O uso de chapas finas de aço, revestidas ou não, tem sido crescente nos últimos anos, principalmente aquelas que tem revestimento à base de zinco. Isto ocorre tanto na indústria automobilística e mecânica como na construção civil, que geralmente fabricam suas peças e estruturas utilizando um procedimento de soldagem. O objetivo deste trabalho é estabelecer procedimentos de soldagem à arco elétrico com proteção gasosa - GMAW - com transferência por curto circuito, para elementos de chapa fina de aço carbono não revestido e aço zincado, de modo a se obter junções de qualidade aceitável e diminuição das distorções decorrentes dos ciclos térmicos presentes durante a soldagem e, consequentemente a redução das tensões residuais. Em termos de qualidade da solda, propões-se uma combinação de consumíveis disponíveis no mercado, de modo a reduzir os defeitos como: porosidade, respingos, trincas e perda de revestimento. No caso das chapas finas de aço zincado, a melhor combinação de consumíveis encontrada foi: arame com baixo teor de desoxidantes, ER70S-3, e como gás de proteção a mistura 8% CO2 + 92% Ar. Quanto à redução e controle das distorções, três técnicas são utilizadas. A técnica que utiliza em escoadouro dinâmico de calor, formado por um jato de gás refrigerador aplicado logo após o arco de solda durante a soldagem, apresentou maior eficiência na redução das distorções, provenientes do ciclo térmico. / The thin sheet steels, coated or not, has been widely used nowadays, mainly the hot dip galvanized steel sheets. It\'s observed as in the mechanic and automobilist industry as in the civil construction that in manufacturing of pieces and structures employ welding procedures. The aim of this work is to establish procedures to gas metal are welding with short circuit transfer of thin sheet steel elements, not coated and zinc-coated steel, in order to get junctions of acceptance quality and reduction of welding stress and distortion. This distortion arise of the thermal cycles that occur during the welding. In terms of the weld quality is defined the best consumables combination available in the market, in such a way to reduce the weld defects like porosities, spatters, cracks and loss of covering. To galvanized steel sheets, the combination: wire ER70S-3 and mixture 8%CO2 + 92% Ar showed the best performance. Three techniques were employed for control and reduce the welding distortion. One that using a spot heat sink following the arc, in this case the cooling jet, was more efficient that others techniques.

Os materiais usados nas indústrias de fabricação de máquinas para o setor de armazenagem e secagem de grãos, devem garantir o desempenho requerido, não gerando nenhum prejuízo ou descontentamento do cliente final. Esta pesquisa tem como objetivo principal, avaliar o desempenho do aço Galvalume® em relação ao aço Galvanizado NBR7008 quando conformados, quanto a resistência a corrosão de ambos os materiais. Para isso foram executados testes em amostras de chapas lisas e conformadas nos aços mencionados. As amostras foram avaliadas quanto à resistência à corrosão a partir de ensaio em câmara de névoa salina (chapas lisas) e ensaio de imersão (chapas conformadas). Além disso, as amostras foram caracterizadas quanto à espessura e morfologia dos revestimentos por MEV e perfilometria em (chapas conformadas). Também foi realizado o ensaio de envelhecimento em campo, que consistiu em avaliar o aspecto visual com ambas as chapas, montadas na tampa de um silo em uso na área rural. A partir dos resultados obtidos nos ensaios, antes e após a conformação mecânica, ficou evidenciada a influencia do processo de conformação sobre a resistência à corrosão do aço Galvanizado NBR7008. Observou-se que as áreas submetidas com as dobras das laterais tiveram a taxa de corrosão aumentada. O mesmo não ocorreu para o aço revestido com Galvalume®, o qual apresentou menor taxa de corrosão do que o aço Galvanizado NBR7008. Os resultados obtidos no ensaio de envelhecimento evidenciaram a grande diferença em relação ao aspecto visual dos painéis, observando-se no aço Galvanizado uma perda excessiva do brilho, com a escurecimento da chapa após 3 anos de exposição em zona rural. Já as chapas de aço Galvalume® mantiveram