As propriedades mecânicas e metalúrgicas de uma junta soldada devem ser minuciosamente estudadas para que se possa qualificá-la para aplicação em engenharia. Assim, com o desenvolvimento de novos processos de soldagem torna-se necessário um estudo detalhado para determinação destas propriedades. Este é o caso da soldagem por Fricção e Mistura Mecânica (Friction Stir Welding) em que, ao contrário das outras técnicas convencionais, a temperatura de fusão do material não é atingida durante o processo. Com isto, vários problemas que são relacionados às altas temperaturas desaparecem e, além disto, excelentes propriedades mecânicas são atingidas. Neste trabalho buscou-se verificar a influência de dois tratamentos térmicos (T 4 e T6) aplicados à liga de alumínio AA6056 soldada Fricção e Mistura Mecânica, principalmente nas diferentes regiões resultantes deste processo (zona termomecanicamente afetada, zona termicamente afetada e centro da solda). Para isto foram realizadas metalografias, ensaios de microdureza e ensaio de tenacidade à fratura em cada região. Os resultados indicam que o envelhecimento artificial altera a microdureza, mas não aumenta a tenacidade à fratura. Caso este envelhecimento for aplicado, recomenda-se fazê-lo antes do processo de soldagem para atingir uma maior tenacidade. / The mechanical and metallurgical properties of welded materiais must be completely understood to qualify it application. The development of new welding techniques requires a detailed study to determine it properties. This is the case of friction stir welding method (FSW) where the melting temperature is not reached in the weld zone in opposite of other conventional welding processes. The consequence is the disappearance of many problems related to high temperature and excellent mechanical properties. The aim of this work is to determine the influence of the T4 and T6 conditions in the fracture toughness of AA6065 aluminium alloy friction-stir welded, especially in the different zones resulting from the process (thermomechanically affected zone - TMAZ, heat affected zone - HAZ and nugget. The results indicate that the artificial aging modifies the properties but does not result in higher fracture toughness. lf T6 heat treatment is necessary it should be done prior to the welding process to achieve higher fracture toughness.

A presença de alumínio (Al) reduz o rendimento em solos ácidos ou em áreas onde o subsolo possui pH abaixo de cinco. O alumínio limita o crescimento radicular e, consequentemente, a absorção de água e nutrientes. Esta pesquisa tem como objeto analisar a exsudação de malato como mecanismo principal de tolerância ao alumínio tóxico em genótipos de aveia hexaplóide e identificar o grau de tolerância ao alumínio em genótipos elite não selecionados diretamente para esta característica. Neste estudo os genótipos de aveia foram avaliados em solução nutritiva. Foi utilizado, como parâmetro de comparação da tolerância ao Al, a média e distribuição de frequência de recrescimento radicular após a exposição ao Al. O recrescimento da raiz principal dos genótipos elite foi comparado com os controles UFRGS 17 (tolerante) e UFRGS 930598-6 (sensível). Foram avaliadas as linhagens UFRGS 057005-1 e UFRGS 057022-2, e as cultivares comerciais URS Guria, URS Torena, URS Penca, URS Guará, URS Charrua, URS Tarimba, URS Taura, URS Guapa e URS 21. A amplitude de recrescimento da raiz dentro de cada genótipo foi elevada, sendo a menor de 15mm e a maior de 44mm. As cultivares URS Charrua e URS Guapa demonstraram tolerância superior a UFRGS 17. URS Tarimba, apesar da média similar a UFRGS 17, mostrou distribuição de frequência mais positiva. URS Torena, UFRGS 057005-1 e URS Penca classificaram-se como intermediárias, sendo inferiores a UFRGS 17. Nenhum dos genótipos elite apresentou médias de recrescimento igual ou inferior às obtidas pelo controle sensível, UFRGS 930598-6. A exsudação de malato é considerada um mecanismo de tolerância ao Al, quelando estes íons, comum em cereais. O genótipo UFRGS 17, ao contrário de UFRGS 930598-6, exsudou quantidades mensuráveis de malato na solução em resposta ao Al (49,33nmol/planta). Apesar disso, houve acúmulo de Al tanto em raiz, quanto em parte aérea, havendo quantidade significativamente maior na raiz. / The presence of aluminum (Al) in either acid soils or in areas with low pH in the subsoil limits crop yield. It reduces root growth therefore, constraining water and nutrient uptake. Superior oat (Avena sativa L.) genotypes not directly selected for Al tolerance were evaluated in hydroponic solution in this study. The root regrowth mean and the frequency distribution after Al treatment were used to compare the tolerance. UFRGS 17 (tolerant) and UFRGS 930598-6 (sensitive) were used as controls. The lines UFRGS 057005-1 and UFRGS 057022-2, and the cultivars URS Guria, URS Torena, URS Penca, URS Guará, URS Charrua, URS Tarimba, URS Taura, URS Guapa and URS 21 were evaluated. The root regrowth amplitude for each genotype was considered high and varied from 15 mm to 44mm. URS Charrua and URS Guapa were considered more tolerant than UFRGS 17. URS Tarimba, despite the similar mean to UFRGS 17, displayed a more positive frequency distribution. URS Torena, UFRGS 057005-1 and URS Penca fell within the intermediate class, inferior to UFRGS 17. None of the genotypes showed root regrowth means equal or inferior to UFRGS 930598-6. By chelating ions, malate exudation is considered a common mechanism for aluminum tolerance in cereal. UFRGS 17, opposite to UFRGS 930598-6, exsudated mensurable amounts of malate in the solution in response to Al (49,33nmol/plant). In spite of the exudation, Al was found in the roots as well as in the shoots, with significantly higher amounts in the roots.

