A estampabilidade das ligas de alumínio é um assunto que interessa à vários segmentos industriais, pois é largamente aplicada na fabricação de peças e componentes. Entre dois processos de solidificação do alumínio, a solidificação de placa (DC) e o vazamento contínuo via caster (CC), o processo caster apresenta um histórico de condições inferiores para estampagens mais críticas nestas ligas. Este estudo visa avaliar as diferenças entre os processos de fabricação para chapas na liga AA1050 laminadas para 1,80mm, na condição recristalizada, durante a laminação e tratamento térmico e, caracterizar a microestrutura e textura. Ensaios de conformabilidade foram utilizados para identificar qual processo apresenta o melhor desempenho para estampagem. Para realização do estudo foram analisados três lotes de produção da Companhia Brasileira de Alumínio CBA, proveniente de processo de vazamento tipo placa (DC), e dois outros lotes provenientes de processo de vazamento tipo caster (CC) sendo, um com homogeneização intermediária e outro sem homogeneização. Os materiais foram processados em laminadores e fornos de escala industrial. A estrutura metalúrgica foi caracterizada através de ensaios metalográficos ao longo dos processos, obtendo-se a distribuição de intermetálicos e a estrutura cristalina através de microscopia ótica. A microscopia eletrônica também foi empregada para identificação dos precipitados. Ensaio de tração foi utilizado para identificar a variação das propriedades mecânicas ao longo do processo. Na condição final, ou seja, após laminação para 1,80mm de espessura com posterior recozimento foram utilizados os ensaios de orelhamento (earing), Erichsen, análise da anisotropia e levantamento da curva limite de conformação (CLC), para identificar qual processo apresenta o melhor resultado de conformação. A fim de entender as mudanças ocorridas nos materiais, foi estudada a macrotextura gerada no material ao longo da espessura da chapa. Na condição final foi realizada a microtextura no processo placa e caster sem homogeneização. A microestrutura dos materiais apresentou resultados distintos entre os processos, o material de placa mais homogêneo, tanto na distribuição dos intermetálicos quanto na estrutura granular. As propriedades mecânicas do caster, (LRT, LE e Dureza) ficaram um pouco superiores às do material de placa. O ensaio de Erichsen indicou que o material de placa resistiu a uma maior profundidade de conformação. No ensaio de orelhamento o caster sem homogeneização apresentou o menor índice, porém o material de placa apresentou a maior profundidade de conformação. As texturas encontradas ao longo dos processos foram principalmente a tipo Goss , Cubo e Cubo rodado . Também foram identificadas texturas típicas de cisalhamento após a laminação a frio, Dillamore {4 4 11} e Taylor {11 11 8}. A textura tipo S~ que é favorável a conformabilidade de metais CFC, apareceu ao final dos processos. Na curva limite de conformação (CLC) foi possível identificar que o caster com homogeneização apresentou o melhor resultado que os outros dois processos. Os ensaios de conformabilidade indicaram que o material de placa tem uma estampagem mais profunda, enquanto que o material de caster sem homogeneização tem um orelhamento menor. / Stampability of aluminum alloys is a subject of interest to several industrial sectors because they are largely used in the fabrication of several parts and components. The choice is based upon the stampability and the relative manufacturing capability in relation to other aluminum alloys that contain larger amounts of alloying elements and, consequently, higher mechanical properties. When comparing two solidification processes, namely the direct chill (DC) and the continuous casting (CC) via caster, the CC process historically presents inferior performance for the more critical stampings in these alloys. This study aims at the evaluation of the differences between the fabrication processes (routes) of AA1050 rolled to 1,80mm sheets in the conditions as annealed, rolled and after heat treatment and to characterize their microstructure and texture. Stamping tests have been performed to identify which process presents best stamping performance. To carry out these studies three production lots from the Companhia Brasileira de Alumínio CBA have been employed namely one from the DC method and two other lots from the DC method, one with and one without an intermediate homogenization treatment. All materials have been processed in rolling mills and ovens in an industrial scale. The metallurgical structure has been characterized by optical and electronic microscopy throughout the