O objetivo deste trabalho é avaliar a influência dos tratamentos térmicos na obtenção de uma microestrutura adequada e estável, que possou boa plasticidade e permita elevados graus de deformação do aço AISI 1050, para sua posterior conformação a frio. Realizaram-se diversos tratamentos de recozimento e esferoidização e, posteriormente, foi avaliada sua plasticidade, mediante ensaios de compreensão uniaxial pelo método “RASTAGAEV” e compreensão plana pelo método “WATTS & FORD”. Comprova-se mediante curvas de escoamento o incremento da plasticidade das estruturas esferoidais. As transformações geradas baseiam-se em reações eutóides que modificam a morfologia da cementita. / The aim of this work is to evaluate the heat treatment influence to attain the adequate and stable microestruture. It must to attain the adequate and stable microestruture. It must have good plasticity and permit high grade of deformation of AISI 1050 steel. The main series of heat treatment were executed and after were avaluate for RAEGAEV and WATTS & FORD test. The flow curve showed increment of plasticity with the microstructure spheroidizated.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-21T17:38:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseTeóricoExperimentalLigações.pdf: 3427759 bytes, checksum: a4fd1be81ffd744d9fb55765cd29c5ab (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-21T17:59:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseTeóricoExperimentalLigações.pdf: 3427759 bytes, checksum: a4fd1be81ffd744d9fb55765cd29c5ab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T12:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnáliseTeóricoExperimentalLigações.pdf: 3427759 bytes, checksum: a4fd1be81ffd744d9fb55765cd29c5ab (MD5) Previous issue date: 2003 / Neste presente trabalho são apresentados estudos teórico-experimentais para avaliar o comportamento de ligações viga-coluna parafusadas utilizando seções transversais em perfis formados a frio de duas edificações pertencentes ao projeto vencedor do 2o Prêmio Arquitetura em Aço, patrocinado pela USIMINAS, Projeto USIHAB. Este contém um projeto de dois pavimentos (Projeto 01) e um de quatro pavimentos (Projeto 02). Foram realizadas análises estruturais e dimensionamentos de ambos os projetos. Em seguida, determinou-se um protótipo de ensaio (P01) formado por um conjunto viga-coluna de seção transversal tipo caixa mais representativo do Projeto 02 para o qual foi projetada uma ligação parafusada. Para esta ligação realizou-se o teste experimental e verificou-se que esse protótipo apresentava um modo de colapso bastante frágil, então fez-se novas análises que originou uma nova configuração para a ligação, Protótipo P01B. Os resultados desse teste não se apresentaram satisfatórios, pois para tal solução a ligação teria um peso em aço representativo do peso total da estrutura inviabilizando a sua execução. Como para os protótipos referentes ao Projeto 02 não se obteve resultados satisfatórios, foi permitida uma flexibilização no Projeto 01 que passou pela mudança na arquitetura e alterações da seção transversal dos pilares para perfis de seção transversal tipo “I enrijecido” formado por dois perfis cartola. Para as análises de ligações do Projeto 01, onde em sua concepção são utilizados pilares “I enrijecidos” e vigas tipo caixa, obteve-se melhores resultados. Foram realizados oito testes experimentais com três tipos de protótipos e, assim, obteve-se a curva momento-rotação e a rigidez da ligação, os momentos últimos, os modos de colapso, os campos de deslocamento e de deformação de cada ligação. Em seguida fez-se uma segunda análise para o Projeto 01 utilizando as rigidezes das ligações obtidas nos testes experimentais e observou-se um aumento de 6,0 % na taxa (kg/m2) da estrutura nessa segunda análise em relação à primeira que não implicará necessariamente em gastos maiores para a edificação em função da utilização das ligações parafusadas. ______________________________________________________________ / ABSTRACT : In this present work are introduced theoretician-experimental studies to evaluate the behavior of bolt beam-column connections using transversal sections in cold formed steel members of two buildings to the winner project of the 2th Prize Architecture in Steel, sponsored by USIMINAS, USIHAB Project. This contains a project of two floors (Project 01) and one of four floors (Project 02). It accomplished structural analyses and designs from both projects. It determined a test prototype (P01) formed by a connection beam-column of transversal section more representative kind box of the Project 02 to which was projected a bolted connection. For this connection it accomplished the experimental test and verified itself that prototype introduced a way of very fragile collapse, then new analyses were done originated a new configuration for the connection, Prototype P01B. The results of this test did not introduce satisfactory, because for such solution the connection would have a weight in representative steel of the total weight of the structure making unfeasible your execution. As for the referring prototypes to the Project 02 did not obtain satisfactory results, it was allowed a flexibility in the Project 01 that passed by the change in the architecture and alterations of the transversal section of the pillars for members of transversal section kind “I” formed for double top hat back-to-back. For the connections analyses of the Project 01, where in your conception are used pillars “I” and kind box beams, it obtained best results. They were done eight experimental tests with three kinds of prototypes and, therefore, it obtained the momentrotation curve and the stiffness of the connection, the last moments, the collapse manners, the displacement field and of deformation of each connection. A second analysis was done for the Project 01 using the stiffness of the connections obtained in the experimental tests and an increase of 6,0 % was observed in the rate (kg/m2) of the structure on second analysis regarding the first that necessarily will not imply in larger expenses for the construction in function of the utilization of the bolted connections.

Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização de perfis formados a frio. O dimensionamento utilizou o Método da Resistência Direta (MRD), apresentado, em anexo, nas normas: brasileira NBR 14762, revisão 2010 e norte-americana (AISI). O MRD é uma alternativa ao tradicional método das larguras efetivas (MLE) em perfis conformados a frio, tendo a vantagem de ser aplicável a geometrias mais gerais. Analisaram-se os modos de colapso de flambagem sob carregamentos estáticos de compressão centrada e flexão simples para os principais eixos de inércia. O Método das Faixas Finitas restringidas (MFFr) foi utilizado para identificação modal e classificação dos modos de colapso, obtendo, assim, as cargas críticas de flambagem necessárias para o emprego do MRD. O problema de otimização foi formulado como a busca das dimensões da seção transversal para a redução da massa do perfil (minimizando a área da seção transversal), tendo como restrição de carregamento normal e momentos fletores em x, y, xy. Também foram utilizadas restrições para o formato do perfil. Devido à dificuldade da diferenciação analítica das expressões contidas nas normas, a análise de sensibilidade foi efetuada através de diferenças finitas à frente, apresentando um elevado custo computacional. Para a otimização, utilizou-se um algoritmo de Programação Linear Sequencial (PLS), com o critério de parada KKT. O programa gerado mostrou-se muito mais eficiente que a abordagem anterior utilizando algoritmos genéticos (AG). Foram geradas numericamente dimensões ótimas da seção transversal para diferentes cargas axiais e momentos fletores em x, y e xy. Os resultados evidenciaram a eficiência dos enrijecedores de borda, responsáveis pela redução média de 15% de área transversal. Os resultados para flexão simples apresentaram que perfis U carregados com momentos fletores no eixo y são o caso mais crítico para flambagem. Também foi verificado que esta abordagem obtém resultados melhores do que os encontrados na literatura, que utilizam o método da largura efetiva (MLE) e o método da seção efetiva (MSE). / This paper presents a methodology of optimization of cold-formed sections. The desing used the Direct Strength Method (DSM), presented in attached standards: Brazilian NBR 14762 revision 2010 and North American (AISI). The DSM is an alternative to the traditional effective widths method (EWM) in cold-formed sections, having the advantage of being applicable to the general geometries. Buckling collapse modes under centered compression and simple bending static loafing, were analyzed principal inertia axes. The constrained finite strip method was used for modal identification and classification of the collapse modes, obtaining the critical buckling loads required for the DSM. The optimization problem was formulated as the search of the crosssectional dimensions to reduce the section mass (minimizing the cross-sectional area), having as constraints normal load and bending moments in x, y, xy. Constraints were also placed to the format of the section. Due to the difficulty of the analytical differentiation of the expressions contained in the standards, the sensitivity analysis was effected through forward finite difference, presenting a high computational cost. For the optimization was used an algorithm Sequential Linear Programming (SLP), with the KKT stopping criterion. The program generated proved to be much more efficient than the previous approach using genetic algorithms (AG). Optimal dimensions of the cross-section were numerically generated to different axial loads and bending moments in x, y, and xy. The results showed the efficiency of edge stiffening, responsible for the average reduction of 15% of cross-sectional area. The results for simple bending showed that sections U loaded with bending moments in the y axis is the most critical for buckling collapse. It was also observed that this approach gets better results than those found in the literature, using the effective widths method (EWM) and effective section method (ESM).

