutting conditions on chip morphology and the finished workpiece are investigated and resulting phenomenon are explained in terms of numerically based stress analysis. Benchmarking comparisons with literature and commercial modeling software simulations are made and quantified in terms of strains, temperatures, residual stresses, and the various components of stress. Future directions and issues are outlined and recommendations are made. Solution stability of the finite element solver applied to machining was quite low due to the lack of an adaptive remeshing scheme and deficiencies in the contact algorithm. Thermal mechanical coupling and remeshing are currently being implemented. Future avenues include methods of surface generation without volumetric losses. the application of friction based on wear data, and the application of machining simulations to oblique three-dimensional cutting operations. / Thesis / Master of Engineering (ME)