processes analyzing the intermetallics and precipitate distribution. Tensile tests have been perfumed to identify the evolution of the mechanical properties throughout the process. In the final condition, i.e., after rolling down to 1,80mm and annealing, earing tests, Erichsen drawing tests and anisotropy have been evaluated together with the Forming Limit Diagram( FLD), to evaluate which process presented the best results in terms of formability. In order to understand the changes that occurred, the macrotexture has been studied along the thickness of the rolled sheets. In the final condition, the microtexture of the DC and the CC without homogenization have been compared. Different microstructures have been obtained for the studied processes: the DC material was more homogeneous, both in terms of intemetallic distribution and grain size. The mechanical properties of the CC material, in terms of TS, YS and hardness, were sligthly higher than those for the DC material. Erichsen test showed that the DC material takes higher deformations. Earing tests showed that the CC material without homogeneization presented the best results however the DC material presented better cup height. The textures analyzed for the different process stages were mainly of the Goss , Cube and rotated Cube types. Also some typical shear textures of the Dillamore {4 4 11} and Taylor {11 11 8} types have been observed in cold rolled sheets. The S~ type, which is favourable for the formability of FCC metals, showed up in the final processing stages. The FLD showed that the CC with homogenization presented better results when compared to the other two processing routes. The stamping tests showed that the DC material presents higher drawability while the CC material without homogenization presents lower earing index.

Este trabalho procurou identificar o defeito que ocorria no teste de estanqueidade de uma peça e apresentar a correlação entre o nível de porosidade encontrado no produto fundido com a liga de alumínio A356 e os processos de fusão e de manutenção sob temperaturas controladas, o teor de hidrogênio, o sistema de enchimento e de alimentação, obedecendo ao princípio de solidificação direcional e o posicionamento do modelo em relação à linha de divisão. Foram efetuadas algumas experiências com diferentes tempos de introdução de nitrogênio para a purificação do metal, com a inversão do modelo em relação ao plano de partição do molde, com a modificação das dimensões do sistema de enchimento, com a substituição dos massalotes laterais por outros com luvas exotérmicas e utilizando-se resfriadores. Tentou-se verificar os benefícios que os filtros cerâmicos proporcionam aos fundidos, principalmente quanto à diminuição do nível de porosidade, menor turbulência e maior capacidade de reter as inclusões e parte dos filmes de óxidos. Para comprová-los, propôs-se a fundição de peças, em moldes confeccionados pelo processo de areia à verde, com diferentes tipos de filtros cerâmicos nos canais de distribuição. As amostras foram analisadas no Laboratório Metalográfico do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e no Laboratório de Metalurgia e de Materiais Cerâmicos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo. Após a análise dos resultados em microscópio óptico, microscópio eletrônico de varredura e em espectrômetro por emissão de energia observou-se que o problema está relacionado principalmente com a alimentação e a solidificação direcional e não somente com o teor de hidrogênio. / The objective of this work is to study the type of defect identified during the pressure tightness test of aluminum parts and to establish a relationship between porosity level of an A356 aluminum alloy and the production processes, hydrogen level, feeding system, and directional solidification. Different nitrogen blowing times, inversion of the mould pattern, relative to the partition line, changing of the feeding system dimensions, replacement of the lateral feeding by exothermic gloves and the use of chills where tested. Ceramic filters were also tested, in order to evaluate their influence on the formation of porosities and on the porosity level, through a decrease of turbulence and an increase in the capacity of retaining non-metallic inclusions and part of the oxide films. Casting was performed by the green sand process using different ceramic filters. The obtained parts were metallographicaly analyzed through optical and scanning electronic microscopy using also EDS analysis. The results showed that porosity is related with the feeding conditions and directional solidification besides the hydrogen content of the alloys.