A proposta do presente trabalho é a análise da influência da atividade da água nos eletrólitos no processo de corrosão por pite do alumínio puro. A importância do estudo da atividade de água é dada pelo fato desta atuar diretamente na solubilidade de sais, na condutividade dos eletrólitos e na formação de óxidos protetores. Portanto , a concentração de H2O altera as propriedades do eletrólito no interior do pite e, conseqüentemente, a cinética do ataque localizado do alumínio também pode ser alterada. Para esta análise foram realizados testes potenciodinâmicos e galvanostáticos utilizando soluções nas quais a atividade de água foi reduzida pela adição de álcool etílico ou de ácido fórmico. Além destes testes, foram feitas medidas de condutividade e de solubilidade de NaCl nos eletrólitos. As amostras ensaiadas foram observadas em microscópio eletrônico de varredura, para a análise da morfologia da corrosão. Em todo o intervalo de concentrações de H2O estudado foi constatada a corrosão por pites cristalográficos. Verificou-se que a atividade de água influi marcantemente no potencial de pite e, também, na morfologia deste tipo de ataque. / The aim of the present work was to analyze the influence of the activity of water in the electrolyte on the pitting corrosion of pure aluminum. The water activity study is important, due to the fact that water acts directly on the solubility of salts, conductivity and oxide film formation. The H20 concentration changes the properties of pit electrolyte and so the kinetic of localized aluminum dissolution could be also altered. For this analysis potentiodynarnic and galvanostatic tests were accomplished using solutions, in which the activity of water was reduced by the addition of ethyl alcohol or of formic acid. Besides these tests, the conductivity and the solubility of NaCl in the electrolytes were determined. The corroded samples were observed in scanning electron microscope. For all studied water concentrations, the samples corroded by the formation of crystallographic pits. It was verified that the activity of water has a significant influence on the pit potential and also on the morphology of this corrosion type.

No presente estudo efetuou-se a produção de filmes de óxidos barreira e poroso, pela anodização do alumínio puro (99,999%), em eletrólitos contendo cromatos e em eletrólitos sem cromatos. O principal eletrólito pesquisado foi o complexo oxalato amoniacal de niobila (NbO), o qual foi comparado com eletrólitos já pesquisados, tais como, tampão de borato, molibdato de sódio, tungstato de sódio, cromato de sódio e ácido crômico. O alumínio foi anodizado no modo galvanostático passando ao modo potenciostático nos eletrólitos acima citados. Posteriormente, determinou-se a resistência à corrosão e foi feita a microcaracterização das amostras anodizadas. Para determinação da resistência à corrosão foram empregados testes potenciostáticos, potenciodinâmicos e de impedância eletroquímica. Especial atenção foi dada à microcaracterização dos filmes poroso e barreira, através do emprego das técnicas de análise de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para determinação de íons incorporados nos filmes e de seus perfis de concentração empregou-se a técnica de Espectroscopia de Retroespalhamento de Rutherford (RBS). Entre os filmes de óxidos formados nos eletrólitos empregados neste estudo, o filme obtido no eletrólito complexo oxalato amoniacal de niobila foi o que apresentou o maior efeito protetor no Al. Os elementos Nb, Cr e Mo, provenientes dos eletrólitos de anodização, foram incorporados nos óxidos barreira e poroso. Os óxidos formados no eletrólito contendo NbO apresentaram defeitos causados por intrusões cônicas de Al na interface alumínio/óxido. As interfaces óxido/solução e metal/óxido das amostras anodizadas foram caracterizadas através da técnica de MEV, obtendo-se a densidade e o diâmetro dos poros e das células hexagonais e a espessura do Al2O3 formado nos diferentes eletrólitos. No entanto, a morfologia dos filmes de óxidos foi caracterizada através da técnica de MET. / In the present study barrier and porous oxide films were produced by anodizing pure aluminum (99,999%) in electrolytes containing chromate and without chromate, respectively. The principal electrolyte investigated was the