Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-07-12Bitstream added on 2015-01-26T13:30:47Z : No. of bitstreams: 1 000180109.pdf: 4254337 bytes, checksum: d168df324e6e644a27a3b0927520ee15 (MD5) / A influência da temperatura e do pH do meio na corrosão das ligas de alumínio 2024-T3, 7010-T7 e 7050-T7, em soluções aerada e desaerada de NaCI 5% (m/m), foi investigada através de técnicas eletroquímicas (ensaios potenciodinâmicos, voltametria cíclica e impedância). Os resultados das medidas permitiram definir dois comportamentos eletroquímicos nessas ligas: dissolução ativa para pH 3 e corrosão por pite para pH entre 6,0 e 8,5, sendo o meio aerado o rnais agressivo nessa faixa de pH. As diferenças nos comportamentos estão associadas com (i) as frações de área coberta pelos filmes; (ii) a dissolução seletiva dos componentes dos substratos; (iii) as características condutoras dos filmes. Quando urn filme está presente em meio aerado, a velocidade de corrosão esta controlada pela difusão de oxigênio para os sítios catódicos, entanto que em meio desaerado, a velocidade está controlada pelo processo de dissolução de um filme protetor. Nas condições estudadas, a liga 2024 apresentou maior resistência à corrosão e a liga 7050 a menor resistência. Os mecanismos de corrosão ern soluções aerada e desaerada de pH 6, não mudam quando a temperatura de trabalho está compreendida entre 5° e 50°C. Nesses meios, um aumento de temperatura leva a urn aumento da velocidade de corrosão. No meio desaerado, devido à presença de um filme protetor, a influência do aumento de temperatura sobre a velocidade de corrosão é menos acentuada quando comparada com o meio aerado. Em ambos os meios, o comportamento da liga 2024-T3 é mais sensível às mudanças de temperatura que as ligas 7010-T7 e 7050-T7 / The influence of temperature and environment pH upon 2024-T3, 7010-T7 and 7050-T7 aluminum alloys corrosion in 5% (m/m) NaCI solution, aerated and deaerated, was investigated through electrochemical techniques (potentiodynamic tests, cyclic voltammetry and impedance). The measurements results allowed to determine two electrochemical behaviors in all the studied alloys: active dissolution at pH 3.0 and pitting corrosion at pH between 6.0 and 8.5. The aerated medium was more aggressive in this pH intervaL These differences of behavior were associated with the film conductivity, the covered area and the selective dissolution of substrates. When a film is present in aerated environment, the corrosion velocity is controlled by the diffusion of oxygen to the cathodic sites. In deaerated environment, the velocity is controlled by dissolution process of a protective film. In these studied conditions, the 2024-T3 was the most resistant to corrosion and the 7050-T7 alloy the least one. The corrosion mechanisms in aerated and deaerated environment (pH 6.0) do not change over a temperature range of 5°C to 50°C. In both environments, the increases of temperature lead to an increase of corrosion velocity. In deaerated environment, due to the presence of a protective film, the influence of temperature over corrosion velocity is less severe than in aerated solution. In both environments, the behavior of the 2024-T3 was more sensitive to temperature changes than the 7010-T7 and 7050-T7 alloys