Foram analisados, por difração de raios X, dois materiais policristalinos: uma liga de Heusler (C02ScSn), onde amostras originárias da mesma preparação foram submetidas a vários tratamentos térmicos distintos, e um material biocerâmico. Para o refinamento utilizou-se o Método de Rietveld. Na análise feita com a liga de Heusler (C02ScSn) tornou-se evidente uma segunda fase: C02Sn, e que não foi refinada por não haver um modelo de estrutura para a mesma. Assim, o refinamento foi efetuado, apenas para a estrutura conhecida, escolhendo algumas alternativas de função perfil, tais como as funções Gaussiana, pseudo-Voigt e Thompson¬-Cox-Hastings pseudo-Voigt modificada. A radiação de fundo também foi refinada utilizando o polinômio de quinta ordem. Os resultados obtidos foram equivalentes. Dos resultados obtidos nos refinamentos, conclui-se que as condições de preparação das amostras Fl17 (proveniente da amostra original, tratada a 600°C por 60 horas, em seguida moída, tratada a 200°C por 80 horas e submetida a resfriamento lento) e Al17 (proveniente da amostra original, tratada a 800°C por 48 horas e submetida a resfriamento lento), foram as mais satisfatórias. As amostras Fl17 e Al17 foram mais satisfatórias, respectivamente, segundo os índices de discordância do refinamento: qualidade do refinamento, de perfil e de perfil ponderado, e segundo os índices de discordância do refinamento: de Bragg e de fator de estrutura. Pela análise feita com o material biocerâmico tornou-se evidente a presença de duas fases cristalinas: hidroxiapatita [Ca10 (PO4) 6 (OH)2] e whitlockite [βCa3(PO4)2], e com o refinamento foi possível calcular a composição da mistura nas amostras. Pode-se concluir que o processo utilizado na obtenção da amostra HAIII103 ([Jarcho, M., Bolen, H. C., Thomas, M. B., Bobick, J., Kay, J. F. and Doremus, R. H., 1976. J. Matter. Sci., 11, 2027-2035], e homogeneizada com a mistura de colágeno: polímeros hidrofílicos) mostrou-se mais adequado, já que a mesma apresentou-se mais rica em hidroxiapatita. / Two polycrystalline materials were analysed by X-ray diffraction: a Heusler alloy (Co2ScSn), where samples originating from the same preparation were submitted to several different thermal treatments, and a bioceramic material. The Rietveld method was employed for the refinement. The analysis of the Heusler alloy clearly revealed the presence of a second phase: CO2Sn, which was not refined due to the absence of a structural model. Thus, the refinement was performed, only for the component with known structural model, choosing several alternative profile functions such as Gaussian, pseudo-Voigt and Thompson-Cox-Hastings modified pseudo-Voigt. The background radiation also was refined using a fifth order polynomial. The results obtained were equivalent. From the results obtained by the refinement it can be concluded that the preparation conditions of sample Fl17 (arising from the original sample treated at 600OC for 60 hours, ground, treated at 200OC for 80 hours and annealed) and Al17 (arising from the original sample treated at 800OC for 48 hours and annealed) were more satisfactory. The samples F117 and Al17 were more satisfactory, respectivelly, according to the disagreement factors goodness of fit, pattern and weighted pattern, and according to the disagreement factors Bragg and structure factor. The analysis of the bioceramic material clearly revealed the presence of two crystalline phases: hydroxyapatite [Ca10(PO4)6(OH)2] and whitlockite [β-Ca3(PO4)2] and via the refinement it was possible to calculate its composition. The procedure used to obtain sample HAIII103 ([Jarcho, M., Bolen, H. C., Thomas, M. B., Bobick, J., Kay, J. F. and Doremus, R. H., 1976. J. Matter. Sci., 11, 2027-2035], and homogeneized with a mixture of collagenous: hidrophylic polymers) proved to be the most adequate since this sample was richer in hydroxyapatite.