Niobium oxalate complex, which was compared to already studied electrolytes, such as borate buffer, sodium molybdate, sodium tungstate, sodium chromate and chromic acid. Aluminum was anodized changing from a galvanostatic mode to a potentiostatic mode in the before mentioned electrolytes. After treatment the resistance against corrosion was determined and the micro-characterization of the anodized samples was performed. For the determination of the corrosion resistance potentiostatic as well as potentiodynamic and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) tests were employed. Special emphasis was given to micro-characterization of the porous and barrier films, by the use of the techniques of Transmission Electronic Microscopy (TEM) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The determination of ions that were incorporated into the film and their respective concentration profile was performed using Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). Among the oxide films formed in the electrolytes, that were used in the present study, the film obtained in the electrolyte complex with Niobium oxalate showed the strongest protection effect on Aluminum. The elements Nb, Cr and Mo from the anodizing electrolytes were incorporated in the barrier and porous oxides. The oxides formed in the electrolyte containing NbO showed defects produced by conic intrusion of Al in the Aluminum/Oxide interface. The interfaces Oxide/Solution and Metal/Oxide of the anodized samples were characterized using the MEV technique, obtaining the density and the diameter of the pores and the hexagonal cells as well as the depth of the Al2O3 formed in the different electrolytes. Furthermore, the morphology of the oxide films was characterized by the TEM technique.

Este trabalho tem como objetivo avaliar fatores técnico-operacionais importantes na fabricação de peças pelo forjamento semissólido. Foi analisada a liga de alumínio AA7075. No estado semissólido o metal comporta-se como um líquido de alta viscosidade sob tensões de cisalhamento muito baixas, caracterizando o comportamento tixotrópico. Este processo também é chamado de tixoforjamento. Nestas condições ocorre um excelente preenchimento de matrizes que contenham formas complexas e com elevado índice de detalhes. Produtos acabados de alumínio (near net shape) com geometria complexa fabricados por tixoconformação já são empregados na indústria automotiva. Neste trabalho foram avaliados a influência da morfologia de sua microestrutura, a temperatura de forjamento e a velocidade de deformação. Os experimentos foram ainda controlados por análises metalográficas, ensaios de compressão uniaxial e ensaio de forjabilidade. Os resultados obtidos mostraram que o método de fabricação da matéria prima SWA® com fração de sólidos entre 40 e 60 % e uma velocidade de deformação entre 30 a 50 s-1 são os parâmetros mais adequados para o forjamento semissólido. / This work has as objective to evaluate important technical-operational factors in the production o f pieces for the semi-solid forging. lt was analyzed o f aluminum AA7075 alloy. In the semi-solid state a metal behaves as a liquíd ofhigh viscosity under low shear stress, it is characterizing the behavior thixotropic. This process is also called thixoforging. In these conditions an excellent filling of dies that contain complex shape and with high index of details. Thixoforming complex near net shaped products in aluminium alloys are already finding their ways in automotive applications. In this work they were appraised the influence of the morphology of its microstruture, the forging temperature and the strain rate. The experiments were still controlled by analyses metalográfic, upsetting and forgability test. The obtained results showed that the method of production of raw material SIMA, with fraction of solids of 40-60% and a strain rate among 30 to 50 s-1 are the parameters more adapteds for the semi-solid forging process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 84698.pdf: 2015400 bytes, checksum: 2feed6692f6966fb6236447c370d5ef2 (MD5) Previous issue date: 1991 / O processo de sinterização e as características mecânico-microestrutural da lida de alumínio lida Al - 4,4% Cu - X% Mg obtida por sinterização com fase líquida são estudadas em função do