Diamond-like carbon (DLC) é um tipo de carbono amorfo (a-C), ou carbono amorfo hidrogenado (a-C:H), com uma alta fração de carbono com ligações sp3. Filmes de DLC vêm sendo estudados com atenção considerável devido as suas características únicas como alta dureza, baixo coeficiente de atrito (em geral menor que 0,2) bem como sua resistência à corrosão e comportamento hidrofóbico. Mesmo que filmes DLC tenham uma larga gama de aplicações, a melhoria da adesão entre o filme e o substrato é uma questão a ser investigada principalmente quando estes recobrimentos são utilizados para aplicações envolvendo condições em que devem suportar altas cargas. A possibilidade de se investigar melhores configurações superficiais pode possibilitar a utilização destes filmes para este tipo de aplicação. O presente trabalho teve como objetivo melhorar as propriedades do filme de DLC através da escolha de melhores parâmetros de processo, bem como buscar uma correta configuração do substrato para sua posterior deposição visando a viabilidade em aplicações, como por exemplo, em aços para forjamento a frio. Para cumprir este objetivo, o estudo foi subdividido em duas etapas: o desenvolvimento do filme e a seleção das melhores condições do substrato onde este é depositado (superfície de um aço ferramenta). Na primeira etapa do trabalho, vários filmes multicamadas de a-C:H e a-C:H:Si foram obtidos a partir de um equipamento de magnetron sputtering utilizando-se diferentes tensões negativas nas amostras a serem recobertas. Na segunda etapa, alguns filmes selecionados na etapa 1 foram utilizados para se testar diferentes condições de substrato. Um aço DIN X100CrMoV8-1-1, o qual é comumente utilizado em matrizes de conformação a frio, foi selecionado para a etapa 2. Foram realizadas diversas caracterizações dos filmes, dos substratos e dos tratamentos duplex. Testes tribológicos de esfera sobre disco foram utilizados para se determinar o coeficiente de atrito e desgaste das superfícies obtidas. Por fim executaram-se testes de compressão axial do anel para que as energias envolvidas em processos de conformação pudessem ser medidas e os efeitos do uso de uma superfície com DLC comparados. Foi possível verificar uma forte influência das tensões bias e do Si como elemento dopante nas propriedades mecânicas dos filmes. Constatou-se que o pré-tratamento realizado na superfície do aço ferramenta (substrato do filme) conduz a resultados mais expressivos em termos de adesão do que as modificações no filme. Finalmente, propõe-se uma relação que estima a redução da energia no processo de conformação de uma liga AISI AA 7075 em função deslocamento de prensa ao utilizar-se filme de DLC. / Diamond-like carbon (DLC) is an amorphous carbon (a-C) or Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) with a high fraction of sp3 carbon bonding. DLC films have been studied with considerable attention owing to their unique properties as high hardness and low friction coefficients − usually less than 0.2 − as well as their corrosion resistance and hydrophobic behavior. Even though DLC films have a wide range of applicability, the adhesion improvement between the film and the substrate is an issue to be investigated mainly when these coatings have to be employed in high load conditions. The possibility to improve the DLC properties through the choice of better deposition parameters and the correct configuration of the substrates can bring these films to be used with higher performance in cold metalworking dies, for example. The present work has the main aim the development of DLC films and the substrates to find this kind of applicability. In order to do so, the work was separated in two stages. In the first one, several multilayer a-C:H and a-C:H:Si coatings were performed in a DC-pulsed magnetron sputtering device, using different negative bias voltages. Furthermore, it was selected some films obtained in the first stage to be deposited on different substrates of a DIN X100CrMoV8-1-1 tool steel. A basic characterization of the film, substrates and duplex surfaces were performed. Ball-on-disk was also executed to determinate the friction coefficient and wear in the coated surface. The energy involved in the cold metal forming process was gotten through the ring test where an AISI AA 7075 aluminum alloy was used as a billet. A strong influence of bias voltage and Si dopant on the mechanical properties of the films was found. Moreover, was possible to conclude that a previous treatment on tool steel surface (what in is the film substrate) leads to more expressive adhesion results when compared to the film development by itself. Finally, is proposed a relationship between forming energy process reduction and press advance when DLC thin film is used on die surface.

