Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334225.pdf: 1935260 bytes, checksum: 14865e881a485b62b824e25ed908a0ef (MD5) Previous issue date: 2015 / Compósitos de Ti3SiC2 foram fabricados por meio de três passos principais de processamento: (i) impressão tridimensional de mistura em pó de Ti3SiC2-dextrina, (ii) prensagem isostática a frio e uniaxial e (iii) sinterização. A mistura Ti3SiC2-dextrina foi primeiramente impressa através de impressão (jato de tinta indireta) tridimensional. As amostras impressas foram submetidas a dois processos de prensagem diferentes: isostática a frio e prensagem uniaxial. Por um lado, três conjuntos de amostras impressas foram submetidas a prensagem isostática a frio (CIP) a 180 MPa, a 150 MPa e 35 MPa. Por outro lado, um outro conjunto de amostras impressa foram submetida a prensagem uniaxial a 726 MPa. No último passo do processamento, amostras prensadas uniaxialmente e isotaticamente a frio e um conjunto de amostra impressas comparativa - sem processo de prensagem - foram expostas a sinterização a 1600 ° C em atmosfera de argônio durante 2 horas. Análise de difracção de raios X (XRD) mostrou Ti3SiC2 como fase principal em todas as amostras depois dos três estágios de processamento, mas também apresentou TiC0,63 como fase secundária. Composição química da fase por espectroscopia de raios-X de energia dispersiva (EDS) também indicaram presença de SiC como fase secundária em todas as amostras, o que foi verificado por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Assim, o que indica que o Ti3SiC2 na presença de carbono - descendente a partir de dextrina - decompõe-se em TiC0.63, SiC e Si (g). Além disso SEM mostrou a distribuição de fases das amostras em cada etapa de processamento e apresentou maior densidade e presença de rachaduras em espécimes uniaxialmente pressadas. As medidas de porosidade, densidade, variação de massa e retração após cada etapa de processamento, mostraram que os compósitos de Ti3SiC2 uniaxialmente pressionados obteve a maior densidade, igual 98,2% em massa. O módulo de elasticidade e resistência à flexão também são maiores para compósitos uniaxialmente.<br> / Abstract : Ti3SiC2-based composites were fabricated via three main steps processing: (i) three-dimensional printing of Ti3SiC2-dextrin powder mixture, (ii) cold isostatic and uniaxial pressing and (iii) sintering. Ti3SiC2-dextrin powder blend was first printed via three-dimensional (indirect ink-jet) printing. The printed specimens were submitted to two different pressing processes, such as cold isostatic and uniaxial pressing. On the one hand three printed sets were submitted to cold isostatic pressing (CIP) at 180 MPa, 150 MPa and 35 MPa. On the other hand another printed sample set was submitted to uniaxial pressing at 726 MPa. In the last step of the processing, uniaxially and cold isostatic pressed samples and one comparative printed sample set - without pressing process - were exposed to sintering at 1600 °C in argon atmosphere for 2 hours. X-ray diffraction (XRD) analysis showed Ti3SiC2 as main phase in all specimens after three stages processing, but also presented TiC0,63 as a secondary phase. Phase?s chemical composition by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) indicated also presence of SiC as secondary phase in all samples, which was verified by scanning electron microscopy (SEM). Thus, indicating that the Ti3SiC2 in presence of carbon ? descendant from dextrin ? decomposes in TiC0.63, SiC and Si(g). Besides that SEM showed the phase distribution of specimens in each steps of processing and presented higher density and presence of cracks in uniaxially pressed specimens. The measurements of porosity, density, weight loss and shrinkage after each steps showed that uniaxially pressed Ti3SiC2-based structures obtained the highest density, equal 98.2 wt%. Young?s modulus and flexural strength are also higher for uniaxially pressed Ti3SiC2-based composites.