teor de magnésio, na faixa de 0,6 a 2,2% em peso. Para a liga Al - 4,4% Cu - 1,6% Mg foi ainda estudada a influência da forma de adição dos elementos de liga sobre as propriedades. Verificou-se que a variação do teor de magnésio não teve influência sobre a sinterabilidade, mas observou-se redução da dutilidade com o aumento do teor de magnésio, devido à alteração nas características da matriz de alumínio. A introdução do Cu e do Mg na forma de pó de liga mestra Al - 47% Cu 17% Mg de tamanho de partícula entre 74 e 44m, resultou em propriedades mecânicas superiores às obtidas pela introdução dos elementos de liga na forma elementar, fato creditado à melhor distribuição dos elementos de liga no compactado e à formação de poros secundários de menores dimensões.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:04:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338916.pdf: 1608467 bytes, checksum: 23dec638e6d54767a7815bbbc05e726e (MD5) Previous issue date: 2015 / Abtsract : The present work describes the designing of a manufacturing process for the production of aluminum matrix composites reinforced with carbon fibers. The matrix was chosen to be an interlayering of aluminum foils and nickel mesh stripes, cold rolled with 70% of thickness reduction, being then submitted to different heat treatments, of which immersion in pure aluminum melt was found to be the most promising. Microstructure and composition of the samples were analyzed with scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffractography and microhardness test, whose results showed the presence of remaining nickel and intermetallic compounds formed during the processing, namely Ni2Al3 and NiAl, agreeing with studies on reactive diffusion found in the literature. Furthermore, composites were produced by incorporating nickel-coated carbon fibers to the manufacturing process, being evaluated the effect of the fibers addition to the material with scanning electron microscopy, energy-dispersive Xray spectroscopy, X-ray diffractography and fiber content estimation via image binarization. Intermetallic phases were also present in the microstructure of the composites, nevertheless in smaller extent and in an aluminum matrix. Bond between matrix and fibers was found to be strong, since no fiber pull out took place. Performed fiber content analysis showed that the optimum fiber volume content is between 15% and 40%. Mechanical properties of both without and with fibers materials were assessed through 4-point bending tests, having theirfracture surface analyzed afterwards.<br> / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um processo de fabricação para a produção de compósitos de matriz de alumínio reforçados com fibras de carbono. O material escolhido para a matriz era constituído por camadas intercaladas de folhas de alumínio e malha de níquel, laminadas a frio com 70% de redução de espessura, sendo então submetidos a diferentes tratamentos térmicos, dentre os quais imersão em fundido de alumínio mostrou-se o mais promissor. A microestrutura e a composição das amostras foram analisadas com microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia dispersiva de raios-X, difratografia de raios-X e testes de microdureza, cujos resultados mostraram a presença de níquel remanescente e compostos intermetálicos, Ni2Al3 e NiAl, coincidindo com estudos sobre difusão reativa encontrados na literatura. Além disso, compósitos foram produzidos através da incorporação de fibras de carbono revestidas com níquel ao processo de fabricação, sendo avaliados os efeitos da adição de fibras ao material com microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia dispersiva de raios-X, difratografia de raios-X e estimativa do teor de fibras através de binarização de imagens. Fases intermetálicas também estavam presentes na microestrutura do compósito, entretanto em menor quantidade e em uma matriz de alumínio. A adesão entre matriz e fibras foi avaliada como sendo alta, visto que não ocorrou o fenômeno de pull out das fibras. As análises de teor de fibra mostraram que o volume de fibras ótimo encontra-se entre 15% e 40%. Tanto propriedades mecânicas do material sem fibra, quanto do com fibra, foram aferidos com teste de flexão em 4 pontos, posteriormente tendo sua superfície de fratura analisada.

Capacitores eletrolíticos de alumínio são formados por um ânodo de alumínio coberto por um filme de Al2O3 e um cátodo de alumínio, separados por uma folha de papel poroso, bobinados e embebidos em uma solução eletrolítica. O Al2O3 é o dielétrico e deve ser estável no meio. O eletrólito geralmente é constituído por um solvente orgânico e sais que aumentam a condutividade da solução e servem como inibidores de corrosão. Água é adicionada para aumentar a solubilidade dos sais e diminuir a impedância do capacitor, porém este constituinte pode dissolver o Al2O3 por formação de aluminatos, além de formar vapores e gases durante o funcionamento do dispositivo. O presente trabalho propõe a substituição da água pelo líquido iônico BMI.BF4 (tetrafluoroborato de 1-butil-3-metilimidazólio) e tem como objetivo avaliar as propriedades elétricas e a estabilidade do óxido de alumínio nesse meio para aplicação em capacitores eletrolíticos de alumínio. O líquido iônico foi sintetizado e analisado por ressonância magnética nuclear de próton (RMN de 1H). O alumínio foi anodizado pela técnica potenciostática em solução de NaH2PO4 e Na2B4O7.10H2O (bórax) 0,10 mol.L-1. As técnicas eletroquímicas utilizadas para avaliar o comportamento do alumínio no novo eletrólito de impregnação proposto foram espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica. A superfície do eletrodo foi analisada por espectroscopia de energia dispersiva (EED) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A influência dos sais bórax e dihidrogenofosfato de sódio, da presença de água, do teor de etilenoglicol e do tempo de imersão sobre o desempenho do ânodo constituinte do capacitor foi estudada. Os resultados mostram que a utilização do BMI.BF4 é promissora como eletrólito não-aquoso para capacitores. A alta condutividade da solução na ausência de água garante o bom desempenho do eletrólito. A capacitância é estável e a resistência do dielétrico é alta, como requerido na construção de capacitores. Além disso, os testes com o tempo de imersão indicam a estabilidade do óxido dielétrico em BMI.BF4 puro e na ausência de umidade. Quando etilenoglicol é adicionado ao eletrólito, a presença de sais bórax e dihidrogenofosfato de sódio exercem um papel de proteção do óxido. / Aluminum electrolytic capacitors are constituted by an aluminum anode covered by an Al2O3 film and an aluminum cathode, soaked in an electrolytic solution. The Al2O3 is the dielectric and must be stable in the environment. The electrolyte is usually composed by an organic solvent and salts which increase the solution conductivity and are also corrosion inhibitors. Water is added to increase solubility of salts and to reduce capacitor impedance, but it may dissolve the Al2O3 oxide producing aluminates. The present work propose the substitution of the water for ionic liquid BMI.BF4 (1-n-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) and it has as objective to evaluate the electric properties and the stability of aluminum oxide in this way for application in electrolytic aluminum capacitors. The ionic liquid was synthesized and analyzed for nuclear magnetic proton resonance (RMN 1H). The aluminum was anodized by the potenciostatic technique in solution of 0.10 mol. L-1 NaH2PO4 and Na2B4O7.10H2O. The electrochemical techniques used to evaluate the behavior of aluminum in the new electrolyte of impregnation proposed had been spectroscopy of electrochemical impedance and cyclic voltammetry. The electrode surface was analyzed by energy-dispersive spectroscopy (EDS) and scanning electron microscopy (SEM). The influence of borax and sodium dihydrogen phosphate, of the water presence, the percentage of ethylene glycol and the time of immersion on the performance of the constituent anode of the capacitor was studied. The results show that the use of the BMI.BF4 is promising as non-aqueous electrolyte for capacitors. The high conductivity of the solution, without water, guarantees the good performance of the electrolyte. The capacitance is stable and the resistance of the dielectric one is high, as required in the construction of capacitors. Moreover, the tests with the immersion time indicate the stability of dielectric oxide in BMI.BF4 and without humidity. When etilenoglicol is added to the electrolyte, the presence of the borax and sodium dihydrogen fosfate of exerts a paper of protection of oxide.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-13T18:05:11Z No. of bitstreams: 1 2016_NélioScrivenerFurtado.pdf: 3047063 bytes, checksum: e83230e29172525ba96fa50269cbe7f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-03T22:42:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NélioScrivenerFurtado.pdf: 3047063 bytes, checksum: e83230e29172525ba96fa50269cbe7f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T22:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NélioScrivenerFurtado.pdf: 3047063 bytes, checksum: e83230e29172525ba96fa50269cbe7f6 (MD5) / O principal objetivo deste trabalho é a obtenção de materiais compósitos de matriz metálica reforçado com subproduto da produção de ferro gusa frente à crescente preocupação com a preservação ambiental e a sustentabilidade. O compósito de matriz de liga de alumínio AA6061 reforçado com escória de alto forno a carvão coque foi obtido pela metalurgia do pó com variações volumétricas de partículas de reforço em frações de 5, 10 e 15%. Os pós foram misturados e compactados uniaxialmente em molde metálico com diferentes pressões (160, 320, 480, 640, 800 e 960 MPa). As amostras foram sinterizadas a 550 °C em forno tubular e em atmosfera inerte. Amostras da matriz sem reforço foi produzida com o objetivo de verificar, por comparação, a influência da adição de diferentes teores de reforço. O compósito obtido foi caracterizado fisicamente via densidade, mecanicamente através dos ensaios de dureza e flexão e microestruturalmente por meio de microscopia eletrônica de varredura. As medições de densidade e os ensaios mecânicos foram realizados antes e depois da sinterização. A influência da pressão de compactação na densificação do material também foi analisada antes e após a sinterização. Como resultado, os compósitos apresentaram uma distribuição homogênea das partículas de reforço e também uma melhoria progressiva nas propriedades mecânicas (resistência a flexão e dureza) com o incremento do teor de escória adicionado comparado ao material sem reforço obtido pelo mesmo processo, garantindo a viabilidade da aplicação do subproduto do alto forno no setor industrial. / The main objective of this work is to obtain composite materials of reinforced metal matrix with by-product of pig iron works face of growing concern with environmental preservation and sustainability. The AA6061 aluminum alloy matrix composite reinforced with coke oven blast furnace slag was obtained by powder metallurgy with volumetric variations of reinforcing particles in fractions of 5, 10 and 15%. The powders were mixed and uniaxially packed in a metal mold at different pressures (160, 320, 480, 640, 800 and 960 MPa). The samples were sintered at 550 ° C in a tubular oven and in an inert atmosphere. Samples of the non-reinforced matrix were produced in order to verify, by comparison, the influence of the addition of different reinforcement contents. The obtained composite was physically characterized by density, mechanically through the hardness and flexure tests and microstructurally by means of scanning electron microscopy. Density measurements and mechanical tests were performed before and after sintering. The influence of the compacting pressure on the densification of the material was also analyzed before and after sintering. As a result, the composites presented a homogeneous distribution of the reinforcing particles and also a progressive improvement in the mechanical properties (flexural strength and hardness) with the increase of the added slag content compared to non-reinforced matrix by the same process, ensuring the viability of by-product of pig iron application in industrial sector.

Com o advento das cubas eletrolíticas de alta amperagem para redução do alumínio, o estudo da instabilidade magnetohidrodinâmica tem se tornado cada vez mais importante, tanto no projeto de novas tecnologias quanto na melhoria da eficiência dos equipamentos já existentes. O objetivo central deste trabalho é desenvolver um modelo matemático de instabilidade magnetohidrodinâmica. O modelo deve ser sensível aos principais parâmetros de projeto e operacionais de uma cuba e capaz de servir como ferramenta na determinação de configurações mais favoráveis no que tange à instabilidade. No modelo, considera-se que o campo magnético gerado pelos condutores externos é conhecido. As equações diferenciais pertinentes à física do modelo são resolvidas utilizando-se diferentes métodos numéricos implementados em um software desenvolvido e dedicado para os objetivos deste trabalho. Alguns resultados de oscilação de voltagem foram comparados com os valores obtidos em cubas reais. Foram feitos estudos de sensibilidade na variação de parâmetros quanto à instabilidade, tais como: corrente elétrica de operação; distância anódica-catódica, nível de metal líquido e desbalanço do campo magnético vertical. Diferentes configurações básicas de campos magnéticos foram testadas de modo a definir-se qual delas é a mais indicada para obterem-se cubas mais estáveis. A influência da operação de troca dos anodos na instabilidade também foi estudada. Com o auxílio do modelo foi possível recomendar-se uma seqüência de trocas de anodo que minimize o distúrbio na instabilidade magnetohidrodinâmica de um específico projeto de cubas. / With the advent of high amperage electrolytic cells for aluminum reduction, the study of the magnetohydrodynamics is becoming more and more important to the new technologies project, as well to the existent devices efficiency improvement. The main objective of this work is to develop a mathematical model of the cell’s magnetohydrodynamic instability. The model shall be sensible to the main project and operational cells’ parameters and able to be used as a tool for determining better configurations regarding cell instability. In the model, the magnetic field generated by the external conductors is considered as known. The differential equations regarding the model physics are solved using different numerical methods, implemented in a software developed and dedicated for the purposes of this work. Several oscillation voltage results were compared with the values obtained in real cells. Sensibility of some operational parameters variation on the instability such as: total operational electrical current, anodecathode distance, liquid metal level, and unbalance of the vertical magnetic field were studied. Different magnetic field basic configurations were tested in order to define the most indicated for obtaining more stable cells. The influence of the anode changing operation on the instability was also investigated. With the help of the model, it was possible to recommend an anode changing sequence which minimizes the disturbance on the magnetohydrodynamic instability in a specific cell design.