O objetivo deste trabalho é avaliar a influência dos tratamentos térmicos na obtenção de uma microestrutura adequada e estável, que possou boa plasticidade e permita elevados graus de deformação do aço AISI 1050, para sua posterior conformação a frio. Realizaram-se diversos tratamentos de recozimento e esferoidização e, posteriormente, foi avaliada sua plasticidade, mediante ensaios de compreensão uniaxial pelo método “RASTAGAEV” e compreensão plana pelo método “WATTS & FORD”. Comprova-se mediante curvas de escoamento o incremento da plasticidade das estruturas esferoidais. As transformações geradas baseiam-se em reações eutóides que modificam a morfologia da cementita. / The aim of this work is to evaluate the heat treatment influence to attain the adequate and stable microestruture. It must to attain the adequate and stable microestruture. It must have good plasticity and permit high grade of deformation of AISI 1050 steel. The main series of heat treatment were executed and after were avaluate for RAEGAEV and WATTS & FORD test. The flow curve showed increment of plasticity with the microstructure spheroidizated.

Temperaturas baixas são um dos principais limitantes à cultura do arroz no estado do Rio Grande do Sul, porém a tolerância ao frio é uma característica difícil de selecionar em condições de campo pela impossibilidade de prever a ocorrência do estresse e de obter coincidência das baixas temperaturas com os períodos críticos para a cultura. Os objetivos deste trabalho foram estudar a divergência genética para tolerância ao frio entre genótipos de arroz irrigado, avaliar o potencial de uma população índica x japônica para fins de melhoramento e estudar a herança da tolerância ao frio em três estádios de desenvolvimento. Para isso, foi realizada avaliação fenotípica de 41 genótipos de arroz irrigado para tolerância ao frio nos estádios de germinação e vegetativo, e análise molecular com marcadores do tipo microssatélites. O estudo da população de 71 linhagens recombinantes F6:7 e F6:8 foi realizado em ensaios de campo em duas safras agrícolas (2004/05 e 2005/06) e em dois locais (Cachoeirinha e Santa Vitória do Palmar-RS), onde foram avaliados sete caracteres fenotípicos, e sob condição de temperatura controlada, em Cachoeirinha, avaliada a tolerância ao frio nos estádios de germinação, vegetativo e reprodutivo. Com base nas análises fenotípica e molecular, os 41 genótipos do banco de germoplasma apresentaram ampla divergência genética, evidenciando que entre os genótipos da subespécie japônica existem boas fontes de tolerância ao frio tanto na germinação como no estádio de plântula. A população de linhagens recombinantes apresentou elevado potencial para fins de melhoramento, com ampla variabilidade genética em todos os caracteres avaliados. Os resultados mostraram uma herança quantitativa para a tolerância ao frio no estádio de germinação e uma herança oligogênica nos estádios vegetativo e reprodutivo, com dois genes independentes em cada um destes estádios. / Cold temperature is one of the main limiting factors for the rice crop in the Rio Grande do Sul State, however cold tolerance is a difficult trait to select for under field conditions due to unpredictability of cold temperature occurrence and its coincidence with critical stages of plant development. The objectives of this work were to study the genetic divergence for cold tolerance among irrigated rice genotypes, to evaluate the potential of an indica x japonica population for cold tolerance breeding and to study the inheritance and heritability of cold tolerance at three stages of development. For this, 41 irrigated rice genotypes were evaluated for cold tolerance at the germination and vegetative stages and analyzed with microsatellites molecular markers. The study of the population of 71 recombinant inbred lines was carried out on field trials conducted at two sites (Cachoeirinha and Santa Vitória do Palmar) during two growing seasons (2004/05 and 2005/06), where seven phenotypic traits were evaluated. Under controlled temperature, in Cachoeirinha, cold tolerance at germination, vegetative and reproductive stages was evaluted. Based on the phenotypic and molecular analyses, the 41 genotypes of the germplasm bank showed wide genetic divergence and evidenced that among the genotypes belonging to the japonica subspecies there are good sources of cold tolerance at the germination and vegetative stages. The population of recombinant inbred lines showed high potential for breeding purposes, with wide genetic variability for all the phenotypic traits evaluated. The results showed quantitative inheritance for cold tolerance at the germination stage and oligogenic inheritance for the vegetative and the reproductive stages, with two independent genes in each of these stages.