SILVA, Cleiton Carvalho. Avaliação das tensões residuais de soldagem em tubulações de pequeno diâmetro usadas em refinaria de Petróleo. 2007. 173 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-07-08T18:31:23Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_ccsilva.pdf: 19425141 bytes, checksum: 3e8e0027e5b3a676e1aa1113e28a5f6d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-07-08T18:31:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_ccsilva.pdf: 19425141 bytes, checksum: 3e8e0027e5b3a676e1aa1113e28a5f6d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T18:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_ccsilva.pdf: 19425141 bytes, checksum: 3e8e0027e5b3a676e1aa1113e28a5f6d (MD5) Previous issue date: 2007 / The aim of this work was to evaluate the behavior of welding residual stress in small size pipes of ASTM A106 Gr. B steel, welded by manual and automatic GTAW processes. It was also evaluated the effect of the welding heat input on residual stress profile, as well as to correlate the results with microstructure and hardness. The residual stress measurement was accomplished through X-ray diffraction, using a minidiffractometer for measurement in field. Metallographics analysis were accomplished in the traverse section of the welded joint, using optic microscopy and scanning electron microscopy. The microhardness profiles in the outer and inner surfaces of pipe were determined. The results showed that the measures of residual stress by X-ray diffraction with minidiffractometer for applications in field was shown quite effective in the residual stress profile determination, however, it is necessary the accomplishment of diffractograms fittings by analytic functions, to determine the correct peak localization, reducing the measures error. The measurements of the axial residual stress accomplished in the outer surface pipes showed that the profile is formed by compressive stresses in the welds region (fusion zone and heat affected zone - HAZ) and for tension stresses in the areas more distant of weld bead. High levels of compressive axial residual stress were observed in the outer surface of small size pipes, located in the welds region, which can represent a critical situation, because the linear behavior of the through-thickness residual stress due to “tourniquet” effect is consensual and, therefore, indicates the presence of high levels of tension residual stress in the inner surface, especially in the root weld metal and HAZ. The welding heat input of the finish pass caused an intense grain refining and a significant reduction of hardness of the weld metal in the inner surface, exception of 2" diameter sample welded with high heat input. None of the welded samples presented values of hardness above the maximum established for standard, which is 248 HV, showing that the fact of the welded joint to present low hardness, it does not necessarily represent that this is not subject to a high level of residual stress. / Este trabalho teve como objetivo, avaliar o comportamento das tensões residuais em tubulações de aço ASTM A106 Gr. B com pequeno diâmetro, soldada pelos processos TIG manual e automático. Buscou-se também avaliar o efeito do aporte térmico sobre o perfil de tensões, bem como correlacionar os resultados com a microestrutura e dureza. A medição das tensões foi realizada através de difração de raio-X, utilizando um minidifratômetro empregado para medição em campo. Análises metalográficas foram realizadas na seção transversal da junta, através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Foram levantados os perfis de microdureza nas superfícies externa e interna. Os resultados mostraram que a medição de tensões residuais por difração de raio-X, usando o minidifratômetro para aplicações em campo, é eficaz na determinação do perfil de tensões, contudo, é necessária a realização de ajustes dos difratogramas por funções analíticas, para determinar a correta localização do pico de difração de raio-X, reduzindo o erro das medidas. As medições das tensões residuais axiais realizadas na superfície externa dos tubos mostraram que o perfil é formado por tensões compressivas na região da solda (zona fundida e zona afetada pelo calor) e por tensões trativas nas regiões mais afastadas. Foram observados elevados níveis de tensões residuais axiais compressivas na superfície externa de tubos de parede fina, na região da solda, os quais podem representar uma situação crítica, visto que o comportamento linear das tensões ao longo da espessura devido ao efeito torniquete é consensual e, portanto, isso indica a presença de elevados níveis de tensões residuais de tração no metal de solda e na zona afetada pelo calor. O ciclo térmico do passe de acabamento ocasionou um intenso refino de grão e uma significativa redução de dureza, especialmente no metal de solda e na superfície interna dos tubos, a exceção das amostras de 2” de diâmetro soldadas com elevado aporte térmico. Nenhuma das amostras soldadas apresentou valores de dureza acima do máximo estabelecido por norma, que é de 248 HV, mostrando que o fato da junta apresentar dureza baixa, não necessariamente representa que esta não esteja sujeita a um elevado nível de tensões residuais.