As ligas com memória de forma (Shape Memory Alloy - SMA) consistem em um grupo de materiais metálicos que possuem a habilidade de retornar a um formato ou tamanho previamente definido quando submetidas a um ciclo térmico adequado, devido a alterações em sua estrutura cristalina. Esta mudança não é um processo termodinamicamente reversível, apresentando, conseqüentemente, histerese. Portanto, a característica principal destes materiais é a habilidade de sofrer grandes deformações e, em seguida, recuperar sua forma original quando a carga é removida ou o material é aquecido. Assim, pode-se utilizar esse fenômeno para construir atuadores leves e silenciosos, como verdadeiros músculos metálicos. O desenvolvimento de atuadores com as SMAs apresenta grande atrativo para diversos campos da engenharia, principalmente na área de robótica, substituindo os atuadores convencionais de grande peso e ruidosos, como motores, válvulas solenóides, etc. Entretanto, para o bom desempenho de atuadores SMA requer-se um complexo sistema de controle e resfriamento, reduzindo-se o tempo de resposta do atuador e minimizando-se os efeitos da histerese. Neste trabalho, propõe-se um inovador sistema de resfriamento, baseado em pastilha termo-elétrica (efeito Seebeck-Peltier). Este método possui a vantagem de ser mais compacto e simples que outros métodos de resfriamento forçado. Um modelo matemático completo foi também desenvolvido, e um protótipo experimental foi construído. Diversos experimentos foram utilizados para a validação do modelo e para a identificação de todos seus parâmetros. Analisou-se então a aplicabilidade de um controle de posição baseado em algoritmo PID, utilizando-se diversos métodos de ajuste de ganhos. Verificou-se um desempenho razoável, com uma largura de banda em malha fechada de aproximadamente 0,37Hz. Em seguida, desenvolveu-se um sistema de controle de posição baseado em teoria de modos deslizantes (sliding mode control), que utiliza o modelo matemático do sistema e leva em conta as não linearidades existentes. Embora matematicamente mais complexo, obteve-se um desempenho superior ao PID, com largura de banda de 0,69Hz. Diversos experimentos confirmaram também a robustez deste controlador e seu bom desempenho na presença de distúrbios. / Shape Memory Alloys (SMA) consist of a group of metallic materials that demonstrate the ability to return to some previously defined shape when subjected to the appropriate thermal cycle, due to shift in the materials crystalline structure. The change that occurs within SMAs crystalline structure is not a thermodynamically reversible process and results in hysteresis behavior. The key feature of these materials is the ability to undergo large plastic strains and subsequently recover these strains when a load is removed or the material is heated. Such property can be used to build silent and light actuators, similar to a mechanical muscular fiber. SMA actuators have several advantages in several engineering fields, mainly in robotics, replacing the conventional actuators like motors or solenoids. However, the good performance of the SMA actuator depends on a complex control and cooling systems, reducing the time constant and minimizing the effects of hysteresis. In the present work, a novel cooling system is proposed, based on thermo-electric effect (Seebeck-Peltier effect). Such method has the advantage of reduced weight and requires a simpler control strategy compared to other forced cooling systems. A complete mathematical model of the actuator was also derived, and an experimental prototype was implemented. Several experiments were used to validate the model and to identify all parameters. A PID position control system was developed and implemented in the prototype, using several tuning methods. A good performance was obtained, with a cut-off frequency of 0.37Hz. A position controller based on sliding mode theory was then developed, using the mathematical model of the system and taking into account the non-linear effects. Although such controller presents a more complex mathematical derivation, a better performance was obtained, with a cut-off frequency of 0.69Hz. Several experiments confirmed the robustness and disturbance filtering properties of the sliding mode controller.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this work the synthesis of MgCdS ternary semiconductor nanocrystal alloys has been carried out by aqueous route through a bottom-up approach, using conventional hydrothermal heating as well as in situ onto graphene matrices. In the synthesis of MgCdS nanocrystals, the effect of each reaction parameter on the spectroscopic properties was studied aiming to understand the possibilities to control the optical properties. Emission spectra of MgCdS samples obtained in the experiments designed to optimize reaction parameters exhibited a single emission band reflecting nanocrystal growth, with quantum yields as high as 85%. Based on the presence of two bands in absorption spectra as well as atomic absorption spectrometry (AAS) data it was possible to propose that nanocrystals are composed of Cd and Mg. Concerning the structural architecture, it has been proposed that nanocrystals show a core-shell structure with a diffuse interface. Data from AAS also showed that the final composition of nanocrystals is generally different from the initial reaction Cd:Mg proportion, as the metal precursors have distinct reactivities. Morphological analyses by transmission electron microscopy (TEM) of nanocrystals evidenced the predominance of spherical shapes and sizes below 4 nm. Studies of the formation of nanocrystal alloys with Mg1-xCdxS and Cd1-xMgxS composition, by ion exchange from the binary components MgS and CdS helped the discussion of spectroscopic behavior of the ternary system MgCdS. It was possible to confirm that the introduction of a second cation (Cd2+ or Mg2+) into each binary structure (MgS or CdS) is consistent with the observation of two absorption bands and only one emission band. The addition of graphene derivatives during the synthesis of MgCdS nanocrystals was carried out aiming to improve the properties of the materials, as well as providing a physical support to the nanocrystals, favoring future applications. The presence of graphene induced shifts in the emission bands to larger wavelengths concomitant with intensity reduction, which can be taken as evidence of interactions between the materials. The morphologies of composites were characterized by typical graphene sheets decorated with spherical nanocrystals. / Neste trabalho foram realizadas as sínteses de nanocristais (NCs) semicondutores ternários de MgCdS via síntese aquosa através da metodologia bottom-up, assistida por tratamento térmico hidrotermal convencional, além da síntese in situ de nanocompósitos de MgCdS em matrizes de grafeno. A síntese do nanocristal de MgCdS foi avaliada através do efeito da variação de cada parâmetro de síntese sobre as propriedades espectroscópicas do material, a fim de se compreender as possibilidades de controle das propriedades ópticas. Os espectros de emissão dos NCs de MgCdS, referente ao estudo de otimização dos parâmetros de síntese, apresentaram uma única banda de emissão intensa que reflete o crescimento do nanocristal, com rendimentos quânticos de fotoluminescência elevados, chegando a 85%. Com base na presença de duas bandas de absorção no espectro de UV-visível, bem como de dados de espectrofotometria de absorção atômica (AAS), pode-se inferir que os nanocristais são compostos pelos metais de Cd e Mg, propondo-se a hipótese de uma arquitetura caroço-casca com interface difusa. Os dados obtidos através de AAS mostraram também que, como os precursores tem reatividades distintas, a composição dos materiais formados tende a diferir da proporção Cd2+:Mg2+ utilizada na reação. As análises morfológicas realizadas por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) permitiram verificar o contorno esférico e uniforme das nanoesferas e estimar o tamanho dos nanocristais, sendo abaixo de 4 nm. Estudos de formação de ligas do tipo Mg1-xCdxS e Cd1-xMgxS, por troca iônica a partir dos componentes binários MgS e CdS permitiram compreender melhor os dados espectroscópicos dos nanocristais formados introduzindo ambos precursores simultaneamente. Confirmou-se que a introdução do segundo cátion (Cd2+ ou Mg2+) em cada estrutura binária (MgS ou CdS) de fato causa a formação de duas bandas de absorção e somente uma de emissão. A implementação de derivados de grafeno na síntese do MgCdS foi realizada a fim de aprimorar as propriedades gerais do material, bem como de propiciar um suporte físico aos nanocristais de MgCdS, favorecendo aplicações. A presença do grafeno na síntese do nanocristal proporcionou deslocamento da banda de emissão para maiores comprimentos de onda com redução da intensidade luminescente, evidenciando interações entre os materiais. As morfologias dos compósitos apresentam folhas de grafeno decoradas com nanocristais esféricos. / São Cristóvão, SE

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O processo de soldagem por resistência de chapas galvanizadas automotivas é parte indispensável na concepção de uma carroceria de automóvel. Utilizado na união das chapas metálicas que formam um veículo, a grande importância deste processo deve-se basicamente ao fato de não agregar peso à carroceria, ter um desempenho satisfatório em relação à qualidade e produtividade nas linhas de montagem e ainda não onerar o custo final do produto, visto que seu custo de operação pode ser considerado baixo de modo geral. As variáveis específicas deste processo demandam atenção permanente quanto aos parâmetros dos equipamentos, a limpeza e a manutenção, a refrigeração dos eletrodos, a dressagem e a eliminação da camada de latão formada na superfície de contato entre o eletrodo e a chapa. A durabilidade e o desgaste do eletrodo estão ligados basicamente a estes cuidados, podendo ainda gerar ganhos em produtividade e qualidade do ponto além de reduzir o nível de problemas durante e após a soldagem da chapa. Durante a realização deste trabalho, procurou-se avaliar o comportamento do eletrodo fabricado através da liga Cu-Zr, o desgaste do eletrodo em relação ao número de pontos soldados, sua relação com a dureza e variação de temperatura durante o processo, os cuidados que podem retardar o desgaste e a microestrutura do material ao longo do número de pontos e do desgaste deste eletrodo. / The resistance welding process of automotive galvanized steel is an indispensable part in the design of a body car. Used in the union of the metal plates that form a vehicle, the great importance of this process is basically due to the fact not add weight to the body, have a satisfactory performance in relation to quality and productivity in assembly lines and still does not burden the final cost the product, the operating cost can be considered low in general. The specific variables this process require constant attention regarding the parameters of the equipment, cleaning and maintenance, cooling the electrodes, the dressing and the elimination of the brass layer formed on the contact surface between the electrode and the plate. The durability and the electrode wear are basically related to such care, and may generate gains in productivity and quality of point and reduce the level of problems during and after welding the plate. During this work, we tried to evaluate the electrode manufactured by Cu-Zr alloy, the electrode wear in relation to the number of welding points, their relationship with the hardness and temperature variation during the process, the care can slow the wear and the microstructure of the material during the number of welding points and the wear of this electrode.

Este trabalho avaliou o comportamento eletroquímico da liga de níquel-cromo-molibdênio- titânio em relação à liga ouro-platina-paládio em meio de NaCl 0,15 mol.L -1 a 36,5ºC. Os estudos in vitro também envolveram a caracterização eletroquímica do titânio, uma vez que as referidas ligas são empregadas em supraestruturas de implantes osseointegrados. Os estudos in vivo foram feitos com as ligas formando par com titânio comercialmente puro grau IV. Nos estudos in vitro, foram utilizadas técnicas de medidas de potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica e espectrofotometria de absorção atômica de chama. Os estudos in vivo foram interpretados utiliza ndo a microscopia eletrônica de varredura e a espectroscopia por dispersão de energia. A liga de ouro-platina-paládio e o titânio apresentaram resultados reprodutíveis. Suas superfícies são homogêneas e os valores de potencial de circuito aberto estacionário dos dois materiais diferem de menos de 100 mV. A permanência da liga ouro-platina-paládio junto do titânio, por seis meses no ambiente oral, mostrou por microscopia eletrônica de varredura, a estabilidade da liga áurica e do titânio. A liga de níquel-cromo-molibdênio-titânio não apresentou reprodutibilidade nos resultados de potencial de circuito aberto e nas curvas de polarização anódica, apresentando uma faixa de pontencial muito reduzida de passividade, 100 mV. Na análise pela espectrofotometria de absorção atômica de chama, a liga ouro-platina-paládio apresentou pequena divergência com os dados fornecidos pelo fabricante, mostrando conter, além do ouro, platina e paládio, cerca de 1% de prata. A liga níquel-cromo-molibdênio-titânio, na análise pela espectrofotometria de absorção atômica, apresentou grandes divergências com os dados fornecidos pelo fabricante, fora da faixa de composição em que foi patenteada. Foi detectada a presença de alumínio em quantidade significativa, elemento não declarado pelo fabricante. O teor de níquel está acima da especificação, enquanto que o teor de titânio e de cromo se encontram abaixo. A análise por microscopia eletrônica de varredura com igual amplificação empregada para o estudo da liga áurica e do titânio, revelou que a liga níquel-cromo-molibdênio-titânio apresenta superfície heterogênea, caracterizada por quatro fases distintas: (fase 1 – rica em titânio; fase 2 – rica em níquel; fase 3 – rica em níquel e cromo; fase 4 – rica em molibdênio). A permanência da liga de níquel-cromo-molibdênio-titânio junto ao titânio, por seis meses no ambiente oral, mostrou por microscopia eletrônica de varredura, na análise por elétrons secundários, depressões na superfície da amostra na fase 2, sugerindo oxidação da fase rica em níquel, evidenciada pela presença de oxigênio superficial, quando comparada à mesma fase na superfície apenas polida. / The electrochemical behavior of the nickel-chromium-molybdenum-titanium (Ni-Cr-Mo-Ti) alloy was studied and compared to a gold-platinum-palladium (Au-Pt-Pd) alloy in 0.15 mol.L -1 NaCl medium at 36.5ºC. In vitro studies also involved the electrochemical titanium characterization since these alloys are employed in osseointegrated implant suprastructures. In vivo studies were made using alloy-titanium (Ti cp) couples. Open circuit potential (OCP) measurements, anodic polarization curves (APC) and flame atomic absortion spectrophotometry (FAAS) were used as techniques in in vitro experiments. Scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersion spectroscopy (EDS) were used in order to interpret in vivo experiments. The Au-Pt-Pd alloy and Ti showed reproducible results. Their surfaces are homogeneous and the stationary OCP values of the two materials differ by a value less than 100 mV. The permanence of Au-Pt-Pd alloy near titanium for six months in oral environment showed by SEM the stability of the two materials. The Ni-Cr- Mo-Ti alloy did not show reproducibility in OCP and APC results, exhibiting narrow potential range of passivity about 100 mV. The Au-Pt-Pd alloy, under FAAS analysis, presented some divergence in the chemical composition when compared to that one previously provided by the manufacturer. FAAS detected 1% weight of silver. The Ni-Cr-Mo-Ti alloy, however, presented significant divergences and a chemical composition different from that one corresponding to the patent. The presence of aluminum not declared by the manufacturer was detected in meaningful amounts. SEM analysis of Ni-Cr-Mo-Ti alloy with the same amplification used for Au-Pt- Pd alloy and Ti showed a heterogeneous surface characterized by four phases: phase 1 – rich in titanium; phase 2 – rich in nickel; phase 3 – rich in nickel and chromium; phase 4 – rich in molybdenum. The permanence of Ni-Cr-Mo-Ti alloy,for six months in oral environment, showed by SEM using secondary electrons, depressions on the phase 2 area, suggesting oxidation of the rich nickel phase, with a significant oxygen presence, when compared to the correspondent area on the polishing surface.

A importância das indústrias de cana-de-açúcar no cenário nacional cresce exponencialmente, desde sua origem. Porém nas últimas três décadas este tipo de indústria deixou de ser tipicamente familiar e passou a produzir em grande escala açúcar, etanol, produtos químicos derivados, levedura e planta de CO2 (para indústria de bebida e ou alimentos), além da venda do excedente da energia que é gerada na própria indústria. Um dos principais equipamentos em uma usina de açúcar e álcool é a caldeira, nome popular dado ao vaso de pressão que gera vapor a partir do aquecimento da água em um ambiente de alta pressão. Este calor é usado como fonte para produção de energia. Os aços ligados ao Cr e Mo têm sido cada vez mais aplicada neste tipo de equipamento. O presente trabalho tem por objetivo entender a influência dos parâmetros de tratamento térmico pós-soldagem nas propriedades mecânicas e na microestrutura de um tubo sem costura de aço ASTM A 335 Gr P91, através da determinação dos valores de: resistência à tração, limite de escoamento, percentual de alongamento, dureza, tenacidade à fratura e CTOD do material base, metal de solda e zona termicamente afetada (ZTA) da região soldada de tubos unidos por solda. Para a realização desta pesquisa serão aplicados os conceitos da teoria da mecânica da fratura elasto-plástica (Crack Tip Open Displacement, CTOD) e os conceitos de comportamento mecânico dos materiais, para o estudo da influência dos parâmetros de tratamento térmico pós-soldagem. / The importance of sugar cane industries on the national scene grows exponentially since its origin. But in the last three decades these became from cottage industries to large-scale production of Ethanol, Chemicals derivatives, yeast and plant CO2 (for food or drink industry). One of the main equipment in a sugar and alcohol plant is the boiler, popular name given to the pressure vessel that generates steam from the heating of water in a high pressure environment. This is used as heat source for energy production. One of the alloy that has been increasingly applied in projects of this equipment are martensitic steels (Cr Mo alloys). The present study aims to understand the influence of post weld heat treatment parameter´s on mechanical properties and microstructure of a seamless tube, steel ASTM 335 Gr P91, the determination of values of tensile strength, yield strength, percentage of elongation, hardness, fracture toughness and CTOD of the base material, weld metal and heat affected zone (HAZ) of the welded region of tubes welded together. In this research the concepts of the theory of mechanics of elastic-plastic fracture (Crack Tip Open Displacement, CTOD) and the concepts of mechanical behavior of materials will be applied.

Materiais compostos de matriz metálica (CMM) vêm sendo estudados para diversas aplicações. Entretanto, pouco estudo é apresentado na sua confecção a partir de materiais reciclados. Este trabalho teve como objetivo a caracterização de um material composto de matriz metálica (CMM), utilizando material reciclado como matéria prima. Foram usados aparas de chapas de liga de alumínio 2024 descartados para a matriz e carbeto de silício (SiC) como reforço, sendo a produção realizada através do processo de fabricação com base na técnica de conformação por spray para possível aplicação em componentes automotivos. Foi realizado o tratamento térmico do material e a caracterização, determinando as propriedades de dureza, resistência mecânica, resistência ao desgaste, MEV e EDS. Foram ensaiadas amostras do material composto fundido e extrudado, bem como de ferro fundido de uma peça automotiva e da liga de alumínio 2024. Observou-se que o CMM ainda precisa de melhorias no processo de produção para obter propriedades de dureza e resistência que permitam que ele possa ser usado como um substituto para o ferro fundido, porém o mesmo apresentou melhores propriedades quando comparado com o material da matriz. / Metal matrix composites (MMC) have been studied for several applications. However, little study is presented in its manufacture from recycled materials. This study aimed to characterize a metal matrix composite (MMC), using recycled material as raw material. Were used aluminum alloy 2024 plates clippings discarded for the matrix and silicon carbide (SiC) as reinforcement, being the production accomplished through the manufacturing process based on the technique of spray forming for possible application in automotive components. The thermal treatment and the characterization of the materia was accomplished, determining the properties of hardness, mechanical strength, wear resistance, SEM and EDS. Were tested samples of the cast and extruded composite material, as well as cast iron of an automotive part and aluminum alloy 2024. It was observed that the MMC still needs improvements in the production process to obtain properties of hardness and strength that allows it to be used as a substitute forcast iron, but it presented better properties when compared with the matrix material.