Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5954.pdf: 27474055 bytes, checksum: eef4b5cada1fec33f5da8c25513efc8d (MD5) Previous issue date: 2014-01-28 / Motivated by increased consumption of abrasive grains and the need of the abrasive market to develop roughing, polishing and increasiling efficient cutting tools, this work aimed to understand the influence of titania in obtaining "blue fired" fused aluminum oxide. This is a material obtained from the brown fused aluminum oxide, which is subjected to a heat treatment and consequently gets higher physical properties than the conventional brown aluminum oxide sold. To ensure that the "blue fired" aluminum oxide acquires the physicochemical characteristics required by the market, it should have a blue color and a friability inferior than brown fused aluminum oxide. Given the strong market demand for this type of product, Elfusa Geral de Eletrofusão LTDA has been working on improving the technology for obtaining industrial scale "blue fired" aluminum oxide since 2009. In this context Elfusa proposed the Coordinator of Process Engineering and Development, Edmilson Ricelli dos Passos, a technological and systematic study on the production of "blue fired" aluminum oxide. Thus, this work discusses the process of electrofusion of bauxite to obtain the "blue fired" aluminum oxide, as well as a comparison of the mechanical properties of this material with conventional brown fused aluminum oxides. Both process variables as the influence of the chemical composition were analyzed during the study, using physical and chemical characterization techniques. It has been proved in this work that controlling for time, temperature and atmosphere variables is essential for the production of "blue fired" aluminum oxide. The blue coloration of the aluminum oxide is explained by electronic transition optical phenomena is the formation of aluminum titanate phase, as some explanations found in the technical literature state. / Motivado pelo aumento do consumo de grãos abrasivos e pela necessidade do mercado abrasivo em desenvolver ferramentas de desbaste, polimento e corte cada vez mais eficientes, este trabalho teve como objetivo entender a influência da titânia na obtenção do óxido de alumínio eletrofundido "blue fired". Este é um material obtido a partir do óxido de alumínio eletrofundido marrom, o qual é submetido a um tratamento térmico e por consequência adquire propriedades físicas superiores ao do óxido de alumínio marrom convencional comercializado. Para garantir que o óxido de alumínio blue fired adquira as características físico-químicas exigidas pelo mercado, o mesmo deve apresentar uma coloração azul e uma friabilidade inferior ao do óxido de alumínio eletrofundido marrom. Dada a forte procura do mercado por este tipo de produto, a Elfusa Geral de Eletrofusão LTDA vem desde 2009 trabalhando no aprimoramento da tecnologia para a obtenção em escala industrial do óxido de alumínio blue fired . Nesse contexto a Elfusa propôs ao Coordenador de Engenharia de Processo e Desenvolvimento, Edmilson Ricelli dos Passos, um estudo tecnológico e sistemático sobre a produção de óxido de alumínio blue fired . Desta forma, este trabalho aborda o processo de eletrofusão da bauxita até a obtenção do óxido de alumínio blue fired , assim como uma comparação das propriedades mecânicas deste material com os óxidos de alumínio eletrofundidos marrom convencionais. Tanto as variáveis de processo quanto a influência da composição química foram analisadas durante o trabalho, utilizando técnicas de caracterização físicas e químicas. Ficou provado nesse trabalho que o controle das variáveis tempo, temperatura e atmosfera são essenciais para a produção do óxido de alumínio blue fired . A coloração azul do óxido de alumínio é justificada por fenômenos óticos de transição eletrônica e não pela formação da fase titanato de alumínio, como algumas explicações encontradas na literatura técnica afirmam.

Segundo estudo de 2015 da FAO, 33% da área agricultável mundial estão degradados. Um dos principais problemas é a compactação do solo, causada pelo tráfego de máquinas ou animais em solo acima da capacidade de suporte de carga ou fora da condição de trafegabilidade. A compactação do solo desencadeia problemas ambientais e agronômicos como erosão, lixiviação e baixa produtividade. Sua reversão é um processo lento, caro, violento e ineficiente, por isso a melhor saída é previni-la. Para tanto, uma recomendação é mapeá-la regularmente. Um indicador indireto da compactação é a resistência (ou impedância) mecânica do solo à penenetração. O penetrômetro é o instrumento que mede a resistência da introdução de uma haste de ponta cônica no solo; teoricamente, solos mais compactados oferecem maior resistência. Há uma variedade de modelos de penetrômetro no mercado e literatura: bancada ou campo, manual ou automático, estático (penetrógrafo) ou dinâmico (de impacto), com ou sem registro eletrônico de dados etc. Naturalmente, surge a dúvida se é possível comparar dados de penetrômetros diferentes. Alguns trabalhos debruçaram-se sobre essa hipótese, mas a literatura ainda é escassa. Nos poucos artigos publicados, não hão há consenso a respeito da comparabilidade entre penetrômetros diferentes, que ora concordam, ora divergem. No presente trabalho, compararam-se os penetrômetros de campo Sondaterra PI-60 (impacto), Falker PLG1020 (manual) e Falker Solotrack (automático). O experimento observacional foi realizado em um latossolo vermelho eutroférrico de texturas argilosa, argiloarenosa e franco-argiloarenosa em Pirassununga-SP. A resistência mecânica foi avaliada simultaneamente pelos três penetrômetros em oito camadas entre 0,00-0,40 m, abaixo, dentro e acima do intervalo friável do local (10,2-35,1%(v/v)). Sob a mesma condição de umidade do solo, os três penetrômetros concordaram (não houve diferença estatística a 5%) em 58% das observações. Acordaram mais entre si os penetrômetros manual-automático (76%) e impacto-automático (70% das observações). Mesmo onde divergiram, as diferenças mínima, média e máxima de resistência foram respectivamente de 0,61; 0,91 e 1,23 MPa (excluindo-se a camada superficial 0,00-0,05 m), não interferindo no diagnóstico prático da compactação do solo. Em geral, PI-60 > Soltorack > PLG1020 (2,31; 2,14 e 1,91 MPa respectivamente). A compatibilidade entre penetrômetros abaixo, dentro e acima do intervalo friável foi a mesma: 31%, 36% e 33% das observações na mesma ordem. Não houve convergência em apenas três observações (de 120), todas na camada superficial. A resistência variou inversamente com a umidade do solo nos três penetrômetros, concordando com resultados semelhantes na literatura. Em média, a resistência diminuiu de 0,0596 MPa a cada acréscimo de 1% na umidade volumétrica (R2 = 0,44). Concluiu-se que é seguro comparar valores de resistência de penetrômetros diferentes desde que tenham sido coletados sob a mesma condição de umidade do solo. / According to a 2015 FAO study, 33% of the world\'s arable land is degraded. One of the main problems is soil compaction, caused by the traffic of machines or animals on soil over the load bearing capacity or outside of the trafficable condition. Soil compaction triggers environmental and agronomic problems such as erosion, leaching and low productivity. Its reversal is a slow, expensive, violent and inefficient process, so the best way out is to prevent it. To do so, a recommendation is to map it regularly. An indirect indicator of compaction is the mechanical resistance (or impedance) of the soil to penetration. The penetrometer is the instrument that measures the resistance of the introduction of a conical tipped rod into the ground; theoretically, more compacted soils offer greater resistance. There are a variety of penetrometer models in the market and literature: bench or field, manual or automatic, static (penetrograph) or dynamic (impact), with or without electronic data record etc. Of course, the question arises whether it is possible to compare data from different penetrometers. Some papers have dealt with this hypothesis, but the literature is still scarce. In the few articles published, there is no consensus about the comparability between different penetrometers, which now agree, or differ. In the present work, we compared the field sensors Sondaterra PI-60 (manual dynamic), Falker PLG1020 (manual static) and Falker Solotrack (automatic static). The observational experiment was carried out in a red eutroferric latosol (USDA oxisol) of clay, sandy clay and sandy clay loam textures in Pirassununga-SP, Brazil. The mechanical strength was evaluated simultaneously by the three penetrometers in eight layers between 0,00-0,40 m, below, within and above the friable interval of the site (10.2-35.1%(v/v)). Under the same soil moisture condition, the three penetrometers agreed (there was no statistical difference at 5%) in 58% of the observations. Best agreed among themselves the automatic-manual static (76%) and automatic-dynamic (70% of observations) penetrometers. Even where they diverged, the minimum, mean and maximum resistance differences were respectively 0.61; 0.91 and 1.23 MPa (excluding the superficial layer 0.00-0.05 m), values that do not interfere with the practical diagnosis of soil compaction. In general, PI-60 > Solotrack > PLG1020 (2.31, 2.14 and 1.91 MPa respectively). The compatibility between penetrometers below, within and above the friable interval was the same: 31%, 36% and 33% of observations in the same order. There was no convergence in only three observations (of 120), all in the superficial layer. The resistance varied inversely with soil moisture in the three penetrometers, agreeing with similar results in the literature. On average, the resistance decreased by 0.0596 MPa for each increment of 1% in the volumetric humidity (R2 = 0.44). It was concluded that it is safe to compare resistance values from different penetrometers provided they have been collected under the same soil moisture condition.

Submitted by Rubens Chinali Canarim null (rubenscanarim@hotmail.com) on 2018-02-05T12:10:04Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL ENTREGA.pdf: 2914880 bytes, checksum: e1503c15204b7dbc230efbbea4f1320d (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-02-05T15:53:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 canarim_rc_dr_bauru.pdf: 2914880 bytes, checksum: e1503c15204b7dbc230efbbea4f1320d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T15:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 canarim_rc_dr_bauru.pdf: 2914880 bytes, checksum: e1503c15204b7dbc230efbbea4f1320d (MD5) Previous issue date: 2018-01-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A presente tese estudou a influência da friabilidade de dois rebolos de CBN (alta friabilidade – HF e baixa friabilidade – LF) na retificação cilíndrica externa de mergulho do aço AISI 4340, temperado e revenido, para vários avanços. Os resultados obtidos demonstraram que, comparativamente, o rebolo de baixa friabilidade (CBN LF) fornece melhor acabamento para a peça em termos de rugosidade e desvios de circularidade, com menor desgaste de rebolo, em todos os avanços. Por outro lado, o consumo de potência e seus sinais de emissão acústica foram sempre mais elevados. Para a tensão residual, a baixa friabilidade auxilia na geração de tensões compressivas na peça. Todavia, mesmo com a alta friabilidade, para condições mais agressivas de corte também é possível obter tensões compressivas elevadas. Nenhuma das condições de usinagem alterou a microestrutura das peças retificadas, com base nos resultados de microdureza Vickers. A elevada friabilidade, de um modo geral, pode promover fratura excessiva dos grãos, que acabam por aumentar o riscamento e deteriorar a qualidade superficial das peças, além de desgastar mais o rebolo, em virtude do predomínio da macrofratura sobre a microfratura. Ao mesmo tempo, contudo, reduz as forças de corte e o consumo de potência. Deve-se levar em conta todos os fatores à disposição para efetuar a melhor escolha de rebolo e sua friabilidade para determinada aplicação. / The present thesis aimed to study the influence of friability of two CBN wheels (high friability – HF and low friability – LF) on the external plunge cylindrical grinding of the AISI 4340 steel, quenched and tempered, for different feed rates. The results showed that CBN LF provided better workpiece finishing in terms of surface roughness and roundness deviations, with lower wheel wear, in all feed rates. However, power consumption and acoustic emission signals were always higher than for CBN HF. For residual stresses, low friability contributes to the generation of compressive stresses on the workpiece. For high feed conditions, even CBN HF can provide high compressive stresses. None of the grinding conditions caused alterations on the workpiece microstructure, based on the results for Vickers microhardness. High friability can promote excessive grain fracture, which can increase scratching and deteriorate the surface quality, causing higher wheel wear as well (since macrofracture predominates over microfracture). On the other side, it can reduce cutting forces and power consumption. All factors at disposal must be taken into account in order to conduct the optimal selection of grinding wheel– as well as its adequate friability – for each specific application.

Segundo estudo de 2015 da FAO, 33% da área agricultável mundial estão degradados. Um dos principais problemas é a compactação do solo, causada pelo tráfego de máquinas ou animais em solo acima da capacidade de suporte de carga ou fora da condição de trafegabilidade. A compactação do solo desencadeia problemas ambientais e agronômicos como erosão, lixiviação e baixa produtividade. Sua reversão é um processo lento, caro, violento e ineficiente, por isso a melhor saída é previni-la. Para tanto, uma recomendação é mapeá-la regularmente. Um indicador indireto da compactação é a resistência (ou impedância) mecânica do solo à penenetração. O penetrômetro é o instrumento que mede a resistência da introdução de uma haste de ponta cônica no solo; teoricamente, solos mais compactados oferecem maior resistência. Há uma variedade de modelos de penetrômetro no mercado e literatura: bancada ou campo, manual ou automático, estático (penetrógrafo) ou dinâmico (de impacto), com ou sem registro eletrônico de dados etc. Naturalmente, surge a dúvida se é possível comparar dados de penetrômetros diferentes. Alguns trabalhos debruçaram-se sobre essa hipótese, mas a literatura ainda é escassa. Nos poucos artigos publicados, não hão há consenso a respeito da comparabilidade entre penetrômetros diferentes, que ora concordam, ora divergem. No presente trabalho, compararam-se os penetrômetros de campo Sondaterra PI-60 (impacto), Falker PLG1020 (manual) e Falker Solotrack (automático). O experimento observacional foi realizado em um latossolo vermelho eutroférrico de texturas argilosa, argiloarenosa e franco-argiloarenosa em Pirassununga-SP. A resistência mecânica foi avaliada simultaneamente pelos três penetrômetros em oito camadas entre 0,00-0,40 m, abaixo, dentro e acima do intervalo friável do local (10,2-35,1%(v/v)). Sob a mesma condição de umidade do solo, os três penetrômetros concordaram (não houve diferença estatística a 5%) em 58% das observações. Acordaram mais entre si os penetrômetros manual-automático (76%) e impacto-automático (70% das observações). Mesmo onde divergiram, as diferenças mínima, média e máxima de resistência foram respectivamente de 0,61; 0,91 e 1,23 MPa (excluindo-se a camada superficial 0,00-0,05 m), não interferindo no diagnóstico prático da compactação do solo. Em geral, PI-60 > Soltorack > PLG1020 (2,31; 2,14 e 1,91 MPa respectivamente). A compatibilidade entre penetrômetros abaixo, dentro e acima do intervalo friável foi a mesma: 31%, 36% e 33% das observações na mesma ordem. Não houve convergência em apenas três observações (de 120), todas na camada superficial. A resistência variou inversamente com a umidade do solo nos três penetrômetros, concordando com resultados semelhantes na literatura. Em média, a resistência diminuiu de 0,0596 MPa a cada acréscimo de 1% na umidade volumétrica (R2 = 0,44). Concluiu-se que é seguro comparar valores de resistência de penetrômetros diferentes desde que tenham sido coletados sob a mesma condição de umidade do solo. / According to a 2015 FAO study, 33% of the world\'s arable land is degraded. One of the main problems is soil compaction, caused by the traffic of machines or animals on soil over the load bearing capacity or outside of the trafficable condition. Soil compaction triggers environmental and agronomic problems such as erosion, leaching and low productivity. Its reversal is a slow, expensive, violent and inefficient process, so the best way out is to prevent it. To do so, a recommendation is to map it regularly. An indirect indicator of compaction is the mechanical resistance (or impedance) of the soil to penetration. The penetrometer is the instrument that measures the resistance of the introduction of a conical tipped rod into the ground; theoretically, more compacted soils offer greater resistance. There are a variety of penetrometer models in the market and literature: bench or field, manual or automatic, static (penetrograph) or dynamic (impact), with or without electronic data record etc. Of course, the question arises whether it is possible to compare data from different penetrometers. Some papers have dealt with this hypothesis, but the literature is still scarce. In the few articles published, there is no consensus about the comparability between different penetrometers, which now agree, or differ. In the present work, we compared the field sensors Sondaterra PI-60 (manual dynamic), Falker PLG1020 (manual static) and Falker Solotrack (automatic static). The observational experiment was carried out in a red eutroferric latosol (USDA oxisol) of clay, sandy clay and sandy clay loam textures in Pirassununga-SP, Brazil. The mechanical strength was evaluated simultaneously by the three penetrometers in eight layers between 0,00-0,40 m, below, within and above the friable interval of the site (10.2-35.1%(v/v)). Under the same soil moisture condition, the three penetrometers agreed (there was no statistical difference at 5%) in 58% of the observations. Best agreed among themselves the automatic-manual static (76%) and automatic-dynamic (70% of observations) penetrometers. Even where they diverged, the minimum, mean and maximum resistance differences were respectively 0.61; 0.91 and 1.23 MPa (excluding the superficial layer 0.00-0.05 m), values that do not interfere with the practical diagnosis of soil compaction. In general, PI-60 > Solotrack > PLG1020 (2.31, 2.14 and 1.91 MPa respectively). The compatibility between penetrometers below, within and above the friable interval was the same: 31%, 36% and 33% of observations in the same order. There was no convergence in only three observations (of 120), all in the superficial layer. The resistance varied inversely with soil moisture in the three penetrometers, agreeing with similar results in the literature. On average, the resistance decreased by 0.0596 MPa for each increment of 1% in the volumetric humidity (R2 = 0.44). It was concluded that it is safe to compare resistance values from different penetrometers provided they have been collected under the same soil moisture condition.