o brilho após todo esse período de exposição na mesma atmosfera evidenciando a sua superioridade quanto as intempéries. O custo inicial do aço Galvalume® é, em média, 12% mais elevado que o custo do aço galvanizado (NBR7008 ZC/Z275). Contudo é importante salientar que essas características quanto ao aspecto visual são determinantes para a aceitação dos silos pelos clientes. / The most used materials in the industry of manufacture of machines for the storage and grain drying department must ensure the required performance, and should not causing any loss or dissatisfaction to the final customer. This research has as main goal measuring the performance of Galvalume® steel compared to the Galvanized steel NBR7008, when conformed, evaluating the corrosion resistance of both materials. For that, tests were made on samples of plain steel sheet and conformed steel sheet with the mentioned kinds of steel. The samples were evaluated taking into consideration the corrosion resistance in immersion test (shaped plate) and salt spray test (flat sheet). Besides, the samples were described according to thickness and coating morphology by MEV and perfilometry. Also, a test of accelerated aging was made, which consisted in measuring visual aspect in both kinds of steel. They were assembled on the cover of a silo that was working, located in the countryside. From the results reached through the tests, before and after the mechanical conformation, the influence of conformed process on the corrosion resistance of the Galvanized steel NBR7008 was evidenced. It could be noted that the areas submitted with lateral folds had corrosion rates increased. But, with the Galvalume® steel was different, this one showed lower corrosion rate than Galvanized steel NBR7008. The results reached with the accelerated aging test showed the big difference related to visual aspects of the panels, in which an excessive brightness loss on the Galvanized steel, with the darkening of the steel sheet after 3 years of exposure in the countryside was observed. Whereas the Galvalume® steel sheet kept the brightness after all this period of exposure to the same atmosphere, showing its superiority in corrosion resistance. The cost of Galvalume® steel is about 12% higher than cost of Galvanized steel (NBR7008 ZC/Z275). However it is important to point these attributes, regarding to visual aspect, which are determinants for good acceptance of silos by the customers.

Revestimentos de zinco obtidos por imersão a quente têm sido amplamente utilizados em estruturas expostas em solos, águas naturais e atmosfericamente, devido a excelente resistência em meios de baixa agressividade. Nessas aplicações, as arestas de corte ficam expostas e estão mais susceptíveis à corrosão. Objetivando relacionar a microestrutura dos revestimentos com técnicas de microssondas eletroquímicas, para melhor entender os processos corrosivos de aços galvanizados, buscou-se uma nova metodologia para ampliar as fases e obter uma estrutura em camadas. Para a caracterização da morfologia dos revestimentos obtidos pelo processo de galvanização por imersão a quente (galvanized, galvannealed e galvalume) utilizou-se microscopia óptica e eletrônica de varredura com microanálise. Para verificar e analisar os mecanismos de corrosão das fases presentes nos revestimentos de zinco de forma localizada empregou-se a técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET) e microcélula capilar (MEC), e de forma complementar, para identificar os produtos de corrosão formados utilizou-se micro difração de raios X (μ-DRX). Os resultados demonstraram que a metodologia empregada neste estudo é adequada para avaliar as fases de forma individual ou conectadas galvanicamente, e assim identificar as fases mais ativas durante os processos corrosivos. Os resultados obtidos por microcélula complementam os mapeamentos de densidade de corrente obtidos por eletrodo vibratório, mostrando que os intermetálicos permanecem estáveis após os ensaios e a região mais ativa é o revestimento não intemperizado (polido) próximo à interface aço/revestimento. O revestimento que apresentou melhor resistência à corrosão em soluções contendo cloreto foi o Zn55Al. O espectro μ-XRD para o revestimento galvanized, indica a presença das fases zincita e Fe-α sobre o aço IF (interstitial free), mostrando que sob condições de OCP a superfície de aço IF foi protegida pelo revestimento apesar da sua grande área. Esta precipitação pode ainda proteger áreas de aço expostas aonde o revestimento foi danificado por arranhões ou na aresta de corte. / Hot-dip zinc coatings have been widely used in structures exposed to soils, natural water and atmosphere due to their excellent resistance in low aggressive media. In such applications, the cutting edges are exposed and more susceptible to corrosion. In order to correlate the microstructure of the coating with electrochemical microprobe techniques, a new methodology was developed to amplify the size of the phases and to obtain a layered structure. Optical microscopy and scanning electron microscopy were used to characterize the morphology of the coatings obtained by the hot dip galvanization process (galvanized, galvannealed e galvalume). Scanning vibrating electrode technique (SVET) and capillary microcell (MEC) were used to identify and study the corrosion mechanisms of the phases present in zinc coatings. The corrosion products were identified by X-ray micro-diffraction (μ-XRD). The results demonstrated that the methodology employed in this study is adequate to evaluate the phases individually or galvanically connected, thus identifying the most active phases during the corrosive processes. The results obtained by microcell complement the current density mappings obtained by vibrating electrode, showing that the intermetallics remain stable after the analysis and the most active region is the not wedered coating near the steel/coating interface. The coating that showed the best corrosion resistance in solutions containing chloride was the Zn55Al. The μ-XRD spectrum for the galvanized coating indicates the presence of zincite and Fe-α on the IF steel (interstitial free), showing that under OCP conditions the IF steel surface was protected by the coating despite its large area. This precipitation can further protect exposed steel areas where the coating has been damaged by scratches or at the cutting edge.

Controlled Low Strength Materials (CLSM) are cementitious self-compacting materials, comprised of low cement content, supplementary cementing materials, fine aggregates, and water. CLSM is typically used as an alternative to conventional compacted granular backfill in applications, such as pavement bases, erosion control, bridge abutments, retaining walls, bedding and backfilling of pipelines. This dissertation presents the findings of an extensive study carried out to determine the corrosivity of CLSM on ductile iron and galvanized steel pipelines. The study was performed in two phases and evaluated more than 40 different CLSM mixture proportions for their corrosivity. An extensive literature survey was performed on corrosion of metals in soils and corrosion of reinforcement in concrete environments to determine possible influential factors. These factors were used as explanatory variables with multiple levels to identify the statistically significant factors. Empirical models were developed for percent mass loss of metals embedded in CLSM and exposed to different environments. The first and only service life models for ductile iron and galvanized steel pipes embedded in CLSM mixtures were developed. Models indicated that properly designed CLSM mixtures can provide an equal or longer service life for completely embedded ductile iron pipes. However, the service life of galvanized pipes embedded in CLSM should not be expected to be more than the service life provided by corrosive soils.

M. Tech. Metalurgical Engineering. / A research project was launched to produce zinc/ nickel, zinc/ tin and zinc/aluminium alloys at different concentrations and to test zinc pick-up with the typical steels used in South Africa. Results show that the addition of 0.023% Al and 0.06% Ni in the zinc bath can be successfully used to reduce the zinc pick up of commercial grades of steel. Tin improved quality of coating as compared to pure zinc.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2008. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 152-158).

Revestimentos de zinco obtidos por imersão a quente têm sido amplamente utilizados em estruturas expostas em solos, águas naturais e atmosfericamente, devido a excelente resistência em meios de baixa agressividade. Nessas aplicações, as arestas de corte ficam expostas e estão mais susceptíveis à corrosão. Objetivando relacionar a microestrutura dos revestimentos com técnicas de microssondas eletroquímicas, para melhor entender os processos corrosivos de aços galvanizados, buscou-se uma nova metodologia para ampliar as fases e obter uma estrutura em camadas. Para a caracterização da morfologia dos revestimentos obtidos pelo processo de galvanização por imersão a quente (galvanized, galvannealed e galvalume) utilizou-se microscopia óptica e eletrônica de varredura com microanálise. Para verificar e analisar os mecanismos de corrosão das fases presentes nos revestimentos de zinco de forma localizada empregou-se a técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET) e microcélula capilar (MEC), e de forma complementar, para identificar os produtos de corrosão formados utilizou-se micro difração de raios X (μ-DRX). Os resultados demonstraram que a metodologia empregada neste estudo é adequada para avaliar as fases de forma individual ou conectadas galvanicamente, e assim identificar as fases mais ativas durante os processos corrosivos. Os resultados obtidos por microcélula complementam os mapeamentos de densidade de corrente obtidos por eletrodo vibratório, mostrando que os intermetálicos permanecem estáveis após os ensaios e a região mais ativa é o revestimento não intemperizado (polido) próximo à interface aço/revestimento. O revestimento que apresentou melhor resistência à corrosão em soluções contendo cloreto foi o Zn55Al. O espectro μ-XRD para o revestimento galvanized, indica a presença das fases zincita e Fe-α sobre o aço IF (interstitial free), mostrando que sob condições de OCP a superfície de aço IF foi protegida pelo revestimento apesar da sua grande área. Esta precipitação pode ainda proteger áreas de aço expostas aonde o revestimento foi danificado por arranhões ou na aresta de corte. / Hot-dip zinc coatings have been widely used in structures exposed to soils, natural water and atmosphere due to their excellent resistance in low aggressive media. In such applications, the cutting edges are exposed and more susceptible to corrosion. In order to correlate the microstructure of the coating with electrochemical microprobe techniques, a new methodology was developed to amplify the size of the phases and to obtain a layered structure. Optical microscopy and scanning electron microscopy were used to characterize the morphology of the coatings obtained by the hot dip galvanization process (galvanized, galvannealed e galvalume). Scanning vibrating electrode technique (SVET) and capillary microcell (MEC) were used to identify and study the corrosion mechanisms of the phases present in zinc coatings. The corrosion products were identified by X-ray micro-diffraction (μ-XRD). The results demonstrated that the methodology employed in this study is adequate to evaluate the phases individually or galvanically connected, thus identifying the most active phases during the corrosive processes. The results obtained by microcell complement the current density mappings obtained by vibrating electrode, showing that the intermetallics remain stable after the analysis and the most active region is the not wedered coating near the steel/coating interface. The coating that showed the best corrosion resistance in solutions containing chloride was the Zn55Al. The μ-XRD spectrum for the galvanized coating indicates the presence of zincite and Fe-α on the IF steel (interstitial free), showing that under OCP conditions the IF steel surface was protected by the coating despite its large area. This precipitation can further protect exposed steel areas where the coating has been damaged by scratches or at the cutting edge.

Os materiais usados nas indústrias de fabricação de máquinas para o setor de armazenagem e secagem de grãos, devem garantir o desempenho requerido, não gerando nenhum prejuízo ou descontentamento do cliente final. Esta pesquisa tem como objetivo principal, avaliar o desempenho do aço Galvalume® em relação ao aço Galvanizado NBR7008 quando conformados, quanto a resistência a corrosão de ambos os materiais. Para isso foram executados testes em amostras de chapas lisas e conformadas nos aços mencionados. As amostras foram avaliadas quanto à resistência à corrosão a partir de ensaio em câmara de névoa salina (chapas lisas) e ensaio de imersão (chapas conformadas). Além disso, as amostras foram caracterizadas quanto à espessura e morfologia dos revestimentos por MEV e perfilometria em (chapas conformadas). Também foi realizado o ensaio de envelhecimento em campo, que consistiu em avaliar o aspecto visual com ambas as chapas, montadas na tampa de um silo em uso na área rural. A partir dos resultados obtidos nos ensaios, antes e após a conformação mecânica, ficou evidenciada a influencia do processo de conformação sobre a resistência à corrosão do aço Galvanizado NBR7008. Observou-se que as áreas submetidas com as dobras das laterais tiveram a taxa de corrosão aumentada. O mesmo não ocorreu para o aço revestido com Galvalume®, o qual apresentou menor taxa de corrosão do que o aço Galvanizado NBR7008. Os resultados obtidos no ensaio de envelhecimento evidenciaram a grande diferença em relação ao aspecto visual dos painéis, observando-se no aço Galvanizado uma perda excessiva do brilho, com a escurecimento da chapa após 3 anos de exposição em zona rural. Já as chapas de aço Galvalume® mantiveram o brilho após todo esse período de exposição na mesma atmosfera evidenciando a sua superioridade quanto as intempéries. O custo inicial do aço Galvalume® é, em média, 12% mais elevado que o custo do aço galvanizado (NBR7008 ZC/Z275). Contudo é importante salientar que essas características quanto ao aspecto visual são determinantes para a aceitação dos silos pelos clientes. / The most used materials in the industry of manufacture of machines for the storage and grain drying department must ensure the required performance, and should not causing any loss or dissatisfaction to the final customer. This research has as main goal measuring the performance of Galvalume® steel compared to the Galvanized steel NBR7008, when conformed, evaluating the corrosion resistance of both materials. For that, tests were made on samples of plain steel sheet and conformed steel sheet with the mentioned kinds of steel. The samples were evaluated taking into consideration the corrosion resistance in immersion test (shaped plate) and salt spray test (flat sheet). Besides, the samples were described according to thickness and coating morphology by MEV and perfilometry. Also, a test of accelerated aging was made, which consisted in measuring visual aspect in both kinds of steel. They were assembled on the cover of a silo that was working, located in the countryside. From the results reached through the tests, before and after the mechanical conformation, the influence of conformed process on the corrosion resistance of the Galvanized steel NBR7008 was evidenced. It could be noted that the areas submitted with lateral folds had corrosion rates increased. But, with the Galvalume® steel was different, this one showed lower corrosion rate than Galvanized steel NBR7008. The results reached with the accelerated aging test showed the big difference related to visual aspects of the panels, in which an excessive brightness loss on the Galvanized steel, with the darkening of the steel sheet after 3 years of exposure in the countryside was observed. Whereas the Galvalume® steel sheet kept the brightness after all this period of exposure to the same atmosphere, showing its superiority in corrosion resistance. The cost of Galvalume® steel is about 12% higher than cost of Galvanized steel (NBR7008 ZC/Z275). However it is important to point these attributes, regarding to visual aspect, which are determinants for good acceptance of silos by the customers.

Este trabalho apresenta um estudo do processo de cromatização de arames galvanizados da Linha de Galvanização 2 da Gerdau Riograndense através do entendimento das variáveis de processo que podem ser alteradas com o intuito de proporcionar uma resistência à oxidação branca maior do que a fornecida com os parâmetros de processo utilizados atualmente. Amostras de arames foram coletadas diretamente da linha de galvanização e submetidas a ensaios acelerados de corrosão em câmaras de umidade saturada (NBR 8095 e ISO 6270-2)16 e de névoa salina (NBR 8094 e ASTM B 117)15. Com base nos resultados obtidos destes ensaios são propostas alterações nas variáveis de processo, como por exemplo, tempo de imersão no tanque de cromatizante, avaliando o aumento ou não do poder protetivo. Os resultados obtidos até agora mostraram que as configurações operacionais da Linha de Galvanização 2 não oferecem uma condição para a formação de uma camada protetora eficiente. Espera-se com este trabalho justificar junto à Empresa a necessidade de alteração de parâmetros de processo para que se consiga obter significativo aumento no poder protetivo conferido pelo cromatizante ao arame galvanizado, e assim, ter condições de disponibilizar ao mercado um produto com qualidade superior no que tange a resistência à oxidação branca. / This work presents a study about the chromatization process for galvanized steel wires in the Galvanizing Line 2 of the Gerdau Riograndense through the understanding of variables of the process that can be modified to provide a superior white corrosion resistance than the one which is provided actually. Samples of wires were collected directly from the galvanizing line and submitted to accelerated corrosion tests in the saturated humidity chamber (NBR 8095 and ISO 6270-2)16 and the salt spray chamber (NBR 8094 and ASTM B 117)15. Based in the results from this tests changes in the process variables are proposed like immersion time in the chromatizating bath to evaluate the increase or decrease of the protective action. The results obtained so far showed that the operational configurations of the Galvanizing Line 2 do not offer a good condition to create an efficient protective layer on the wire. The expectation of this work is to justify to the company that changes in the parameters process are necessaries to get a significant increasing of the protective chromatizating action on the galvanized wire and this way to have conditions to offer to costumers a product with superior quality about white corrosion resistance.