Temperaturas baixas são um dos principais limitantes à cultura do arroz no estado do Rio Grande do Sul, porém a tolerância ao frio é uma característica difícil de selecionar em condições de campo pela impossibilidade de prever a ocorrência do estresse e de obter coincidência das baixas temperaturas com os períodos críticos para a cultura. Os objetivos deste trabalho foram estudar a divergência genética para tolerância ao frio entre genótipos de arroz irrigado, avaliar o potencial de uma população índica x japônica para fins de melhoramento e estudar a herança da tolerância ao frio em três estádios de desenvolvimento. Para isso, foi realizada avaliação fenotípica de 41 genótipos de arroz irrigado para tolerância ao frio nos estádios de germinação e vegetativo, e análise molecular com marcadores do tipo microssatélites. O estudo da população de 71 linhagens recombinantes F6:7 e F6:8 foi realizado em ensaios de campo em duas safras agrícolas (2004/05 e 2005/06) e em dois locais (Cachoeirinha e Santa Vitória do Palmar-RS), onde foram avaliados sete caracteres fenotípicos, e sob condição de temperatura controlada, em Cachoeirinha, avaliada a tolerância ao frio nos estádios de germinação, vegetativo e reprodutivo. Com base nas análises fenotípica e molecular, os 41 genótipos do banco de germoplasma apresentaram ampla divergência genética, evidenciando que entre os genótipos da subespécie japônica existem boas fontes de tolerância ao frio tanto na germinação como no estádio de plântula. A população de linhagens recombinantes apresentou elevado potencial para fins de melhoramento, com ampla variabilidade genética em todos os caracteres avaliados. Os resultados mostraram uma herança quantitativa para a tolerância ao frio no estádio de germinação e uma herança oligogênica nos estádios vegetativo e reprodutivo, com dois genes independentes em cada um destes estádios. / Cold temperature is one of the main limiting factors for the rice crop in the Rio Grande do Sul State, however cold tolerance is a difficult trait to select for under field conditions due to unpredictability of cold temperature occurrence and its coincidence with critical stages of plant development. The objectives of this work were to study the genetic divergence for cold tolerance among irrigated rice genotypes, to evaluate the potential of an indica x japonica population for cold tolerance breeding and to study the inheritance and heritability of cold tolerance at three stages of development. For this, 41 irrigated rice genotypes were evaluated for cold tolerance at the germination and vegetative stages and analyzed with microsatellites molecular markers. The study of the population of 71 recombinant inbred lines was carried out on field trials conducted at two sites (Cachoeirinha and Santa Vitória do Palmar) during two growing seasons (2004/05 and 2005/06), where seven phenotypic traits were evaluated. Under controlled temperature, in Cachoeirinha, cold tolerance at germination, vegetative and reproductive stages was evaluted. Based on the phenotypic and molecular analyses, the 41 genotypes of the germplasm bank showed wide genetic divergence and evidenced that among the genotypes belonging to the japonica subspecies there are good sources of cold tolerance at the germination and vegetative stages. The population of recombinant inbred lines showed high potential for breeding purposes, with wide genetic variability for all the phenotypic traits evaluated. The results showed quantitative inheritance for cold tolerance at the germination stage and oligogenic inheritance for the vegetative and the reproductive stages, with two independent genes in each of these stages.

Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização de perfis formados a frio. O dimensionamento utilizou o Método da Resistência Direta (MRD), apresentado, em anexo, nas normas: brasileira NBR 14762, revisão 2010 e norte-americana (AISI). O MRD é uma alternativa ao tradicional método das larguras efetivas (MLE) em perfis conformados a frio, tendo a vantagem de ser aplicável a geometrias mais gerais. Analisaram-se os modos de colapso de flambagem sob carregamentos estáticos de compressão centrada e flexão simples para os principais eixos de inércia. O Método das Faixas Finitas restringidas (MFFr) foi utilizado para identificação modal e classificação dos modos de colapso, obtendo, assim, as cargas críticas de flambagem necessárias para o emprego do MRD. O problema de otimização foi formulado como a busca das dimensões da seção transversal para a redução da massa do perfil (minimizando a área da seção transversal), tendo como restrição de carregamento normal e momentos fletores em x, y, xy. Também foram utilizadas restrições para o formato do perfil. Devido à dificuldade da diferenciação analítica das expressões contidas nas normas, a análise de sensibilidade foi efetuada através de diferenças finitas à frente, apresentando um elevado custo computacional. Para a otimização, utilizou-se um algoritmo de Programação Linear Sequencial (PLS), com o critério de parada KKT. O programa gerado mostrou-se muito mais eficiente que a abordagem anterior utilizando algoritmos genéticos (AG). Foram geradas numericamente dimensões ótimas da seção transversal para diferentes cargas axiais e momentos fletores em x, y e xy. Os resultados evidenciaram a eficiência dos enrijecedores de borda, responsáveis pela redução média de 15% de área transversal. Os resultados para flexão simples apresentaram que perfis U carregados com momentos fletores no eixo y são o caso mais crítico para flambagem. Também foi verificado que esta abordagem obtém resultados melhores do que os encontrados na literatura, que utilizam o método da largura efetiva (MLE) e o método da seção efetiva (MSE). / This paper presents a methodology of optimization of cold-formed sections. The desing used the Direct Strength Method (DSM), presented in attached standards: Brazilian NBR 14762 revision 2010 and North American (AISI). The DSM is an alternative to the traditional effective widths method (EWM) in cold-formed sections, having the advantage of being applicable to the general geometries. Buckling collapse modes under centered compression and simple bending static loafing, were analyzed principal inertia axes. The constrained finite strip method was used for modal identification and classification of the collapse modes, obtaining the critical buckling loads required for the DSM. The optimization problem was formulated as the search of the crosssectional dimensions to reduce the section mass (minimizing the cross-sectional area), having as constraints normal load and bending moments in x, y, xy. Constraints were also placed to the format of the section. Due to the difficulty of the analytical differentiation of the expressions contained in the standards, the sensitivity analysis was effected through forward finite difference, presenting a high computational cost. For the optimization was used an algorithm Sequential Linear Programming (SLP), with the KKT stopping criterion. The program generated proved to be much more efficient than the previous approach using genetic algorithms (AG). Optimal dimensions of the cross-section were numerically generated to different axial loads and bending moments in x, y, and xy. The results showed the efficiency of edge stiffening, responsible for the average reduction of 15% of cross-sectional area. The results for simple bending showed that sections U loaded with bending moments in the y axis is the most critical for buckling collapse. It was also observed that this approach gets better results than those found in the literature, using the effective widths method (EWM) and effective section method (ESM).

Diamond-like carbon (DLC) é um tipo de carbono amorfo (a-C), ou carbono amorfo hidrogenado (a-C:H), com uma alta fração de carbono com ligações sp3. Filmes de DLC vêm sendo estudados com atenção considerável devido as suas características únicas como alta dureza, baixo coeficiente de atrito (em geral menor que 0,2) bem como sua resistência à corrosão e comportamento hidrofóbico. Mesmo que filmes DLC tenham uma larga gama de aplicações, a melhoria da adesão entre o filme e o substrato é uma questão a ser investigada principalmente quando estes recobrimentos são utilizados para aplicações envolvendo condições em que devem suportar altas cargas. A possibilidade de se investigar melhores configurações superficiais pode possibilitar a utilização destes filmes para este tipo de aplicação. O presente trabalho teve como objetivo melhorar as propriedades do filme de DLC através da escolha de melhores parâmetros de processo, bem como buscar uma correta configuração do substrato para sua posterior deposição visando a viabilidade em aplicações, como