[pt] Este trabalho é uma investigação da microestrutura e cinética dos fenômenos de precipitação que ocorrem na Liga 33 (Fe-Ni-Cr-Mo-Cu-N), sistema metálico desenvolvido pela Krupp VDM com o intuito de suportar altas temperaturas e ambiente corrosivo. A Liga 33 incorre precipitação contínua e descontínua simultaneamente, como resultado do tratamento de envelhecimento realizado numa faixa de temperatura correspondente àquela que o material atinge quando submetido a um processo de soldagem. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, e microscopia eletrônica de transmissão, incluindo microanálise, devido à ordem de grandeza nanométrica das fases precipitadas. A precipitação descontínua ocasiona uma estrutura lamelar no contorno dos grãos, resultado do crescimento cooperativo entre as lamelas, envolvendo átomos substitucionais (Cr, por exemplo) e intersticiais (N). A precipitação contínua ocorre no interior dos grãos gerando precipitados com diferentes morfologias. A microanálise revela que os produtos gerados em ambas as reações crescem competindo pelo Cr. Uma análise cinética- morfológica aponta para a natureza não estacionária da reação descontínua, que sofre gradativa diminuição de sua taxa de transformação, até ser totalmente paralisada. / [en] This work is an investigation of the microstructure and kinetics of the phenomena occurring inside Alloy 33 (Fe-Ni- Cr-Mo-Cu-N), a metallic system developed by Krupp VDM to endure high temperatures and corrosive environment. Alloy 33 incurs continuous and discontinuous precipitation simultaneously, as a result of the aging treatment induced in a temperature range correspondent to the one of a welding process in the referred material. The microstructural characterization was performed by optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, including microanalysis, due to the nanometric nature of the precipitated phases. Discontinuous precipitation produces a lamellar structure along grain boundaries as a result of a cooperative growth between the lamellae, involving substitucional and interstitial atoms, Cr and N respectively. Continuous precipitation occurs inside grains, generating precipitates with different morphologies. Microanalysis reveals that products of both precipitation reactions grow competing for Cr. A kinetic-morphological analysis points to the non-stationary characteristic of the discontinuous precipitation, where the transformation rate diminishes until it stops completely, as aging occurs.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-16T12:41:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tesefinal-versaodigital+fichacatalografica-folhaaprovacao-18062016.pdf: 1114800 bytes, checksum: b2507a8668fc2d4b3298aac9fd5d6c04 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T12:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tesefinal-versaodigital+fichacatalografica-folhaaprovacao-18062016.pdf: 1114800 bytes, checksum: b2507a8668fc2d4b3298aac9fd5d6c04 (MD5) Previous issue date: 2016-03-16 / A tese apresenta três ensaios com o objetivo de avaliar políticas públicas e seus efeitos sobre mudanças de lei envolvendo pequenas empresas (Lei JOBS e Simples Nacional) e acidentes em rodovias federais, conectados por meio da abordagem de Desenho de Regressao Descontinua. O primeiro ensaio pretende explorar os efeitos da lei JOBS (Jumpstart Our Business Startups, JOBS), que promoveu o financiamento aos projetos ao aliviar regulamentos de valores mobiliários, sobre a arrecadação e financiadores no mercado de financiamento coletivo. Os resultados, indicam que a lei afetou os níveis de arrecadação em 75% para projetos de start’ups, em especial aos relativos a tecnologia e Design, e, de forma semelhante, em 59% os financiadores dos projetos. O segundo ensaio tem por objetivo avaliar os efeitos da política do horário de verão sobre acidentes nas rodovias federais brasileiras. Os resultados apontam que nos Estados onde a política do horário de verão foi utilizada como tratamento, os acidentes sofreram redução de 14%. O terceiro ensaio busca avaliar os efeitos da desoneração da carga tributária e geração de empregos para as pequenas empresas da indústria brasileira. Através da adoção ao programa Simples Nacional como estratégia de identificação, implementado no Brasil em 2007, aumentou a faixa de faturamento para até R$ 2.400 milhões e a adesão de empresas elegíveis. Ao trazer benefícios de redução do custo operacional industrial e proporcionar folga financeira às empresas, possibilitou a geração de empregos. Os resultados apontam que as empresas que realizaram a adoção ao programa obtiveram benefícios de redução do custo operacional industrial em 23%, o que possibilitou um aumento positivo na geração de emprego de 21.5% a 23.85% para pessoal ocupado total e ligado à produção, respectivamente. De forma semelhante, apresentou evidências de que houve consequente aumento na folha de salários de 25.18% a 26.98%, contribuindo para a manutenção do programa do Simples Nacional. / The thesis has three essays to evaluate public policies and their effects on law changes involving small businesses (JOBS Act and Simples Nacional) and accidents on federal highways connected through Regression discontinuous design approach. The first essay aims to explore the effects of the JOBS Act (Jumpstart Our Business Startups, JOBS), which promoted the funding to projects to alleviate securities regulations on the raised and financiers in the collective crowdfunding market. The results indicate that the law affected the raised levels by 75 % to start’ups projects, especially those relating to technology and design, and, similarly, in 59% funders of projects. The second essay is to evaluate the effects of DST’s policy on accidents in Brazilian federal highways. The results show that in the states where the DST policy has been used as a treatment, accidents were reduced by 14 %. The third essay aims to evaluate the effects of the National Simple Act implemented in Brazil in 2007, by reducing the tax burden, promoted benefits such as job creation and wage increases of small businesses in the Brazilian industry. The results show that companies that have undertaken to adopt the program obtained concessions that enabled positive increase in the generation of employment 21.5 % to 23.85 %. Similarly, it presented evidence that there was a consequent increase in wages of 25.18 % and 26.98 % for staff salaries, contributing to maintenance of the National Simple program.

[pt] A presente tese tem como objetivo estudar as reações descontínuas que ocorreram nos contornos de grão (CG) sob condições de envelhecimento a altas temperaturas e identificar as fases que precipitam em função do tempo em uma liga de alto teor de Cr e Ni – Liga 33, tendo em vista o efeito destas transformações nas potenciais aplicações em indústrias de alto desempenho. Amostras na condição como recebida foram submetidas a tratamentos isotérmicos de envelhecimento a 700 graus C, 800 graus C e 900 graus C. Ênfase foi dada ao estudo do envelhecimento a 800 graus C em intervalos de tempo entre 10 minutos e 100 horas com o objetivo de promover fenômenos de precipitação nos modos convencional e descontínua. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) analítica por espectroscopia por dispersão de energia de raios-X (XEDS), difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) no modo convencional, utilizando contraste de difração, e no modo analítico (STEM/XEDS). Resultados obtidos por STEM/XEDS e difração de elétrons mostraram que a transformação descontínua, pela partição de solutos, gera colônias de precipitação descontínua (PD) concomitante à migração do CG e resulta na precipitação de cinco diferentes fases dentro de uma mesma colônia de PD: (1) carbeto-M(23)C(6) rico em Cr com estrutura CFC; (2) fase-eta enriquecida em Si com estrutura cúbica-diamante; (3) fase alfa rica em Cr com estrutura CCC; (4) fase intermetálica sigma com estrutura tetragonal e (5) nitreto-M(2)N rico em Cr com estrutura hexagonal. Em geral, as colônias de PD na Liga 33 evoluem no envelhecimento seguindo a sequência, a saber: nos estágios iniciais do processo ocorre precipitação intergranular (carbeto-M(23)C(6) e fase-eta) no CG original; com o aumento no tempo de envelhecimento, os contornos migraram alimentados pela difusão de soluto num processo conhecido como DIGM (diffusion-induced grain boundary migration), enquanto precipitados da fase alfa-Cr nuclearam adjacente ao CG e cresceram com morfologia lamelar acompanhando a migração do contorno, desenvolvendo, assim, as colônias de PD. Eventualmente, a fase-eta também precipita no interior da colônia e na frente de reação. Nos estágios finais do processo de crescimento das colônias de PD ocorre a formação da fase-sigma na frente de reação da PD e, posteriormente, a formação do nitreto-M(2)N na frente de reação e dentro da colônia. Foi verificado que a reação de PD é controlada, primeiramente, pela difusão de CG do Cr e, com o tempo de reação pela difusão de volume do Cr, o que resultou em um crescimento no estado não-estacionário da reação. Além da ocorrência de cinco fases precipitadas dentro da mesma colônia, outra característica marcante da reação de PD na Liga 33 refere-se à consistente evidência que a fase inicialmente precipitada nos CG (carbeto-M(23)C(6) é diferente da fase precipitado com morfologia lamelar (fase alfa-Cr) dentro da colônia. Tal observação constitui a primeira evidência para o fenômeno de PD envolvendo colônias multi-fases em materiais multicomponentes estruturais. / [en] This thesis aims at study the discontinuous reactions taking place at grain boundaries (GB) under high-temperature aging conditions and to identify the precipitated phases as a function of the time in a Cr-Fe-Ni alloy - Alloy 33, in view of the deleterious effect of these transformations on potential applications of this alloy in high-performance industries. Samples in the as-received condition were submitted to isothermal aging treatments at 700 C degrees, 800 C degrees and 900 C degrees. Emphasis was given to the study of aging at 800 C degrees in time intervals between 10 minutes and 100 hours in order to promote precipitation phenomena in the conventional and discontinuous modes. The microstructural characterization was carried out by light optical microscopy (LOM), analytical scanning electron microscopy (SEM) by X-ray energy dispersive spectroscopy (XEDS), electron backscatter diffraction (EBSD) and transmission electron microscopy (TEM) under conventional mode using diffraction contrast and analytical mode (STEM/XEDS). Results obtained by STEM/XEDS and electron diffraction revealed that the discontinuous transformation, by solutes partitioning, generates discontinuous precipitation (DP) colonies concomitant with GB migration and results in the precipitation of five different phases within a single DP colony: (1) Cr-rich M(23)C(6)-carbide with FCC structure, (2) Si-enriched eta-phase with diamond-cubic structure, (3) Cr-rich alpha-phase with BCC structure, (4) intermetallic sigma-phase with tetragonal structure, and (5) Cr-rich M(2)N-nitride with hexagonal structure. In summary, DP colonies in Alloy 33 upon aging at 800 C degrees evolve according the following the sequence: in the initial stages of the process intergranular precipitation (M(23)C(6)-carbide and n-phase) occurs at original GB; with the increase in aging time, the boundaries migrated fed by solute atoms in a process known as diffusion-induced grain boundary migration (DIGM), whereas alpha-Cr phase precipitates have nucleated adjacent to the GB and grew with lamellar morphology accompanying the migration of the boundary thereby developing the DP colonies. Eventually, the n-phase also precipitates both within the colony and at the DP reaction-front. Over the final stages of the DP colonies growth process occurs the nucleation and growth of the sigma-phase at the GB reaction-front and, later, M(2)N-nitride precipitates also at the reaction-front and within the DP colony. It was verified that the DP reaction growth is controlled, initially by GB diffusion of Cr and, with the progress of reaction time by the volume diffusion of the Cr, which resulted in a non-steady state growth process. In addition to the occurrence of five precipitated phases within the same colony, another striking feature of the DP reaction in Alloy 33 refers to the consistent evidence that the phase initially precipitated at original GB position (M(23)C(6)-carbide) is different from the precipitated phase with lamellar morphology (alpha-Cr phase) within the colony. This observation constitutes the first evidence for the DP phenomenon resulting in multi-phase DP colonies in multicomponent structural materials.

[pt] O objetivo deste trabalho é contribuir para o debate sobre políticas de accountability educacional através da avaliação do programa cearense Prêmio Escola Nota Dez. Para tal, partimos do referencial da teoria democrática e da administração pública sob o prisma dos fundamentos de teoria social de Coleman visando construir uma abordagem analítica capaz de considerar não apenas os objetivos e resultados da política, mas seu contexto e tipos de incentivos, em um modelo de ação que leve em conta os agentes, recursos que dispõem e ações que empreenderam ao nível micro e que se agregam para modificar a realidade ao nível macro. Sendo um de dois sistemas de incentivos do PAIC - Programa Alfabetização na Idade Certa, o prêmio busca incrementar o desempenho do sistema escolar promovendo competição entre escolas por uma premiação dada às 150 primeiras de acordo com um ranking. Para moderar possíveis danos desta competição à equidade do sistema, o programa provê também um apoio, como forma de compensação, ás 150 escolas pior posicionadas. Além disso, tenta integrar as escolas beneficiadas em relações de cooperação, na qual as premiadas devem ajudar as apoiadas a cumprir suas metas. Utilizando-se de dados da Prova Brasil e do SPAECE, realizamos um estudo de série temporal com objetivo de avaliar os impactos líquidos do prêmio em relação à outras ações no âmbito do PAIC. Embora preliminares, os resultados indicam impactos em língua portuguesa no SPAECE, mas que não se reproduzem em matemática ou na Prova Brasil. No que diz respeito à equidade, observou-se que a estabilização dos indicadores de equidade da rede coincidiu com a introdução do prêmio. Mensuramos também os impactos dos incentivos pagos às escolas por meio de análise de regressão descontinua e observamos que os ganhos das escolas premiadas se concentraram na avaliação de disputa do prêmio, enquanto que os das escolas apoiadas se concentraram na avaliação de cumprimento de metas. No que diz respeito à equidade, os ganhos das escolas premiadas no SPAECE foram alcançados com aumento do percentual de alunos em nível adequado, porém com aumento da desigualdade interna, enquanto que os ganhos das escolas apoiadas indicam melhoria da equidade e aumento do percentual de alunos no nível adequado. Enquanto os efeitos positivos para as escolas apoiadas continuam a ocorrer ao longo do ciclo do prêmio, os ganhos das escolas premiadas parecem ser conjunturais e restritos à avaliação em que ocorre a competição. Por fim, concluímos que a maior lição que nos mostra o Estado do Ceará é que não basta um programa de bonificação ou distribuição de recursos: uma visão integrada que busque coordenar as ações entre agentes em diversos níveis institucionais e entes federativos pode ser um dos fatores decisivos para o sucesso das políticas cearenses. / [en] The objective of this is to contribute to the discussion about educational accountability policies through the evaluation of the program Prêmio Escola Nota Dez in the Brazilian state of Ceará. Therefore, our references como from Democratic Theory and Public Management, in the perspective of Coleman s Social Theory. Our aim is building an analytical approach able to consider the policies objectives and results, as well as its context and types of bonus, focusing on an action model that considers the agents, the resources they have and the actions they implement in a micro perspective that turns into a macro social change. There are two rewarding systems in the program Alfabetização na Idade Certa (PAIC in portuguese), and Escola Nota Dez Award is oneof them. It aims on increasing the performance of the school system by promoting competition among schools for an award given to the first 150 ones according to ranking. In order to control possible damages coming from this competition that could affect system equity, the program also provides a support, as a way of compensation, to the 150 worst-off schools in the ranking. Therefore, it tries to integrate the benefited schools into cooperative relations, in which the awarded schools must help the supported ones to fulfill their goals. Using dta from Prova Brasil and from the Basic Education Permanent Evaluation System of Ceará State (SPAECE in portuguese), we have conducted a time series analysis focusing on the impacts of this award in relation to other actions of PAIC. Even preliminary, the results indicate impacts on portuguese outcomes in SPAECE, but they do not show up in mathematics or on Prova Brasil. It was also observed that the stabilization of equity indicators of the educational system coincided with the time when the award was established. We have also measured the impacts of the prize paid to schools through the analysis of regression discontinuity, and we have observed that the benefits for the awarded schools focused on the evaluation of the competition for the prize, while the supported schools focused on assessing the goals achievement. Concerning equity, the achiavements of the awarded schools in SPAECE were accomplished in inequality inside the schools, while the achievements of the supported schools indicate an improvement in equity and an increase in the percentage of students at the satisfactory level. The positive effects for the supported schools continue to occur throughout the period of the award, while the benefits for the awarded schools seem to be temporary and restricted to the time of the competition. Finally, we conclud that the greatest lesson that Ceará state shows us is that a program of bonuses or resources distribution is not enough - an integrated vision that focuses on coordinating action among agents at different institutional levels and federative entities may be one of decisive factors for the succes of Ceará s policies.

[pt] Atualmente está bem difundido o uso de novas modelagens matemáticas para o estudo do comportamento de micro e nano sistemas mecânicos e eléctricos. O problema de escala é notável quando o tamanho das moléculas, partículas, grãos ou cristais de um sólido é relativamente considerável em relação ao comprimento do microdispositivo. Nesses casos a teoria clássica dos meios contínuos não descreve apropriadamente a solicitação estrutural e é necessária uma abordagem mais geral através de teorias generalizadas não-clássicas que contém a elasticidade clássica como um caso particular delas, onde os parâmetros constitutivos que representam às partículas são desprezíveis. Quando os efeitos microestruturais são importantes, o comportamento não responde como um material homogêneo se não como um material homogêneo. Cem anos atrás os irmãos Cosserat desenvolveram uma teoria de grãos rígidos imersos dentro de um macromeio elástico; posteriormente Toupin, Mindlin e outros pesquisadores na década de 60 formularam a chamada teoria gradiente de deformações, que recentemente é um objeto de muitas investigações analíticas e experimentais. Na década de oitenta, Aifantis e colaboradores conseguiram desenvolver uma teoria de gradiente de deformações simplificada, baseada em só uma constante elástica adicional não-clássica representativa da energia de deformação volumétrica para caracterizar satisfatoriamente os padrões dos fenômenos não-clássicos. Beskos e colaboradores estenderam o campo de aplicações da proposta inicial de Aifantis e fizeram as primeira implementações de elementos de contorno 2D e 3D para análises de elasticidade gradiente estática, no domínio da frequência e a mecânica da fratura. Desde o tempo de Toupin e Mindlin, procura-se estabelecer uma base variacional da teoria e uma formulação consistente das condições de contorno cinemáticas e de equilíbrio, o que parece ter tido êxito com os recentes trabalhos de Amanatidou e Aravas. Esta tese apresenta a formulação do método híbrido de elementos de contorno e finitos na elasticidade gradiente desenvolvida por Dumont e Huamán decompondo o potencial de Hellinger-Reissner em dois princípios de trabalhos virtuais: o primeiro em deslocamentos virtuais e o segundo em forças virtuais. Com esta finalidade é considerado além dos parâmetros clássicos, o trabalho realizado pelas tensões, deformações, forças e deslocamentos não-clássicos. É apresentado o desenvoltimento das soluções fundamentais singulares e polinomiais atráves das equações diferenciais de sexta ordem obtidas da equação de equilíbrio em termos de deslocamento na elasticidade gradiente. É apresentada também a aplicaçõ do método híbrido de contorno para problemas de tensão axial unidimensional e flexão bidimensional de vigas. Finalmente mostra-se a aplicação numérica do método em elementos finitos, é verificado o patch test de elementos finitos de diferentes ordem e mostra-se também análises de convergência. / [en] The use of new mathematical modeling in the study of micro and Nano electro mechanical systems is currently becoming widespread. The scaling problem is apparent when the length of molecules, particles or grains immersed in the material is relatively important compared with the whole micro device dimension. Under this approach the classical theories of mechanics cannot describe suitably the structural requirement and it is necessary a more general outlook through non classical generalized theories which enclose the classical elasticity as a particular case where the non-classical constitutive parameters are negligible. When the microstructural effects are important, the material does not respond as a homogeneous but as a non-homogeneous one. A hundred years ago Cosserat brothers formulated a new theory of rigid grains which were embedded in an elastic macro medium; later Toupin, Mindlin along others researchers in 1960s developed a gradient strain theory which has been recently the source of many analystics and experimental investigations. In 1980s Ainfantis et al could develop a simplified strain gradient theory with just one additional non classical elastic constant which represents the volumetric elastic strain energy and characterized successfully the whole non classical pattern phenomenon. Beskos et al extended the treatment proposed initially by Aifantis and developed the first numerical applications for 2D and 3D boundary element methods and solved static as dynamic and crack problems. Since the times of Toupin and Mindlin it is looking for to establish a variational theory with a consistent cinematic and equilibrium boundary conditions, which seemed to have had success in the recent works of Amanatiodou and Aravas. This work presents the formulation of the hybrid boundary and finite element methods under the strain gradient scope which were developed by Dumont and Huamán through the versatile decomposition of the Hellinger-Reissner potential in two work principles: the displacements virtual work and the forces virtual work; both principles contain the virtual work performed by the non-classical magnitudes. Following, it is presented the complete development of singular and polynominal fundamental solutions abtained through the sixth order strain gradient differential equilibrium equations in terms of displacements. Next it is shown an application of the method to unidimensional truss element and bidimensional beam. Finally, it is presented a numerical application to strain gradient finite element, it is checked the patch tests to different elements orders and it is also shown a series of convergence analysis.