Os materiais usados nas indústrias de fabricação de máquinas para o setor de armazenagem e secagem de grãos, devem garantir o desempenho requerido, não gerando nenhum prejuízo ou descontentamento do cliente final. Esta pesquisa tem como objetivo principal, avaliar o desempenho do aço Galvalume® em relação ao aço Galvanizado NBR7008 quando conformados, quanto a resistência a corrosão de ambos os materiais. Para isso foram executados testes em amostras de chapas lisas e conformadas nos aços mencionados. As amostras foram avaliadas quanto à resistência à corrosão a partir de ensaio em câmara de névoa salina (chapas lisas) e ensaio de imersão (chapas conformadas). Além disso, as amostras foram caracterizadas quanto à espessura e morfologia dos revestimentos por MEV e perfilometria em (chapas conformadas). Também foi realizado o ensaio de envelhecimento em campo, que consistiu em avaliar o aspecto visual com ambas as chapas, montadas na tampa de um silo em uso na área rural. A partir dos resultados obtidos nos ensaios, antes e após a conformação mecânica, ficou evidenciada a influencia do processo de conformação sobre a resistência à corrosão do aço Galvanizado NBR7008. Observou-se que as áreas submetidas com as dobras das laterais tiveram a taxa de corrosão aumentada. O mesmo não ocorreu para o aço revestido com Galvalume®, o qual apresentou menor taxa de corrosão do que o aço Galvanizado NBR7008. Os resultados obtidos no ensaio de envelhecimento evidenciaram a grande diferença em relação ao aspecto visual dos painéis, observando-se no aço Galvanizado uma perda excessiva do brilho, com a escurecimento da chapa após 3 anos de exposição em zona rural. Já as chapas de aço Galvalume® mantiveram o brilho após todo esse período de exposição na mesma atmosfera evidenciando a sua superioridade quanto as intempéries. O custo inicial do aço Galvalume® é, em média, 12% mais elevado que o custo do aço galvanizado (NBR7008 ZC/Z275). Contudo é importante salientar que essas características quanto ao aspecto visual são determinantes para a aceitação dos silos pelos clientes. / The most used materials in the industry of manufacture of machines for the storage and grain drying department must ensure the required performance, and should not causing any loss or dissatisfaction to the final customer. This research has as main goal measuring the performance of Galvalume® steel compared to the Galvanized steel NBR7008, when conformed, evaluating the corrosion resistance of both materials. For that, tests were made on samples of plain steel sheet and conformed steel sheet with the mentioned kinds of steel. The samples were evaluated taking into consideration the corrosion resistance in immersion test (shaped plate) and salt spray test (flat sheet). Besides, the samples were described according to thickness and coating morphology by MEV and perfilometry. Also, a test of accelerated aging was made, which consisted in measuring visual aspect in both kinds of steel. They were assembled on the cover of a silo that was working, located in the countryside. From the results reached through the tests, before and after the mechanical conformation, the influence of conformed process on the corrosion resistance of the Galvanized steel NBR7008 was evidenced. It could be noted that the areas submitted with lateral folds had corrosion rates increased. But, with the Galvalume® steel was different, this one showed lower corrosion rate than Galvanized steel NBR7008. The results reached with the accelerated aging test showed the big difference related to visual aspects of the panels, in which an excessive brightness loss on the Galvanized steel, with the darkening of the steel sheet after 3 years of exposure in the countryside was observed. Whereas the Galvalume® steel sheet kept the brightness after all this period of exposure to the same atmosphere, showing its superiority in corrosion resistance. The cost of Galvalume® steel is about 12% higher than cost of Galvanized steel (NBR7008 ZC/Z275). However it is important to point these attributes, regarding to visual aspect, which are determinants for good acceptance of silos by the customers.