ESPINOZA HERRERA S.J. - DOCTORAL THESIS - FUNCTION OF MAGNESIUM IONS IN THE FORMATION OF BIOLOGICALLY-ACTIVE NUCLEIC ACIDS STRUCTURES ____________________________________________________________________ ABSTRACT Interaction of magnesium ions, the divalent ions with the highest concentration inside living cells, with the key biomolecules of nucleic acids was studied with aim to find out structural details of the interaction mechanism and effect of the magnesium ions presence on the nucleic-acid structure and structural transitions. Raman spectroscopy was chosen as the main experimental method, some complementary measurements of UV absorption spectra were also performed. Basic analyses of the spectral series obtained as a function of temperature and/or for various concentrations of Mg2+ ions were done by means of factor analysis. Where possible the factor analysis outputs were used for fits of appropriate thermodynamic equations. For the studies, various nucleic-acid molecular models were employed, in particular complementary RNA homopolynucleotides polyA and polyU, DNA homopolynucleotides polydA and polydT and RNA 14-mer oligonucleotide representing the apical hairpin of the TAR segment of HIV-1 genomic RNA. We have confirmed via Raman spectroscopy that magnesium ions added to a solution of polyA-polyU...

abstract: This report presents the effects and analysis of the effects of Pulsed-Gas Metal Arc Welding's (P-GMAW) on Lean Duplex stainless steel. Although the welding of Duplex and Super Duplex Stainless steels have been well documented in both the laboratory and construction industry, the use of Lean Duplex has not. The purpose for conducting this research is to ensure that the correct Ferrite-Austenite phase balance along with the correct welding procedures are used in the creation of reactor cores for new construction nuclear power generation stations. In this project the effects of Lincoln Electrics ER-2209 GMAW wire are studied. Suggestions and improvements to the welding process are then proposed in order to increase the weldability, strength, gas selection, and ferrite count. The weldability will be measured using X-Ray photography in order to determine if any inclusions, lack of fusion, or voids are found post welding, along with welder feedback. The ferritic point count method in accordance with ASTM A562-08, is employed so that the amount of ferrite and austenite can be calculated in the same manor that is currently being used in industry. These will then be correlated to the tensile strength and impact toughness in the heat-affected zone (HAZ) of the weld based on the ASTM A923 testing method. / Dissertation/Thesis / M.S.Tech Technology 2012

Objectives: Pelvic vein incompetence (PVI) has been suggested as a cause for chronic pelvic pain. The overall objective of this thesis is to determine how PVI affects women, identify suitable methods of diagnosis and provide evidence regarding its association with chronic pelvic pain. This thesis will also evaluate the evidence behind its treatment. Methods: Four observation studies were completed during this thesis. A characterisation study encompassing 120 participants was performed to determine symptoms commonly experienced by women with PVI. Two observation studies analysed the ability of trans-vaginal ultrasound to detect PVI and compared its accuracy with reflux venography; considered the reference standard. A further 70 participants were recruited in a case-control study to determine the prevalence of PVI in women with and without chronic pelvic pain. A randomised control trial treating women with PVI and pelvic pain was also designed. Results: Women with PVI had an increased frequency of CPP when compared with healthy controls or women with varicose veins. This pain was associated with the menstrual cycle and intercourse. It was also found to frequently radiate into the upper thighs. Trans-vaginal ultrasound was shown to have a sensitivity and positive predictive value of 100% and 95% respectively when compared with reflux venography. The frequency of PVI in women with chronic pelvic pain was found to be 47% compared with 25% in women with no history of CPP (p < 0.001). Conclusion: The results of this thesis suggest PVI to be a possible cause of CPP in women and likely to be under-diagnosed. It can be identified by trans-vaginal ultrasound although the degree of accuracy is still yet to be determined. PVI merits further research and attention from clinicians and researchers. The proposed randomised control trial is needed both to further understanding of the role of PVI in CPP and to assess the efficacy of an under-researched treatment approach currently used in practice.

A microestrutura típica dos aços inoxidáveis duplex (AID) e superduplex (AISD) proporciona uma excelente combinação de resistência à corrosão e propriedades mecânicas. Como resultado, os AID e AISD possuem aplicações na indústria do óleo e gás, papel e celulose, química, petroquímica e geração de energia. Neste trabalho, foi realizado um estudo com o objetivo de analisar a influência de diferentes frações volumétricas das fases ferrita (d) e austenita (g) nas propriedades mecânicas do aço UNS-S32760. Inicialmente foi realizado um estudo termodinâmico-computacional, a fim de acompanhar a evolução das fases em termos de quantidade e composição química no intervalo de temperaturas compreendido entre 1050°C e 1150°C. Após as simulações termodinâmicas, foi realizada a caracterização mecânica e metalúrgica do aço em estudo. Assim, tendo por base as simulações termodinâmicas e objetivando-se analisar a evolução das fases ferrita e austenita, foram realizados tratamentos isotérmicos em diferentes tempos e temperaturas. Para tanto, fez-se uso (i) do software de simulação termodinâmica FactSage v. 6.4, (ii) técnicas metalográficas e DRX e, (iii) de uma máquina de ensaios universal. Os resultados mostraram que as frações volumétricas das fases ferrita e austenita são função do tempo e temperatura empregados e indicaram, também, forte correlação entre a morfologia e distribuição das fases e as propriedades mecânicas do aço inoxidável superduplex UNS-S32760. / The typical microstructure of duplex (DSS) and superduplex (SDSS) stainless steels provides an excellent combination of corrosion resistance and mechanical properties. As a result, DSS and SDSS have applications in the oil and gas industry, pulp and paper, chemical, petrochemical and power generation. In this work, a study was conducted in order to analyze the influence of different volume fractions of ferrite and austenite phases on the mechanical properties of UNS-S32760 steel. Initially a computational thermodynamic study was conducted in order to follow the phase evolution in terms of amount and chemical composition in the temperature range between 1050°C and 1150°C. After the thermodynamic simulation, the mechanical and metallurgical characterization of the steel under study were carried out. Thus, based on the thermodynamic simulations and aiming to study the development of ferrite and austenite phases, isothermal treatments were performed at several time span and temperature. Consequently, (i) the thermodynamic simulation software FactSage v. 6.4, (ii) metallographic techniques and XRD and, (iii) a universal testing machine were use. The results showed that the volume fraction of ferrite and austenite phases are a function of the time and temperature and also indicated a strong correlation between morphology and phase distribution and the mechanical properties of superduplex stainless steel UNS-S32760.

Este trabalho teve como objetivo caracterizar microestruturalmente a solda em chapa espessa utilizando a técnica de soldagem por fricção FHPP (Friction Hydro Pillar Processing). Para o estudo em questão foi escolhido soldar uma chapa base de aço inoxidável dúplex UNS S31803 com pino consumível de mesmo material e de aço inoxidável austenítico UNS S31673. O estudo foi realizado através de análise da seção longitudinal das soldas. Foram realizadas análises da macroestrutura e da microestrutura, assim como perfis de microdureza e quantificação de fases. Verificou-se significativa diferença na quantidade de material escoado, microestrutura formada e no equilíbrio quantitativo de fases entre as amostras soldadas. / This study aimed to characterize the microstructural welding thick plate using the technique of friction welding called Friction Hydro Pillar Processing (FHPP). For the study in question was chosen weld a base plate UNS S31803 duplex stainless steel with pin even consumable material and austenitic stainless steel UNS S31673. The study was conducted through analysis of the longitudinal section of the welds. Analyses of the macrostructure and microstructure, as well as microhardness profiles and quantification of phases. There was a significant difference in the amount of material disposed of, microstructure formed and balance of quantitative phase.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Actualmente la compañía Bbosch cuenta con dos unidades de negocios, la primera es Ingeniería y Construcción, dedicada a la construcción de líneas de transmisión en Chile y, Estructuras y Recubrimientos dedicada al suministro de estructuras para proyectos de infraestructura y servicio de galvanizado general. Este trabajo ha permitido desarrollar y proponer una estrategia comercial para el servicio de recubrimientos para estructuras de acero Galvaplex de Bbosch, que combinan la protección contra la corrosión del galvanizado, de un Mercado estimado en 55 MM USD/año, con la protección y atributos estéticos de una o más capas de pintura, cuyo mercado se estima 120 MM USD/año. Esta tecnología es conocida internacionalmente como sistemas dúplex. El uso de sistemas dúplex en Chile es incipiente, se estima en este trabajo un uso máximo en el 2% del acero que es galvanizado, por debajo de países desarrollados que se estima alcanzan una tasa de 10 a 20%, generando una oportunidad de mercado para la aplicación de estos sistemas. El trabajo se desarrolló en cuatro etapas, considerando un análisis de la situación actual de la industria, la empresa y el producto, realizando un diagnóstico que identifica las oportunidades para el desarrollo de una o más ventajas competitivas en el mercado nacional. Conjuntamente se diseña y propone una estrategia comercial basada en el marco conceptual de marketing industrial de la literatura consultada, y finalmente se presenta un análisis financiero en el contexto empresarial resultante de implementar las propuestas cuyo impacto estimado, considera un aumento superior al 25% de las utilidades de la unidad de negocio al quinto año y una TIR de 20,86% para el proyecto. El desarrollo e introducción de nuevos productos y servicios supone grandes cambios en la dirección estratégica de la compañía y en su estructura organizacional, especialmente en empresas monoproducto o altamente especializadas. El trabajo desarrollado se limitó a la definición de una propuesta de valor objetivo y los elementos técnicos y físicos para su implementación, sin abordar los desafíos culturales u organizaciones dentro de la empresa.

Este trabalho apresenta um estudo relacionado a três estados de superfície aplicados em um substrato de aço ferramenta AISI H13 temperado e revenido utilizado no processo de calibração a frio para a fabricação de forjados de precisão, os quais posteriormente processados transformam-se em componentes de um semieixo homocinético. O foco deste trabalho foi demostrar através da aplicação de tratamentos de superfície o aumento do desempenho em termos de resistência ao desgaste na interface da superfície da ferramenta em análise e também correlacionar com o seu custo benefício do produto final, visto que o critério para avaliação de vida útil depende diretamente do dimensional final do forjado. Para a comparação e o teste industrial foram estipuladas três condições diferentes de superfície para serem avaliadas. A primeira sem revestimento, a segunda com modificação superficial pelo processo de nitretação gasosa e a terceira com revestimento Dúplex PVD a base de CrTiN. A caracterização das amostras foram realizadas com o auxílio de microscopia eletrônica de varredura, análises metalográficas de microestrutura e dureza. A partir dos resultados obtidos foi constatado que o revestimento Dúplex aplicado em ferramentas para calibração a frio apresentou o melhor desempenho em relação às outras duas condições propostas. O revestimento Dúplex obteve um ganho de 400% em vida útil de ferramentas correlacionado a melhor resistência ao desgaste e, além disso, uma melhor performance em seu comportamento dimensional perante ao processo aplicado. Como segunda alternativa, as ferramentas com o processo de nitretação gasosa atingiram uma redução de 17% nos custos de ferramentas por peças produzidas e acréscimo de 20% em vida útil de ferramentas, apresentando uma melhora em relação as ferramentas sem tratamento de superfície. / This work presents a study related to three surface states applied on a quenching and tempered AISI H13 tool steel substrate used in the cold calibration process for the manufacture of precision forgings, which are subsequently processed into components of a halfshafts. This dissertation aims at demonstrating, through the application of surface treatments, the increase in the wear resistance performance of the tool under analysis and correlating this with cost benefit in the final product, since the end life criterion for the tools depends directly on the dimensions of the forged part. For comparison and industrial testing three different surface conditions were stipulated for evaluation. The first uncoated, the second with surface modification by the gas nitriding process and the third with PVD duplex coating based on CrTiN. The characterization of the samples was carried out with Optical and Scanning Electron Microscopy, Metallographic Analysis of the Microstructure and Hardness Tests. According with obtained results it was verified that the treatment duplex coating applied in tools for cold calibration presented the best performance in relation to the other two conditions proposed. The duplex coating obtained a gain of 400% in tool life correlated to better resistance to wear and, in addition, a better performance in its dimensional behavior in relation to the previous condition without surface treatment. As a second alternative, the tools treated by the gas nitriding process achieved a 17% reduction in tooling costs per parts produced and a 20% increase in tool life, showing an improvement over tools without surface treatment.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJRSM.pdf: 4296765 bytes, checksum: cc08b53294dde86bfbf1078e27e8a4eb (MD5) Previous issue date: 2004-08-30 / Although duplex stainless steels exhibit good performance in many severe corrosive environments, their corrosion resistance can be hampered by precipitation of chromium (Cr) rich phases during aging heat treatments. Microstructural changes and corrosion behavior in two alloys with high and low content of chromium were investigated. Duplex stainless steels samples were aged at low temperatures (300°C and 400°C) for 3000, 5000 and 7000 hours. The changes at the microstructure were followed during the annealing time using an optical microscopy and measurements of phase percentages. Nanohardness was used in order to identify the phase responsible for the increasing in the global hardness. Immersion tests in ferric chloride cloreto férrico (FeCl3.6H2O 10%) and surface analysis by XPS were conducted intending to quantify the depletion in the corrosion resistance and identify the oxides presented in the surface oxide layer. G phase precipitation and &#945; phase due to spinodal decomposition was identified by transmission electron microscopy. It was detected that the micro-structural changes affect the global properties, remarkably the global hardness and the corrosion resistance. TEM results showed that the Cr rich precipitation occurs manly in the ferritic phase. Spinodal decomposition and heterogeneous precipitation of G phase were found to be responsible for degradations of the corrosion properties. The results also showed a difference between the kinetics of precipitation of the lower Cr content sample and the higher Cr sample. The phenomena of precipitation and coalescence of Cr rich phases must be related with the increasing and decreasing tendencies of hardness, respectively and, inversely, the decreasing and increasing tendency of the resistance to localized corrosion and corrosion rates, which were determined by two electrochemical techniques (Tafel extrapolation and polarization resistance methods) and were compared with the rates determined by weight-loss measurements. / Embora os aços inoxidáveis duplex apresentem boa performance em vários ambientes corrosivos, esta resistência à corrosão pode ser comprometida pela precipitação de fases ricas em cromo (Cr) durante os tratamentos de envelhecimento. As alterações microestruturais e do comportamento à corrosão em duas ligas com alto teor de cromo e baixo teor de cromo foram estudadas. Amostras de aços inoxidáveis duplex foram envelhecidas a baixas temperaturas (300ºC e 400ºC) por tempos de 3000, 5000 e 7000h. As alterações na microestrutura foram observadas durante o tempo de tratamento usando microscopia óptica e com isso medindo-se as porcentagens de fases. Análises de nanodurezas foram utilizadas para identificar a fase responsável pelo aumento da dureza global da liga. Testes de imersão em cloreto férrico (FeCl3 10%), seguindo a norma ASTM G 38, à temperatura ambiente, e analise de superfície pelo XPS foram realizadas com o intuito de quantificar a queda da resistência à corrosão e identificar os óxidos presentes na superfície da camada oxida. A precipitação de fases G e &#945; devido a decomposição spinodal foi identificada pela microscopia eletrônica de transmissão, e que este fenômeno associado às mudanças microestruturais afetaram as propriedades globais, especialmente a dureza global e a resistência à corrosão. Os resultados do TEM mostraram que as precipitações ricas em Cr ocorrem principalmente na fase ferritica. A decomposição spinodal e a precipitação heterogênea de fase G foram as responsáveis pela degradação das propriedades de corrosão. Os resultados também mostram uma diferença entre as cinéticas de precipitações das amostras contendo alto teor de Cr e baixo teor de Cr. Os fenômenos de precipitação e coalescencia das fases ricas em cromo são relatados pelas tendências de aumentos e decréscimos da dureza, respectivamente e, inversamente, os decréscimos e aumentos da resistência à corrosão localizada e taxas de corrosão, as quais foram determinadas por técnicas eletroquímicas (Extrapolação de Tafel e método de resistência à polarização) e foram comparados com as taxas determinadas por perda de massa.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clever.pdf: 20744 bytes, checksum: f63fbc545450f870f409556d7f247f2c (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / The need for materials with higher mechanical and corrosion resistance in corrosive environments, such as in oil extraction in saline media, paper and pressure vessel industry, has led to the use of stainless steel Super Duplex. The manufacture of these materials involves the step of heat processing, whose performance depends on the hot workability of the material. In this paper we investigate whether the processing conditions in which super duplex stainless steel UNS S32760 can be worked and the work area in which the material can fail. The physical simulation was performed by means of hot torsion testing. The tests were performed at temperatures ranging from 900°C to 1200°C and strain rates of 0.01 s-1 to 10 s-1. The evolution of strain rate sensitivity of the flow stress(m) at all temperatures investigated in strain of 0.25, 0.5, 0.75 and 1 was determined. After obtaining the values of m for each deformation condition, the values of the efficiency of power dissipation (&#8131;) were calculated and applying a criterion of instability (&#958;) Processing maps were constructed. Using these maps, we discuss the effects of deformation conditions on the efficiency of power dissipation and the instability of plastic material. The domains of processing maps with the observed microstructures and aspects of plastic flow curves were related. / A necessidade de materiais com maior resistência mecânica e a corrosão em ambientes corrosivos, como na extração de petróleo em meios salinos, na indústria de papel e vasos de pressão, tem conduzido a utilização de aços inoxidáveis Super Duplex. A fabricação desses materiais envolve a etapa de processamento a quente, cujo desempenho depende da trabalhabilidade a quente do material. Neste trabalho investigam-se as condições de processamento em que aço inoxidável super duplex UNS S32760 pode ser trabalhado e a zona de trabalho em que o material pode falhar. A simulação física foi realizada por meio de ensaio de torção a quente. Os ensaios foram realizados com temperaturas variando de 900°C a 1200°C e taxas de deformação de 0,01s-1 a 10s-1. Foi determinada a evolução da sensibilidade da tensão com a taxa de deformação(m) nas temperaturas investigadas em deformações de 0.25, 0.5, 0.75 e 1.0. De posse dos valores de m para cada condição de deformação, foram calculados os valores da eficiência da dissipação de potência (&#8131;) e aplicando um critério de instabilidade (&#958;) construído mapas de processamento. Com esses mapas, os efeitos das condições de deformação na eficiência de dissipação de potência e na instabilidade plástica do material são discutidos. Foram relacionados os domínios dos mapas de processamento com as microestruturas observadas e aspectos das curvas de escoamento plástico.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T13:35:21Z No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:58:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:58:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T17:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The corrosion resistance and mechanical properties of hardness and toughness of a welded joint multipass duplex stainless steel have been evaluated under the condition with post-weld heat treatment and as-welded. The microstructure along the weld varied as a function of the thermal cycles of the welding process. The heat affected zone (HAZ) showed a higher amount of ferrite and larger grain size. The weld metal (WM) showed more refined microstructure, given by the metal composition of addition used. The parent metal (PM) has not microstructural changes to be far to the fusion zone. The results obtained in electrochemical tests, immersion and mechanical showed that the HAZ presented the pitting potential less noble and higher degree of sensitization in relation to WM and PM. The higher hardness and lower toughness were observed in WM due to the refined microstructure. It was also observed that the post-weld heat treatment reduced the hardness and increased toughness over the joint, reducing the difference of values of these mechanical properties between different regions of the weld. In the corrosion resistance, the effect of the heat treatment was observed in the reduction of the degree of sensitization of the HAZ, it is not significant in pitting potential. The highest rate of corrosion in the welded joint was obtained in the condition as-welded, and observed an attack in the HAZ region. Considering the degree of sensitization and the rate of corrosion of the HAZ, we investigated the presence of precipitates in the region by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission (TEM) with a qualitative chemical analysis and semi-quantitative for energy dispersive X - ray (EDS). The results showed the presence of chi phase, sigma and secondary austenite responsible for the sensitization of the joint as-welded. / A resistência à corrosão e as propriedades mecânicas de dureza e de tenacidade de uma junta soldada multipasses de aço inoxidável duplex foram avaliadas na condição sem e com tratamento térmico pós-soldagem. A microestrutura ao longo da junta soldada variou em função dos ciclos térmicos do processo de soldagem. A zona termicamente afetada (ZTA) apresentou maior quantidade de ferrita e maior tamanho de grão. O metal de solda (MS) apresentou microestrutura mais refinada, dada pela composição do metal de adição utilizado. O metal de base (MB) não sofreu alterações microestruturais por estar distante à zona de fusão. Os resultados obtidos nos ensaios eletroquímicos, de imersão e mecânicos mostraram que a ZTA apresentou o potencial de pites menos nobre e maior grau de sensitização em relação ao MB e ao MS. A maior dureza e menor tenacidade foram observadas no MS em função da microestrutura refinada. Observou-se também que o tratamento térmico pós-soldagem reduziu a dureza e aumentou a tenacidade ao longo da junta, reduzindo a diferença dos valores dessas propriedades mecânicas entre as diferentes regiões da junta soldada. Na resistência à corrosão, o efeito do tratamento térmico foi observado na redução do grau de sensitização da ZTA, não sendo significativo no potencial de pites. A maior taxa de corrosão foi obtida na junta soldada sem tratamento térmico pós-soldagem, sendo observado um ataque na região da ZTA. Considerando o grau de sensitização e a taxa de corrosão da ZTA, investigou-se a presença de precipitados nessa região, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), com análise química qualitativa e semi-quantitativa por energia dispersiva de raios – X (EDX). Os resultados mostraram a presença da fase chi, sigma e austenita secundária, responsáveis pela sensitização da junta sem tratamento térmico pós-soldagem.