por exemplo, em aços para forjamento a frio. Para cumprir este objetivo, o estudo foi subdividido em duas etapas: o desenvolvimento do filme e a seleção das melhores condições do substrato onde este é depositado (superfície de um aço ferramenta). Na primeira etapa do trabalho, vários filmes multicamadas de a-C:H e a-C:H:Si foram obtidos a partir de um equipamento de magnetron sputtering utilizando-se diferentes tensões negativas nas amostras a serem recobertas. Na segunda etapa, alguns filmes selecionados na etapa 1 foram utilizados para se testar diferentes condições de substrato. Um aço DIN X100CrMoV8-1-1, o qual é comumente utilizado em matrizes de conformação a frio, foi selecionado para a etapa 2. Foram realizadas diversas caracterizações dos filmes, dos substratos e dos tratamentos duplex. Testes tribológicos de esfera sobre disco foram utilizados para se determinar o coeficiente de atrito e desgaste das superfícies obtidas. Por fim executaram-se testes de compressão axial do anel para que as energias envolvidas em processos de conformação pudessem ser medidas e os efeitos do uso de uma superfície com DLC comparados. Foi possível verificar uma forte influência das tensões bias e do Si como elemento dopante nas propriedades mecânicas dos filmes. Constatou-se que o pré-tratamento realizado na superfície do aço ferramenta (substrato do filme) conduz a resultados mais expressivos em termos de adesão do que as modificações no filme. Finalmente, propõe-se uma relação que estima a redução da energia no processo de conformação de uma liga AISI AA 7075 em função deslocamento de prensa ao utilizar-se filme de DLC. / Diamond-like carbon (DLC) is an amorphous carbon (a-C) or Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) with a high fraction of sp3 carbon bonding. DLC films have been studied with considerable attention owing to their unique properties as high hardness and low friction coefficients − usually less than 0.2 − as well as their corrosion resistance and hydrophobic behavior. Even though DLC films have a wide range of applicability, the adhesion improvement between the film and the substrate is an issue to be investigated mainly when these coatings have to be employed in high load conditions. The possibility to improve the DLC properties through the choice of better deposition parameters and the correct configuration of the substrates can bring these films to be used with higher performance in cold metalworking dies, for example. The present work has the main aim the development of DLC films and the substrates to find this kind of applicability. In order to do so, the work was separated in two stages. In the first one, several multilayer a-C:H and a-C:H:Si coatings were performed in a DC-pulsed magnetron sputtering device, using different negative bias voltages. Furthermore, it was selected some films obtained in the first stage to be deposited on different substrates of a DIN X100CrMoV8-1-1 tool steel. A basic characterization of the film, substrates and duplex surfaces were performed. Ball-on-disk was also executed to determinate the friction coefficient and wear in the coated surface. The energy involved in the cold metal forming process was gotten through the ring test where an AISI AA 7075 aluminum alloy was used as a billet. A strong influence of bias voltage and Si dopant on the mechanical properties of the films was found. Moreover, was possible to conclude that a previous treatment on tool steel surface (what in is the film substrate) leads to more expressive adhesion results when compared to the film development by itself. Finally, is proposed a relationship between forming energy process reduction and press advance when DLC thin film is used on die surface.

Orientador: Paulo Mazzafera / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T01:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobczak_JullyanaCristinaMagalhaesSilvaMoura_M.pdf: 2446892 bytes, checksum: 4c97412103a3d5abdab642b94a070f35 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O controle de deposição de ligninas em diferentes espécies de Eucalyptus foi estudado utilizando baixa temperatura como modulador. Em baixas temperaturas, foi observada redução significativa dos crescimentos foliares de E. camaldulensis, E. grandis e E. pellita e isto pareceu ser um mecanismo adaptativo a este tipo de estresse. Em E. camaldulensis e E. pellita ocorreram reduções significativas dos crescimentos caulinares. Já em E. globulus, foi observado um aumento significativo destes crescimentos, demonstrando existir temperaturas preferenciais para cada espécie que podem estar relacionadas com a distribuição natural das mesmas, bem como com padrões de atividades enzimáticas, expressões gênicas e acúmulo diferencial de ligninas. Foi observada uma atividade diferencial de guaiacol peroxidase (GPX), siringaldazina peroxidase (SPX) e polifenoloxidases (PPO) nas espécies de Eucalyptus expostas às baixas temperaturas. Adicionalmente, foi observado também um padrão de expressão gênica diferenciado para as enzimas envolvidas na biossíntese dos precursores