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-18Bitstream added on 2015-03-03T12:07:26Z : No. of bitstreams: 1 000796000_20160609.pdf: 275631 bytes, checksum: ef0a8074f1989086a2c4c016c35fbce1 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-06-15T18:56:24Z: 000796000_20160609.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-06-15T18:57:07Z : No. of bitstreams: 1 000796000.pdf: 7734887 bytes, checksum: b0fc891bbc834572a41e3eb55e6f1d4c (MD5) / Nesse trabalho realizou-se a caracterização por espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e ATR e o estudo eletroquímico e de corrosão de filmes orgânicos aplicados sobre ligas de alumínio AA1200 H14 com a finalidade de proteção contra a corrosão em meios agressivos, visto que esta liga sofre corrosão em contato com soluções salinas. Os revestimentos foram designados genericamente por PEC1 e PEC2. PEC1 e PEC2 significam poliésteres sintetizados a partir do óleo de crambe, misturados nas proporções de 1:2 e 1:3 com H3 (pré-polímero com hexadietileno diisocianato (HDI) e solventes oxigenados tais como acetato de etila + acetato de etilglicol). A função desses revestimentos é proteger o substrato contra corrosão, riscos ou lesões do meio ambiente e melhorar a estética da superfície da liga de alumínio. A eficiência dessa proteção depende da qualidade do revestimento, características do substrato, interface revestimento/substrato e ambiente ou meio a que serão submetidos. A resposta eletroquímica e a resistência à corrosão, principalmente em NaCl 3,5%, foram estudadas por medidas de potencial em circuito aberto (Eoc), curvas de polarização linear (LP) e cíclica (CP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e localizada (LEIS), e pela técnica de varredura por eletrodo vibrante (SVET). As diferenças encontradas nos revestimentos foram relacionadas com a formulação utilizada na síntese dos poliésteres e proporção de pré-polímero que influenciou também na espessura e nas suas propriedades eletroquímicas. O revestimento mais espesso (23,0 ?m) foi o PEC1 H3 1:2, seguido do PEC1 H3 1:3 com 14,5 ?m. O revestimento PEC1 H3 1:3 sem defeito artificial na superfície mostrou a maior resistência à corrosão tendo mantido a proteção do substrato por aproximadamente 250 dias em NaCl 3,5% (? 0,6 mol L-1) em circuito aberto. Na... / In this work, we performed the characterization by infrared spectroscopy with Fourier Transform (FT-IR) and (ATR), and electrochemical and corrosion studies of organic films applied on aluminum alloy AA1200 H14 for the purpose of corrosion protection in aggressive environments, since this alloy undergoes corrosion in contact with sodium chloride solutions. The coatings were generally designated by PEC1 and PEC2. PEC1 and PEC2 mean polyesters synthesized from crambe oil, mixed in proportions of 1:2 and 1:3 with H3 (hexadietileno prepolymer with diisocyanate (HDI) and oxygenated solvents such as ethyl acetate + acetate of ethyl glycol). The function of these coatings is to protect the substrate from corrosion, scratches or damage in the environment and improve the aesthetics of the surface of the aluminum alloy. The efficiency of this protection depends on the quality of the coating, substrate characteristics, coating / substrate interface and environment or medium where it will be submitted. The electrochemical response and resistance to corrosion, especially in NaCl 3.5% were evaluated by open circuit potential (Eoc) measurements, linear polarization (LP) and cyclic (CP) curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and localized (LEIS), and scanning vibrant electrode technique (SVET). The differences in the coatings were attributed to the formulation used in the synthesis of polyesters and proportion of prepolymer which have also influenced the thickness and the electrochemical properties. The thickest film (23.0 ?m) was PEC1 H3 1:2, followed by PEC1 H3 1:3 with 14.5 ?m. The coating PEC1 H3 1:3 without an artificial scratch on the surface showed the highest corrosion resistance, and it has maintained the protection of the substrate for approximately 250 days in 3.5% NaCl (? 0.6 mol L-1) in air and unstirred solution at open circuit potential. In the presence of an artificial defect...

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-10-03Bitstream added on 2015-03-03T12:06:37Z : No. of bitstreams: 1 000808440.pdf: 4763391 bytes, checksum: b971f6a92654f1cf24cfd96b483584d0 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As ligas compostas por titânio, molibdênio e nióbio integram uma nova classe de ligas às base de titânio, sem a presença de alumínio e vanádio (que apresentam citotoxidade) e que possuem baixo valores do módulo de Young (abaixo de 100 GPa). Isto ocorre pelo fato destas ligas possuírem estrutura B, bastante atraentes para o emprego como biomateriais. Neste tipo de ligas, as variáveis de processamento podem ser controladas mais facilmente em relação às ligas a w a-B, objetivando a obtenção de propriedades melhoradas como menor módulo de elasticidade, aumento da resistência corrosão e melhor resposta do tecido ósseo. Neste trabalho foi estudado o efeito de tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas, eletroquímicas e biocompatibilidade de ligas do sistema Ti-15%pMo-XNb(0,5, 10, 15 e 20% em peso). As ligas foram fundidas em forno a arco e caracterizadas por difração de raios X e análise pelo Método de Rietveld, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por energia dispersiva (EDS), microdureza, módulo de elasticidade, resistência à corrosão e citoxidade. Com a adição de nióbio, diminui-se consideravelmente a microdureza e o mesmo ocorreu com o módulo de elasticidade, com valores em torno 80 GPa, bem abaixo do materiais metálicos comercialmente para este tipo de aplicação. Com adição de oxigênio existe uma tendência de aumento da microdureza e do módulo de elasticidade. A resistência à corrosão das ligas aumentou consideravelmente com a adição de nióbio, possuindo uma baixa densidade de corrente de corrosão. Os ensaios de citotoxidade in vitro mostraram aumento na viabilidade celular com base nos ensaios de MTTe Cristal de Violeta. Das ligas produzidas, destaca-se a Ti-15Mo-20Nb, pois possui menor microdureza e módulo de elasticidade, além de ter aumentado a viabilidade celular / Alloys composed by titanium, molybdenum and niobium are part of a new class of titanium-based alloys, without the presence of aluminum and vanadium (which exhibit cytotoxicity) and that have low values of Young's Modulus (below 100 GPa). This occurs because these alloys have B structure, very attractive for employment as biomaterials. In this type of alloys, processing variables can be controlled more easily in relation to a - B alloys, aiming improved properties like lower modulus of elasticity, increased corrosion resistance and better response of bone tissue. In this work, we studied the effect of the addition of oxygen and heat treatments on the mechanical and electrochemical properties, and cytotoxicity, of Ti-15wt%Mo-XNb (X= 0,5, 10, 15 and 20 w%) alloys system. The alloys were melthed in arc-furnace and characterized by x-ray diffraction techniques and analysis by Rietveld method, optical and scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, (EDS), microhardness, modulus of elasticity, resistance to corrosion and cytotoxicity, The results showed promising results with the addition of niobiu. With the addition of niobium, occurs considerably decreases in the microhardness and the same occurred with the modulus of elasticity, with values around 80 GPa, below the metallic materials used commercially for this type of application. With the addition of oxygen there is a trend of increasing microhardness and modulus of elasticity. The corrosion resistance of alloys that has increased considerably with the additoion of niobium, prossessing a low corrosion current density. Cytotoxicity assays demonstrated in vitro cell viability based on MIT assay and Crystal Violet. Alloys produced, highlight the Ti-15Mo-20Nb, because it has lower hardness and modulus of elasticity, in addition to cell viability / FAPESP: 10/07614-6

Os aços inoxidáveis supermartensíticos (AIS) vêm sendo aplicados em linhas de condução na indústria de petróleo e gás, aparecendo como uma alternativa aos aços inoxidáveis duplex e aos aços carbono com uso de inibidores. Estes aços exibem maiores propriedades de tenacidade, resistência à corrosão e soldabilidade quando comparados aos aços inoxidáveis martensíticos convencionais. Porém, quando protegidos catodicamente em água do mar, os AIS podem ser suscetíveis à fragilização por hidrogênio devido ao carregamento do aço com hidrogênio. Sendo assim, o presente estudo avalia a tenacidade à fratura do AIS submetido à proteção catódica em água do mar em um potencial de "superproteção" do aço, favorecendo assim a ação do hidrogênio no material. A avaliação da tenacidade à fratura foi realizada para o AIS em diferentes condições de tratamento térmico fazendo uso da técnica de step loading com incremento de carregamento. Os resultados mostram uma significativa queda na tenacidade à fratura do aço no ambiente estudado com a transição no modo de fratura de dúctil para frágil. / Supermartensitic stainless steels (SSS) have been applied in oil and gas industries for flowline material as an alternative for both duplex stainless steels and carbon steels with inhibitor. SSS show greater toughness, corrosion resistance and weldability properties when compared to conventional martensitic stainless steels. However, when protected cathodically in seawater environment they can be susceptible to hydrogen embrittlement due to hydrogen charging of steel. In this way, the present study evaluates the fracture toughness of SSS submitted to cathodic protection in seawater environment at a potential of steel "over-protection" favoring hydrogen action in the material. Fracture toughness evaluation was carried out in SSS at different heat treated conditions using incrementally step loading technique. The results show a significant drop in the fracture toughness of steel in the studied environment with a fracture transition from ductile to brittle mode.

O objetivo deste trabalho é determinar um processo com qualidade suficiente para produzir revestimentos de zinco a partir de banho ácido à base de cloreto de potássio, por meio de comparação de resultados. O estudo foi realizado comparando dois tipos de banhos disponíveis no mercado, através da caracterização das amostras produzidas em um protótipo da linha de galvanização, projetada para simular o processo industrial. Neste trabalho, foram avaliados parâmetros operacionais e a influência dos aditivos e formulação básica. Na avaliação da qualidade do depósito, além da determinação da espessura de camada, foram avaliadas sua uniformidade através do ensaio de Preece e a morfologia por microscopia eletrônica de varredura. O desempenho em corrosão foi comparado em ensaio de corrosão acelerada em câmara úmida e espectroscopia de impedância eletroquímica. A influência dos aditivos na polarização dos banhos foi avaliada no ensaio de voltametria. As análises permitiram determinar o banho com melhor e mais estável resultado no produto, conhecer a influência das condições operacionais e dos aditivos no depósito, além do melhor desempenho em corrosão. / The goal of this study is to determine a process with sufficient quality to produce zinc coatings from acid bath of potassium chloride, by comparison of results. This study was conducted comparing two types of baths available in the market through the characterization of the samples produced in a prototype in-line galvanizing, designed to simulate the industrial process. In this work, were assessed operational parameters and the additives and basic formulation influence. In the assessment of deposit quality, in addition to determining the layer thickness, its uniformity was evaluated by Preece test and morphology by Scanning Electronic Microscopy. The performance in corrosion was compared by accelerated corrosion test in a moist chamber and Electrochemical Impedance Spectroscopy. The additives influence in the baths polarization was evaluated in the Voltammetry test. The analysis allowed to determine the bath with better and more stable results in the product, knowing the influence of operating conditions and additives on the deposit, in addition to better performance in corrosion.

Os risers rígidos, utilizados na indústria offshore para a exploração e transporte de óleo e gás, estão sujeitos a diversus fenômenos de degradação. A fadiga e a corrosãofadiga são uma das causas mais comuns de falhas em serviço destas tubulações. Estas falhas geralmente são encontradas nas regiões submetidas a processos de soldagem. Para uma operação que alie produtividade e segurança os fenômenos de fadiga e corrosão-fadiga devem ser estudados e entendidos a fim de evitá-los ou minimizá-los. Na indústria de exploração de óleo e gás, os ensaios de fadiga e corrosão-fadiga tornam-se necessários para a obtenção de dados que auxiliem no projeto das estruturas de produção. Aliado a isto, com a descoberta de novos campos de exploração de óleo e gás, novas condições operacionais são encontradas e carecem de dados. Deste modo, este trabalho tem o objetivo de determinar o comportamento frente aos fenômenos de fadiga e corrosão-fadiga do aço API 5L X60, para uma condição com elevada pressão de CO2, na presença de água com alta concentração de cloretos, inovando na aplicação de pressão elevada e abrindo caminho para a obtenção de resultados em altíssimas pressões, as quais frequentemente são encontradas em campo. Para a obtenção dos resultados esperados, foi construído um sistema específico para o controle dos parâmetros do ensaio, sendo destacável a robustez do sistema e o baixo custo, quando comparado aos tradicionais equipamentos servomecânicos. Foram realizados ensaios de fadiga e corrosão-fadiga ao ar e no meio agressivo, respectivamente. Os ensaios foram realizados em flexão a quatro pontos em uma frequência de 1 Hz, sob razão de carregamento de R=0,1. Os dados finais são apresentados em uma curva de Wöhler. Como resultado do trabalho, foi sugerida a existência de uma competição entre os fatores de dissolução do material pela corrosão e o mecanismo de propagação de trincas, levando o material a exibir, para alguns casos, um comportamento em corrosão-fadiga até seis vezes maior do que somente em fadiga, ou seja, no meio agressivo para algumas condições o material resistiu até seis vezes mais ciclos do que nos ensaios realizados ao ar. Com isso, o trabalho fornece indícios de que, no meio/material estudados em escala laboratorial, a abordagem tradicional para o fenômeno de corrosão-fadiga pode levar a erros, sendo que em alguns casos o meio não age reduzindo a vida do material e pelo contrário sendo até benéfico para as características de fadiga em algumas situações. / Steel rigid risers applied for oil exploration and transportation on offshore industry are subjected to several degradation phenomena. Fatigue and corrosion are the most commons in service pipeline failure sources, mainly for the welded risers. In order to achieve productive and safety operation conditions, fatigue and corrosion fatigue phenomena shall be well studied in order to minimize or even avoid them. In oil and gas industry fatigue and corrosion fatigue testing become necessary to provide helpful data for production structure design. Besides, there are shortage data for new operational conditions found on new oil and gas field discoveries. Thus, this work aims to determine the fatigue and corrosion fatigue behaviour of the API 5L X60 steel for high CO2 pressure condition in presence of water with high chloride content, innovating on the higher pressures aplication and opening the way to much higher pressures tests wich are often found on the field. A specific system for test parameters control was assembled to achieve the expected results, being detected its robustness and low cost when compared to traditional servo mechanical equipments. Fatigue and corrosion fatigue test were performed in air and in aggressive environment, respectively. The experiments were conducted using four point bend test and a frequency of 1Hz. All final data are presented on a Wöhler curve. The results suggest the existence of a competition between corrosion anodic dissolution and crack propagation mechanisms leading to an exhibition, for some cases, of a six times better behavior on corrosion fatigue condition then in air fatigue for this material. Thereby this work supplies evidences that for this specific material / medium tested on laboratory scale the traditional approach for corrosion fatigue phenomenon could lead to mistakes since that in some cases the environment does not act as a reduce factor for fatigue life, but actually could even be benefit for fatigue characteristics at some situations.

Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são largamente utilizados na indústria de óleo e gás. As principais vantagens são suas propriedades relacionadas à soldabilidade, tenacidade e resistência mecânica. Tubos produzidos com esses aços são utilizados na fabricação de dutos através do emprego de soldas circunferenciais. Os dutos então são usados para transporte de grandes volumes de produtos sob altas pressões. As tubulações inevitavelmente serão expostas a carregamentos dinâmicos, principalmente em aplicações de dutos em alto mar (offshore). Dentro desse contexto, o tubo estará exposto à água do mar em sua superfície externa e fluido de produção na parte interna. De fato, esse último é a maior preocupação, visto que pode ser composto de soluções aquosas com alta concentração de cloretos, contaminadas pelos gases H2S e CO2. Desse modo, a determinação da vida remanescente em corrosão fadiga das soldas fabricadas com essa classe de aços é de suma importância, principalmente na região da raiz das soldas circunferenciais, expostas ao meio agressivo interno. Esse trabalho tem por objetivo determinar a vida em corrosão fadiga de juntas soldadas do aço ARBL API 5L X65 em soluções contendo cloretos, e saturadas com diferentes pressões parciais de CO2. Foram ensaiados corpos de prova de juntas soldadas desse aço em solução contendo 115.000 ppm de cloretos e saturada com pressões de 3, 8 e 15 psia de CO2 a 35ºC. Os ensaios de fadiga foram realizados em um dispositivo de flexão a quatro pontos, com frequência de 0,2 Hz e razão de carregamento alternado de 0,1. Os resultados encontrados indicaram que o aumento da pressão parcial de CO2 tende a aumentar a taxa de corrosão e diminuir a vida remanescente em corrosão fadiga. Isso foi verificado principalmente para altos níveis de carregamento. Entretanto, quando os corpos de prova foram submetidos a carregamentos dinâmicos de menor magnitude, a curva de fadiga da maior pressão parcial de CO2 estudada apresenta uma tendência de “recuperação” (devido à inclinação mais positiva da curva S-N), permanecendo assim mais próxima às curvas encontradas para as outras condições estudadas de menor pressão parcial do gás. Com base na literatura consultada, foram criadas algumas justificativas para tal comportamento. Tudo indica que o fenômeno de “recuperação” da vida em corrosão fadiga foi atribuído à formação de camadas de carbonato não fraturadas e à dissolução anódica de microdeformações típicas da nucleação de trincas de fadiga (microintrusões e microextrusões). / High strength low alloy steels (HSLA) are widely applied in the oil and gas industry. The main advantages from this steel class are good weldability, toughness and mechanical strength. Pipelines are manufactured using girth welding process of tubes sections fabricated with this material. These pipelines are particularly useful for high pressure high volume products transportation. Regarding offshore application, pipelines are inevitably submitted to dynamic loading. The steel is externally exposed to sea water, and internally, to production fluids. In fact, the later is a big concern, since it may contain high chloride content aqueous solution saturated with the H2S and CO2 gases. In this way the corrosion fatigue life determination of HSLA girth welding root are important. These weld joint regions are exposed to environments such as found in the internal side of pipelines. So in order to evaluate CO2 influence on design life of such pipelines, this work aims to determine corrosion fatigue life of API 5L X65 girth welds exposed to high chloride content solution saturated with different partial pressures of CO2. The steel’s girth weld specimens were tested in aqueous solution with chloride content of 115.000 ppm saturated with different partial pressures of 3, 8 and 15psia of CO2 at 35ºC. Four point bend test device were applied for dynamic loading at 0,2 Hz frequency and 0,1 loading ratio. Results found shown that the increase of CO2 partial pressure increases corrosion rate and so decreases the corrosion fatigue life. This was clearly verified for high levels of applied loading. On the other hand, corrosion fatigue life at conditions of elevated partial pressure of CO2 seems to produce some “recovery” when submitted to low stress range levels (due to higher slope of S-N curve), thus recovering fatigue life until it matches with the other two corrosive conditions with lower gas partial pressure. Such behavior of S-N curves was explained based on literature. The “recovery” phenomenon for corrosion fatigue life was attributed to non fractured carbonate scale layers formation and also due to anodic dissolution of microstrain deformations formed during initial corrosion fatigue process (intrusions and extrusions).

Os aços inoxidáveis super duplex combinam excelentes propriedades de resistência à corrosão com ótimas propriedades mecânicas. Porém, a aplicação destes materiais em regime permanente se restringe a temperaturas abaixo de 280 °C, de modo a evitar fragilização. O material estudado foi o aço inoxidável super duplex de denominação UNS S32760 soldado de acordo com os procedimentos recomendados para estes materiais. Foi avaliado o comportamento em tenacidade à fratura em diferentes regiões da junta soldada. Também se estudou dois tratamentos térmicos de envelhecimento diferentes, a 550 °C por 2 h e 850 °C por 35 min, no material base, avaliando, posteriormente, o comportamento de tenacidade à fratura e a tenacidade ao entalhe Charpy. As microestruturas foram analisadas utilizando-se microscopia ótica e para a análise das fraturas dos corpos de prova ensaiados em tenacidade à fratura utilizou-se o microscópio eletrônico de varredura. Foram também analisadas as fases precipitadas nos materiais tratados termicamente por difratometria de raios–x. Todas as regiões da junta soldada e os materiais de base tratados termicamente foram posteriormente avaliados quanto a tenacidade à fratura utilizando passos de carregamento por carga prescrita em água do mar sintética sob proteção catódica de - 1100mVECS. Os resultados mostraram que o comportamento da junta soldada, metal de solda e zona afetada pelo calor, foi bastante afetado pelo meio com utilização de proteção catódica, assim como o material de base tratado termicamente na temperatura de 850 °C, quando comparados à tenacidade à fratura destes materiais ao ar. / Duplex stainless steels combine excellent corrosion resistance properties with great mechanical properties. However the temperature range for permanent application of these alloys is limited to 280ºC because they can experience embrittlement as a consequence of thermal cycles. The studied material was the UNS S32760 superduplex stainless steel welded as the recommended practice. Evaluations of fracture toughness were made on different regions of the welded joint. The present work also study the influence of two different ageing heat treatments – at 550 °C for 2 h and at 850 °C for 35 min – on base material in order to evaluate its resulting fracture toughness and notch toughness utilizing charpy test. Microstructure was analyzed by optical microscopy for the heat treat base material and to the weld joint. The fractures of specimens in fracture toughness tests were analyzed by scanning electronic microscopy. X ray diffraction analyses of extracted residues of heat treated base material were studied. All the regions of weld joint and the heat treated base materials were also evaluated under possible aggressive conditions (cathodic polarization in synthetic sea water). The realized tests were the fracture toughness utilizing the step loading technique with prescribed load sequence in synthetic sea water under -1100mV SCE cathodic protection. The results shown that the welded joints fracture toughness behavior were very affected when associated with corrosion environment under cathodic protection and when heat treated at 850 ºC in comparison with in air data.

As pesquisas com o concreto buscam cada vez mais alternativas para melhorá-lo em desempenho, não apenas nas resistências mecânicas, mas também e principalmente quanto à sua durabilidade. Para isso, a utilização das adições minerais nos concretos, principalmente a partir da década de 80, no Brasil, passaram a fazer parte dos experimentos, em função dos benefícios que trazem para minimizar os problemas patológicos de deterioração do material. No entanto, estudos em concretos com essas adições precisam ser melhor investigados, especialmente na proteção da armadura contra a corrosão. Em vista disso, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar o desempenho dos concretos com e sem adições minerais frente à corrosão do aço induzida por carbonatação acelerada. Foram pesquisados, nas relações água/aglomerante (a/ag) nominais de 0,50, 0,60 e 0,70, cinco tipos de concreto, sendo quatro com adições minerais (substituição em massa): cinza volante 25% e 50%, cinza de casca de arroz 25% e escória granulada de alto-forno 70% e um sem adição: 100% cimento CPV-ARI, tomado como referência. Os concretos foram curados por 49 dias em câmara úmida e, em seguida, passaram por um processo de précondicionamento para equilíbrio de umidade interna até completarem 91 dias, segundo recomendações da RILEM-TC116/1999. O processo da corrosão foi induzido por carbonatação (10% de CO2 em volume) e acelerado por ciclos de molhagem/secagem, sendo avaliado através das técnicas eletroquímicas do potencial de corrosão e resistência de polarização bem como do ensaio de perda de massa gravimétrica. Também foram realizados os ensaios complementares de resistência à compressão axial, permeabilidade a gases, absorção capilar d’água, profundidade de carbonatação e pH. Os resultados mostraram que os concretos feitos com adições minerais, principalmente aqueles com altos teores (cinza volante/50% e escória/70%), apresentaram menor proteção para o aço contra a corrosão, quando comparados com o concreto de referência, feito somente com cimento. Portanto, no contexto das presentes condições experimentais, concluiu-se que os concretos com os tipos e teores de adições minerais estudados, para resistências à compressão ≤ 40 MPa e relações a/ag ≥ 0,50, não apresentaram desempenhos adequados no tocante à corrosão do aço induzida por carbonatação, necessitando, no entanto, de mais experimentos que comprovem tal comportamento para concretos em estruturas reais.

Orientador: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Banca: Cesar Renato Foschini / Banca: Angelo Caporalli Filho / Resumo: Diversos fatores podem afetar a fabricação e a montagem de estruturas metálicas, tais como os inerentes ao processo fabril, equipamentos, parâmetros de soldagem, consumíveis e o tipo de gás de proteção. Nesse ramo, as indústrias utilizam largamente a chapa dobrada, nos aços ASTM A36 e CSN Civil-300 para obter juntas soldadas de alta qualidade. Para isso, três variáveis precisam permanecer com baixa variabilidade e dentro de limites confiáveis: as propriedades mecânicas, a distorção e a corrosão na junta soldada. Este trabalho focaliza o processo de soldagem MAG, com o uso do braço robótico Motoman UP6, quanto ao comportamento do aço estrutural em relação a distorção, corrosão e as propriedades mecânicas na junta soldada. Diante disto, o perfil de aço ASTM A36 em chapa dobrada tipo U 100x50x3,0 mm e U 100x50x2,7 mm, formado no aço ARBL CSN Civil-300 foram aplicados ao processo de soldagem MIG/MAG. Neste processo, utilizou-se quatro tipos de juntas experimentais (com e sem ponteamentos), dois tipos de arames-eletrodos, AWS ER70S-3 e AWS ER70S-6, proteção gasosa de 75%Ar-25%CO2, e parâmetros de soldagem que permitiram manter constante a densidade de corrente. Para tanto, foram utilizados o método de escaneamento tridimensional para avaliação da distorção na junta soldada, o método de aceleração da corrosão por névoa salina para avaliação da corrosão, as propriedades mecânicas foram avaliadas baseando-se na medição de microdureza, além disso, foram feitas análise química e observ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Several factors may affect the manufacture and building of metal structures, such as those inherent in the manufacturing process, equipment, welding parameters, consumables and the type of shilding gas. In this business, industries widely use the sheet bended in steel ASTM A36 and CSN Civil-300 for welded joints of high quality. For this, three variables need to remain with low variability and within reliable limits: the mechanical properties, distortion and corrosion the welded joint. This work focuses on the MAG welding process, using the robotic arm Motoman UP6, as the structural steel behavior in relation to distortion, corrosion and mechanical properties in the welded joint. Given this, the steel profile ASTM A36 bended plate type U 100x50x3,0 mm and U 100x50x2,7 mm, formed in HSLA steel CSN Civil-300 were applied of the MIG/MAC welding process. In this process, we used for four types of experimental joints (with and without picking), two types of electrode wire AWS ER70S-3 and AWS ER70S-6, shielding gas 75%Ar-25% CO2, and with welding parameters which allowed maintaining constant the current density. Therefore, we used three-dimensional scanning method for evaluation of distortion in the welded joint, the method of accelerated corrosion by salt spray to evaluate the corrosion and mechanical properties were evaluated based on the microhardness measurement, in addition, analysis chemical and observation of the micrographics images of ASTM A36 and CSN Civil-300 steels welded together with the AWS ER7OS-3 and AWS ER7OS-6 electrodes wires. Regarding the obtained results, it was verified that the distortion introduced displacement of less than 0,45 mm on the sample surface. The Civil-300 CSN steel showed higher resitance to corrosion, with the lower mass loss of 0,0018 mm/year. The microhardness measurement at these joints showed 13% average reduction using AWS ER7OS-3 electrode wire with... (Complete abstract electronic access below) / Mestre