COSTA, C. M. Efeito da adição de alumina nas propriedades químicas e mecânicas de biocerâmicas de apatitas nanométricas sintetizadas via sol-gel. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-23T13:19:05Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_cmcosta.pdf: 1430541 bytes, checksum: 5153f2d399170c476a4a037f21a0118f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-23T13:22:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_cmcosta.pdf: 1430541 bytes, checksum: 5153f2d399170c476a4a037f21a0118f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-23T13:22:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_cmcosta.pdf: 1430541 bytes, checksum: 5153f2d399170c476a4a037f21a0118f (MD5) Previous issue date: 2014-07-29 / The need for obtaining new materials to replace human body parts that were destroyed or damaged led scientists from different research areas of new materials used for implants Calcium phosphate when crystallized in the form of hydroxyapatite [Ca10 (PO4)6 (OH)2 ] is a bioactive and biocompatible ceramics primarily similar to natural bone and teeth ratio This workaims to produce nanometrics apatite bioceramics via sol - gel, get composites based on hydroxyapatite and alumina materials by varying the concentration of alumina and evaluate mechanical chemical physical properties and microstructure of the sintered samples The properties and characteristics of bioceramics were analyzed using the techniques of X-ray diffraction and infrared spectroscopy scanning electron microscopy (SEM particle size analysis test strength by diametrical compression pressed samples and bioactivity test From the results of X ray was it possible to identify the representative peaks in all samples corresponding to hydroxyapatite phase but also to aluminum phosphate aluminum calcium oxide and calcium oxide From in infrared analysis it was possible to identify the groups present in nanocompósitos Tensile strength obtained by diametrical compression on different compositions of nanocomposites showed that the percentage of alumina present influences the mechanical strength of the material / A necessidade de obtenção de novos materiais para substituição de partes do corpo humano que foram destruídas ou danificadas conduziu cientistas das mais diferentes áreas à investigação de novos materiais utilizados para implantes O fosfato de cálcio quando cristalizado na forma de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] é uma cerâmica bioativa e biocompatível, similar quimicamente ao tecido natural de ossos e dentes O presente trabalho tem como objetivos a produção de biocerâmicas de apatitas nanométricas via sol-gel a obtenção materiais compósitos a base de hidroxiapatita e alumina variando a concentração de alumina e a avaliação das propriedades físicas mecânicas químicas e da microestrutura das amostras sinterizadas As propriedades e características das biocêramicas foram analisadas utilizando-se as técnicas de difração de raios X e espectroscopia de infravermelho microscopia eletrônica de varredura (MEV) analise granulométrica ensaio de resistência mecânica por compressão diametral em amostras prensadas e teste de bioatividade Com os resultados de raios X foi possível identificar os picos representativos em todas as amostras de fases correspondentes à hidroxiapatita como também fosfato de alumínio óxido de cálcio alumínio e óxido de cálcio Na análise de infravermelho foi possível identificar os grupos presentes nos nanocompósitos Os ensaios de resistência à tração por compressão diametral nas diferentes composições de nanocompósitos mostraram que a porcentagem de alumina presente influencia na resistência mecânica do material

GOUVEIA FILHO, M. D. Caracterização do sinal de emissão acústica proveniente da deformação axial em poço de visita de polietileno. 2015. 119 f. Dissertação (Mestrado em Ciências de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-06-19T11:26:39Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_mdgouveiafilho.pdf: 5709600 bytes, checksum: 812b44a902a3961edaa2ce2098b2df33 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-06-23T17:57:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_mdgouveiafilho.pdf: 5709600 bytes, checksum: 812b44a902a3961edaa2ce2098b2df33 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T17:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_mdgouveiafilho.pdf: 5709600 bytes, checksum: 812b44a902a3961edaa2ce2098b2df33 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / he use of new materials in the sanitation industry aims to improve water treatment conditions and optimize the performance of the structures of sewage systems. Studies show that investments in sanitation are four times more effective than health. Manhole (PV) is an integral structure of the collection networks of major importance sewage because it is the sewage flow of the meeting from various facilities that are guided and follow for further processing. Non-destructive tests are widely used in modern industry worldwide to evaluate the quality and detection of changes in structure, small surface flaws, presence of cracks and other physical disruptions, being capable of detecting flaws in structures prematurely allowing constant monitoring and real time frame. The technique of acoustic emission (AE) is effective both during subsequent tests the implementation of the structure, guaranteeing their structural integrity, and in the real-time monitoring of the frame subject to the usual charging service, while performing its function without need of interrupting. To properly investigate the structure is necessary to know how the defects are and their respective acoustic activity. In this study, the acoustic emission signals generated in polyethylene manholes by variable axial deformation during loading are characterized both in time domain and in the frequency domain creating the signature of the defect / A utilização de novos materiais na indústria do saneamento, visa melhorar as condições do tratamento de água e otimizar o desempenho das estruturas de redes coletoras de esgoto. Estudos comprovam que os investimentos realizados em saneamento básico são quatro vezes mais efetivos que na saúde. Poço de visita (PV) é uma estrutura integrante das redes coletoras de esgotos de grande importância, pois nele ocorre o encontro do fluxo de esgotos provenientes de diversas instalações que são orientados e seguem para o posterior tratamento. Os ensaios não destrutivos são largamente utilizados na indústria moderna em todo o mundo para avaliação da qualidade e detecção de variações na estrutura, pequenas falhas superficiais, presença de trincas e outras interrupções físicas, sendo capaz de detectar prematuramente falhas em estruturas permitindo a monitoração constante da estrutura e em tempo real. A técnica de emissão acústica (EA) é eficaz tanto na fase de testes subsequentes à implementação da estrutura, garantindo sua integridade estrutural, quanto no monitoramento em tempo real d a estrutura sujeita a carregamento usual de serviço, enquanto desempenha sua função, sem necessidade de interrupção. Para investigar corretamente a estrutura é necessário conhecer como os defeitos se manifestam e sua respectiva atividade acústica. Neste trabalho, os sinais de emissão acústica gerados em poços de visita de polietileno por deformação axial durante carregamento variável são caracterizados tanto no domínio do tempo quanto no domínio da frequência criando a assinatura do defeito

GIRÃO, D. C. Influência da fase sigma na resistência à corrosão do aço inoxidável super duplex ASTM A890 grau 1C após tratamento isotérmico. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-19T12:37:45Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-27T11:28:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T11:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / The super duplex stainless steels are often used in applications where high mechanical strength is required, combined with corrosion resistance, especially in highly aggressive environments. However, when certain manufacturing processes are involved (hot forming or welding, for example) can occur the precipitation of undesirable phases, causing reduction of both mechanical properties as well as corrosion resistance. Particularly between 700 and 900 °C may occur sigma phase formation. This phase is responsible for the reduction of corrosion and mechanical resistance of super duplex steels. Through computer simulation in Thermo-CalC® program, the phase diagram of ASTM A890 GRADE 1C super duplex stainless steel showed higher precipitated fraction of this phase in 830 ºC temperature. Thus, this essay aims to evaluate the influence of isothermal treatment time in regards to this material aging, the corrosion resistance due to the formation of sigma phase. The evaluation of corrosion resistance was performed through open circuit potential monitoring, electrochemical impedance and potentiodynamic polarization tests (anodic branch) in 0.5 M H2SO4 solution, 0.5 M H2SO4 + 0.5M HCl and 0.5 M HCl at temperatures of 25, 35 and 45 °C. Additionally, a microstructural characterization of this material was performed by quantification phase through optical microscopy, morphological analysis by Scanning and Transmission Electron Microscopy, coupled techniques Electron backscattered diffraction and Electron Energy Dispersion Spectroscopy, and Vickers microhardness measures. The microstructural and morphological characterization confirmed the presence of sigma phase in super duplex stainless steel 1C and that the amount of this phase increases with aging heat treatment time. This phase showed a greater microhardness than the ferrite and austenite phases. The aging heat treatment influenced negatively on corrosion resistance of the steel when exposed to acidic solutions of H2SO4 and HCl at 25 °C, mainly when these are present in the same solution, probably due to their low pH. In this solution (H2SO4 + HCl), both increasing the aging heat treatment time as well as the temperature (35 and 45 °C), affects negatively the sample corrosion resistance, decreasing acoording a higher content of this phase / Os aços inoxidáveis super duplex são frequentemente utilizados em aplicações onde é necessária uma grande resistência mecânica, combinada a resistência à corrosão, especialmente em ambientes de elevada agressividade. Entretanto, ao sofrer determinados processos de fabricação (conformação a quente ou soldagem, por exemplo), pode ocorrer à precipitação de fases indesejáveis, que causam tanto redução de propriedades mecânicas quanto afetam a resistência à corrosão. Particularmente entre 700 °C e 900 °C pode ocorrer à formação de fase sigma. Esta fase é responsável pela redução da resistência à corrosão e mecânica dos aços inoxidáveis super duplex. Por meio de simulação computacional no programa Thermo-CalC®, o diagrama de fases do aço inoxidável super duplex ASTM A890 GRAU 1C apresentou maior fração precipitada desta fase na temperatura de 830 ºC. Assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do tempo de tratamento isotérmico de envelhecimento deste material, na resistência à corrosão devido à formação da fase sigma. A avaliação da resistência à corrosão foi realizada por meio do monitoramento do potencial de circuito aberto, impedância eletroquímica e de ensaios de polarização potenciodinâmica (ramo anódico) em solução de H2SO4 0,5 M, H2SO4 0,5 M + HCl 0,5 M e HCl 0,5 M, nas temperaturas de 25, 35 e 45 °C. Adicionalmente, foi realizada a caracterização microestrutural desse material através de quantificação de fases por microscopia ótica, análise morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura e Transmissão, acoplados as técnicas de Difração de Elétrons Retroespalhados e Espectroscopia de Dispersão de Energia de Elétrons, além de medidas de microdureza vickers. A caracterização microestrutural e morfológica confirmou a presença de fase sigma no aço inoxidável super duplex 1C e que a quantidade desta fase aumenta com o tempo de tratamento térmico de envelhecimento. Esta fase apresentou microdureza maior que as fases ferrita e austenita. O tratamento térmico de envelhecimento influenciou de maneira negativa na resistência a corrosão desse aço quando exposto a soluções ácidas de H2SO4 e HCl a 25° C, principalmente quando este estão presentes na mesma solução, devido provavelmente ao seu baixo pH. Nesta solução (H2SO4 + HCl), tanto o aumento do tempo de tratamento térmico de envelhecimento quanto o aumento da temperatura (35 e 45 °C), afetam negativamente na resistência à corrosão do material estudado, diminuindo à medida que se tem um maior conteúdo de fase sigma

MOTA, R. C. Influência da adição de cargas inorgânicas no desempenho de produtos refratários obtidos a partir de borras de alumínio. 2010. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-01-27T16:20:24Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_rcmota.pdf: 4502302 bytes, checksum: 6ca6bc28f876cb2d55e762524f605f4b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-01-27T16:20:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_rcmota.pdf: 4502302 bytes, checksum: 6ca6bc28f876cb2d55e762524f605f4b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-27T16:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_rcmota.pdf: 4502302 bytes, checksum: 6ca6bc28f876cb2d55e762524f605f4b (MD5) Previous issue date: 2010-11 / White dross is a reject generated during aluminium production. It contains several oxides that can be useful to the refractories and cement industries. However, white dross can be hazardous both to human health and the environment. In this work, white dross was evaluated as a prospective raw material for the production of refractories. For this purpose, the dross was subjected to calcination followed by comminution and classification. In order to improve the mechanical properties of the refractory, two different kinds of electrofused particles were used separately as reinforcement: mullite and alumina. Particles of the TP-325 mullite were added to the white dross powder in proportions varying from 5 to 35% weight. The AL-L 280 alumina particles were added to another batch of refractories, in two different amounts (20 and 30% wt.). All materials were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, and thermogravimetric analysis. Mixtures of residual powder and particles were compression molded as prismatic bars under a pressure of 30 MPa. Pressed bars were sintered in air at 1400ºC for 2h, and the heating rate was 5ºC/min. Mechanical and physical properties of the sintered parts were determined by means of linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, density, MOR (three-point bending) and SEM analysis. The results obtained in this work indicate that the mixtures of white dross and 15% mullite allowed for a better compaction and density, producing parts with higher mechanical strength than the mixtures with alumina. Pyrometric cone tests at 1400ºC show the refractoriness of the parts up to that temperature. Therefore, under the conditions of this research work, white dross with additions of mullite particles has proven to be a prospective candidate for the production of refractory parts. / A borra branca é um resíduo gerado durante a produção do alumínio, que contém óxidos que podem ser utilizados na indústria dos refratários e cimentos. A borra de alumínio, se não for inertizada, é perigosa para a saúde humana e contaminante do meio ambiente. Neste trabalho, a borra de alumínio foi submetida a tratamento térmico seguido de moagem e classificação por peneiramento. Para melhorar as propriedades mecânicas das peças obtidas a partir da borra de alumínio, foram formuladas duas misturas com adição de partículas de reforço inorgânicas eletrofundidas. Neste caso, a mulita do tipo TP-325, com porcentagens variando entre 5 e 35% e a outra com alumina do tipo AL-L 280 variando entre 20 e 30% em peso, sendo comparadas com a borra pura (matriz cerâmica). O resíduo e as cargas inorgânicas foram caracterizados por fluorescência de raios x difração de raios x e análise termogravimétrica. As misturas dos pós foram submetidas a prensagem uniaxial, utilizando uma pressão de compactação de 30 MPa num molde em forma de barra e estas foram sinterizadas a 1400ºC com uma taxa de aquecimento de 5ºC/min, permanecendo nesta temperatura durante 2 horas. Em seguida determinaram-se as propriedades físico-mecânicas tais como: retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, tensão de ruptura à flexão em três pontos e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos indicam que a mistura com mulita eletrofundida a 15%, promoveu um maior fechamento dos poros no material, causando assim um aumento na resistência mecânica em relação a mistura com alumina. A adição desse reforço inorgânico à matriz cerâmica (borra pura) demonstra um alto potencial de aplicação como matéria-prima para a indústria de materiais refratários conformados.

BEZERRA, A. C. Efeito do hidrogênio na propagação de trincas no aço 2 1/4 Cr-1 Mo utilizado em reatores de hidroprocessamento. 2002. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2002. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-11T17:22:13Z No. of bitstreams: 1 2002_dis_acbezerra.pdf: 5507890 bytes, checksum: 9729c7c4c7cbb3e338a4873ca6f76849 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-11T17:24:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2002_dis_acbezerra.pdf: 5507890 bytes, checksum: 9729c7c4c7cbb3e338a4873ca6f76849 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-11T17:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2002_dis_acbezerra.pdf: 5507890 bytes, checksum: 9729c7c4c7cbb3e338a4873ca6f76849 (MD5) Previous issue date: 2002-08 / The hydroprocessing reactors used in petroleum refineries are usually composed of a base metal coated with a double layer of austenitic stainless steel. These materials have different thermo-elastic properties that cause high stress coating during shutdown of the reactor, leading to nucleation and propagation of cracks. Furthermore, the wall of the reactor is subject to a corrosive environment, hydrogen-rich, high pressure and temperature. Thus, there is the possibility of hydrogen embrittlement, which would reduce the ductility, the stress intensity threshold for the propagation of cracks and the failure time of the material. For a better study of these problems, the work was divided into two parts: computer simulation of the reactor wall and experimental. First, we conducted a computer simulation of the wall of a typical hydroprocessing reactor, comprising the base metal 21/4Cr-1Mo (ASTM A387 grade 22 Class 2) and double layer coating of stainless steel type 309 (buttering) and 347 . This simulation showed by the stress distribution along the wall of the reactor, with and without the presence of a crack, the potential of the thermal stress cracks spread coating. In the experimental part, the steel under study (21/4Cr-1Mo) was hydrogenated in the state characterized and compared with results obtained for the non-hydrogenated state. Furthermore, the hydrogen embrittlement was quantified by determining the fracture toughness of the material, in both states, through the use of J-integral. The computational results confirmed the high probability of a crack reaching the interface coating with the base metal after a few cycles on-off. However, there remain possibly this crack plasticized. Since the experimental results confirm the high susceptibility to hydrogen embrittlement of the material under study. / Os reatores de hidroprocessamento utilizados em refinarias de petróleo são, geralmente, compostos de um metal de base revestido com dupla camada de aço inoxidável austenítico. Estes materiais têm diferentes propriedades termo-elásticas, que causam elevadas tensões de revestimento durante o desligamento do reator, podendo levar à nucleação e propagação de trincas. Além disso, a parede do reator está sujeita a um ambiente corrosivo, rico em hidrogênio, a alta pressão e temperatura. Desta forma, existe a possibilidade de fragilização por hidrogênio, o que causaria uma redução da ductilidade, da intensidade de tensão limite para propagação de trincas e do tempo de falha do material. Para um melhor estudo destes problemas, o trabalho foi dividido em duas partes: simulação computacional da parede do reator e ensaios experimentais. Primeiramente, foi realizada uma simulação computacional da parede de um reator de hidroprocessamento típico, composto pelo metal de base 21/4Cr-1Mo (ASTM A387 Grau 22 Classe 2) e dupla camada de revestimento de aço inoxidável da tipo 309 (amanteigamento) e 347. Esta simulação mostrou, através da distribuição de tensões ao longo da parede do reator, com e sem a presença de trinca, a potencialidade das tensões térmicas de revestimento em propagar trincas. Na parte experimental, o aço em estudo (21/4Cr-1Mo) foi caracterizado no estado hidrogenado e comparado com os resultados obtidos para o estado não-hidrogenado. Além disso, a fragilização por hidrogênio foi quantificada por meio da determinação da tenacidade à fratura do material, nos dois estados, através do uso da integral-J. Os resultados computacionais comprovaram a alta probabilidade de uma trinca de revestimento chegar na interface com o metal de base após alguns ciclos liga-desliga. No entanto, possivelmente esta trinca lá permaneceria plastificada. Já os resultados experimentais confirmaram a alta suscetibilidade à fragilização por hidrogênio do material em estudo.

MONTEZUMA, M. F. V. Modelagem computacional da propagação de trincas em vigas de pontes de aço sob carregamento cíclico de amplitude variável. 2002. 157 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2002. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-19T18:02:28Z No. of bitstreams: 1 2002_dis_mfvmontezuma.pdf: 4354563 bytes, checksum: 0f5031bc841753d1bfc1f5c2cdd57086 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-19T18:03:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2002_dis_mfvmontezuma.pdf: 4354563 bytes, checksum: 0f5031bc841753d1bfc1f5c2cdd57086 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-19T18:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2002_dis_mfvmontezuma.pdf: 4354563 bytes, checksum: 0f5031bc841753d1bfc1f5c2cdd57086 (MD5) Previous issue date: 2002 / Steel bridges are normally subjected to random loads with different traffic frequencies. This way, steel bridges are structures of dynamic behavior and are subjected to fatigue failure process. After localize and determine the amplitude of an existing flaw, its important predicts crack propagation and the convenient repair time. At this work, the fatigue crack propagation on steel beam bridges, has been studied under different spectrum of variable-amplitude loading. To study the fatigue crack growth was developed a computational code, using the root-mean-square and the cycle-by-cycle models. Different loads histories and initial crack length were considered input variables. This way was evaluate the dispersion of results of the expected structural life choosing different initial parameters. / Pontes de aço normalmente estão sujeitas a carregamentos cíclicos de amplitude variável com tipo e freqüência de tráfego ao acaso. Dessa forma, as pontes de aço, por serem estruturas de comportamento dinâmico, estão sujeitas a falhar por processo de fadiga. Após determinar a localização e a amplitude de uma falha existente, tem-se de imediato a preocupação com a previsão de propagação da mesma a fim de ter-se um tempo conveniente de reparo. Neste trabalho avaliou-se o problema de propagação de trincas de fadiga em vigas de pontes de aço sob diferentes espectros de carregamentos cíclicos de amplitude variável. Foi desenvolvido um programa computacional para a análise do crescimento das trincas utilizando-se os modelos do Valor Médio Quadrático e Ciclo-a-Ciclo. Considerou-se como variáveis de entrada do programa diferentes tamanhos iniciais de trincas e diferentes histórias de carregamentos. Dessa forma pôde-se avaliar a dispersão dos resultados de vida esperada da estrutura com a variação dos diferentes parâmetros de entrada.

SILVA, E. de M. Análise da superfície de fratura do aço inoxidável duplex UNS S31803 através da aplicação da geometria dos fractais. 2002. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2002. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-19T19:02:32Z No. of bitstreams: 1 2002_dis_emsilva.pdf: 8452361 bytes, checksum: 1f9479cbb978a7cdec8505fed90f880d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-19T19:06:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2002_dis_emsilva.pdf: 8452361 bytes, checksum: 1f9479cbb978a7cdec8505fed90f880d (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-19T19:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2002_dis_emsilva.pdf: 8452361 bytes, checksum: 1f9479cbb978a7cdec8505fed90f880d (MD5) Previous issue date: 2002-10 / In the last years, the fractal geometry has become widely studied. Its application in several areas increased substantially, particularly in materials engineering and science, aiming the analysis of failures and the study of the mechanical properties of materials. Some studies have shown the relationship between the fracture surfaces and their mechanical properties using the fractal geometry and its properties of fractal dimension and selfsimilarity. In this research, the fracture surface of duplex stainless steel, which was obtained by the Charpy impact test, was studied applying the fractal geometry. Considering the 475°C embrittlement, the steel was submitted to thermal aging to obtain the fracture surfaces, whose images were captured by the scanning electron microscope (SEM). In the fractal analysis, a study was made applying the island method and profile analysis through the digitalization of the images and the application of image analyzing software. Emphasis was given on the calculation of the fractal dimension (FD) of the surface, on the energy absorbed during the impact test, on the involved fracture mechanisms and as well on the relationship between FD and thermal aging. In order to better understanding the subject, it was done the review about fracture mechanics, of duplex stainless steel and of fractal geometry. Finishing the research, the obtained fracture surface, the absorbed energy and the obtained values of FD were analyzed. The obtained results demonstrated a relationship between the fractal dimension, the size of the dimples in fracture surfaces and the impact energy to obtain them. / A geometria dos fractais nos últimos anos tem se tornado bastante difundida no meio científico. O seu emprego em diversas áreas aumentou substancialmente, em particular na engenharia e ciência dos materiais, com o objetivo de analisar falhas e estudar as propriedades mecânicas dos materiais. Alguns estudos têm mostrado a relação entre as propriedades mecânicas de superfícies de fratura com a geometria dos fractais e suas propriedades de dimensão fractal e auto-similaridade. Nesta pesquisa, foi estudada, com base na geometria dos fractais, a superfície de fratura do aço inoxidável duplex obtida através do ensaio de impacto Charpy. Considerando a fragilização a 475°C, o aço foi submetido ao tratamento térmico de envelhecimento para a obtenção das superfícies de fraturas cujas imagens foram captadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV). Na análise fractal foi feito um estudo aplicando os métodos das ilhas e análise de perfil através da digitalização das imagens e aplicação de softwares de análise de imagem. Foi dada ênfase na análise do cálculo da dimensão fractal (Df) da superfície, na energia absorvida no ensaio de impacto, nos mecanismos de fratura envolvidos, bem como na relação entre Df e o tratamento térmico de envelhecimento. Para o melhor entendimento do trabalho foi feita uma revisão bibliográfica sobre a mecânica da fratura, o aço inoxidável duplex e a geometria dos fractais. Para finalizar a pesquisa, foi feita a análise da superfíce de fratura obtida, da energia absorvida e de valores de Df alcançados. Os resultados obtidos demonstraram uma relação entre a dimensão fractal, o tamanho dos dimples em superfícies de fratura e a energia de impacto para a obtenção das mesmas.

SOUZA, J. A. Avaliação da fragilização a 400 e 475°c do aço inoxidável Ferrítico AISI 444 utilizado em torres de destilação de Petróleo. 2004. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:31:40Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:32:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-25T17:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) Previous issue date: 2004-07 / The effects of aging at 400oC and 475oC on the corrosion resistance and magnetic properties of the ferritic stainless steel AISI 444 were investigated. Age hardening was measured in both temperatures and is found to be more intense at 475oC. The localized corrosion susceptibility increased with aging time and was also more important at 475oC than 400°C. A dissolution treatment at 570°C and 675°C were employed to recorver hardness values and corrosion resistence of the steel. Unlike the duplex stainless steels, the AISI 444 did not present any variation of coercive force or Curie temperature with the aging time. The effects on the Mössbauer spectra were analysed. / Os efeitos do envelhecimento a 400oC e 475oC na resistência a corrosão, nas propriedades mecânica e magnética do aço inoxidável ferrítico AISI 444 foram investigados. O endurecimento causado pelo envelhecimento em ambas temperaturas foi medido, tendo sido observado que é mais intenso a 475°C. A susceptibilidade de corrosão localizada aumentou com o tempo de envelhecimento nas duas temperaturas, sendo também mais significativa a 475°C do que a 400°C. Com o tratamento de dissolução a 570°C e 675°C ocorre a recuperação dos valores de dureza e da resistência à corrosão do aço. Diferente do aço inoxidável duplex, o aço AISI 444 não apresentou variação na força coercitiva e na temperatura de Curie com o aumento do tempo de envelhecimento. Os efeitos nos espectros de Mössbauer também foram analisados.