monolignóis das ligninas e variações na deposição de ligninas, indicando haver um efeito dos tratamentos de baixas temperaturas nestes processos. Em E. pellita, as maiores atividades de peroxidases e polifenoloxidases nas regiões apicais das plantas expostas aos tratamentos de baixa temperatura foram acompanhadas de um maior acúmulo de ligninas nessas regiões, bem como de uma redução do crescimento caulinar. Em E. grandis e em E. camaldulensis observou-se que as atividades de peroxidases e polifenoloxidases tendem a ser maiores em baixas temperaturas. Observou-se também uma maior expressão de importantes genes envolvidos na biossíntese dos monolignóis precursores das ligninas, mas isto não foi acompanhado de uma maior deposição de ligninas nestas plantas. Em E. grandis não ocorreram reduções dos crescimentos caulinares em baixas temperaturas, mas em E. camaldulensis as reduções observadas poderiam estar relacionadas como outros fatores, como uma maior degradação de AIA, promovida pelo aumento das atividades de peroxidases. Em E. globulus foram observadas reduções significativas das atividades enzimáticas analisadas, tanto nas amostras de ápices quanto em bases caulinares, expostos às baixas temperaturas. Esta menor atividade enzimática também foi acompanhada de uma menor expressão de genes envolvidos na biossíntese de ligninas. Observou-se uma redução da concentração de ligninas determinadas por ácido tioglicólico nas amostras de ápice e base das plantas expostas às baixas temperaturas e a quantidade de lignina insolúvel e solúvel, determinada pelo método Klason, aumentou nas amostras de ápices. Deste modo, em E. globulus, a maior tendência de redução de ligninas poderia estar associada com o maior crescimento desta espécie em baixas temperaturas. Ao utilizar um estresse como modulador da biossíntese de ligninas, alguns dos genes envolvidos puderam indicar possíveis pontos específicos do metabolismo de ligninas a serem alterados para se produzir plantas melhoradas com menor teor deste polímero / Abstract: The control of lignin deposition in different Eucalyptus species was studied using low temperature as a modulator. Under low temperatures, a significant reduction of leaf growth was observed in E. camaldulensis, E. grandis and E. pellita and this seemed to be an adaptive mechanism to this type of stress. Significant reductions of stem growth were observed for E. camaldulensis and E. pellita. In contrast, a significant increase of stem growth was found for E. globulus, indicating that the optimal growth temperatures for each species might reflect their natural distribution or patterns of enzymatic activities, patterns of gene expression and differential accumulation of lignins. Differential activities of guaiacol peroxidase (GPX), syringaldazine peroxidase (SPX) and polyphenol oxidases (PPO) were observed for the Eucalyptus species exposed to low temperatures. It was also observed that a pattern of differential gene expression exists for the enzymes involved in the biosynthesis of monolignol lignin precursors, as well as variations in lignin deposition, indicating an effect of the low temperature treatments in these processes. The increased peroxidase and polyphenol oxidase activities in the stem apical regions of E. pellita plants exposed to the low temperature treatments were accompanied by an increase in lignin accumulation in these regions. A reduction in stem growth was also found in this species. It was observed that the peroxidase and polyphenol oxidase activities tend to be greater under low temperatures for both E. grandis and E. camaldulensis. Additionally, a transcriptional increase of important genes involved in the biosynthesis of monolignol lignin precursors was found, although this was not accompanied by an increase in lignin deposition in these plants. A reduction in stem growth was not observed at low temperatures for E. grandis but in E. camaldulensis the observed reduction in growth could also be related to others factors, such as a greater degradation of AIA promoted by the increase in the activity of peroxidases. A significant reduction was observed for all of the enzymatic activities analyzed, in both shoot tips and shoot bases of E. globulus plants exposed to low temperature treatments. This lower enzymatic activity was also accompanied by a lower expression of genes involved in lignin biosynthesis. The amount of lignin determined by thioglycollic acid in the samples of shoot tips and shoot bases of the plants exposed to low temperatures was reduced and the amount of acid insoluble and soluble lignin, determined by the method of Klason, increased significantly in the shoot tips. Thus, the tendency of reducing lignin content under cold treatment observed for E. globulus could be associated with its increase in growth at low temperatures. By using a stress as a modulator of lignin biosynthesis, some of the genes involved may indicate possible specific points of lignin metabolism that could be changed when breeding plants for lower content of this polymer / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal