Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: O presente trabalho estudou a influência do aporte térmico do processo de soldagem GTAW automatizado nas propriedades mecânicas do aço inoxidável austenítico AISI 316L. Esse aço é amplamente utilizado na indústria alimentícia e de petróleo e gás, por ser muito resistente a corrosão. Utilizou-se chapas de 1,0 mm de espessura, soldadas por junta de topo sem chanfro. Os parâmetros de soldagem foram selecionados e ajustados através de pré-testes, pois existem poucas fontes de pesquisa sobre a soldagem de chapas finas de aço inoxidável. Para analisar a influência da variação do aporte térmico, variou-se a velocidade de soldagem na faixa de 375 a 500 mm/min, com incremento de 25 mm/min. O processo de soldagem foi autógeno. Foram realizadas análises macrográficas para avaliar a largura e profundidade do cordão de solda. Foram realizados também ensaios mecânicos de microdureza Vickers e ensaios de tração para avaliar as propriedades mecânicas do cordão de solda formado. Os valores encontrados nestes ensaios foram comparados com o aporte térmico de soldagem, para avaliar a influência do mesmo nas propriedades mecânicas da junta de solda. Os resultados obtidos com os ensaios descritos, mostraram que o controle da energia de soldagem, ou seja, do aporte térmico é essencial na soldagem de chapas finas de aço inoxidável austenítico AISI 316L, gerando juntas de solda livres de descontinuidades e com propriedades mecânicas próximas ao do metal puro. / Abstract: The present research studied the influence of the thermal input of the automated GTAW welding process on the mechanical properties of AISI 316L austenitic stainless steel. This steel is widely used in the food and oil and gas industry because it is very resistant to corrosion. Panels of 1.0 mm thickness were used, welded by a non-chamfered top joint. The welding parameters were selected and adjusted through pre-tests, as there are few sources of research on the welding of stainless steel thin sheets. In order to analyze the influence of the variation of the thermal input, the welding speed was varied in the range of 375 to 500 mm / min, with an increase of 25 mm / min. The welding process was autogenous. Macrographic analyzes were performed to evaluate the width and depth of the weld bead. Mechanical tests of Vickers microhardness and tensile tests were also performed to evaluate the mechanical properties of the weld bead formed. The values found in these tests were compared with the thermal input of welding, to evaluate the influence of the same on the mechanical properties of the weld joint. The results obtained with the described tests showed that the control of the welding energy, that is, of the thermal input is essential in the welding of thin sheets of AISI 316L austenitic stainless steel, generating solder joints free of discontinuities and with mechanical properties close to the of the pure metal. / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T21:26:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:38:01Z : No. of bitstreams: 1 174507.pdf: 26634807 bytes, checksum: 20272cb154a9a8624e2143a37b4d302a (MD5) / As chapas finas de aço ABNT 1006 e as semi-processadas produzidas por processos de laminação a frio são normalmente utilizadas na fabricação de estatores e rotores de motores elétricos. Estas chapas têm uma expressiva influência nas perdas elétricas dos motores, bem como no seu rendimento. As chapas de aço após serem estampadas (cortadas) são submetidas ao processo de tratamento térmico de descarbonetação, crescimento de grão e formação da camada de óxido a fim de melhorar as propriedades magnéticas das mesmas. Este trabalho tem por objetivo caracterizar a microestrutura, as propriedades mecânicas, as propriedades magnéticas e a composição química antes e após o tratamento térmico. Com isto foi possível relacionar a microestrutura, composição química e propriedades mecânicas antes do tratamento térmico com as propriedades magnéticas e microestrutura após o tratamento térmico. Também foi possível verificar a influência do tratamento térmico nas propriedades avaliadas e comparar os dois tipos de aços estudados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-18T04:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:52:33Z : No. of bitstreams: 1 181512.pdf: 59498738 bytes, checksum: e902ba758060acae90c9cb4734998fe9 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Fderal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-24T17:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266454.pdf: 7886509 bytes, checksum: e7e8fd092484a7f5e052337ae09ecdba (MD5) / A preocupação mundial da sociedade moderna em diminuir o impacto ambiental e encontrar soluções para o esgotamento de recursos naturais não renováveis vem incentivando a pesquisa e desenvolvimento de materiais sustentáveis. As fibras naturais inserem-se nesse contexto como uma alternativa para a fabricação de materiais compósitos. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência das diferentes formas de tratamento de superfície em fibras de juta no desempenho mecânico de materiais compósitos com matriz de resina epóxi. As fibras foram modificadas superficialmente a partir de solução de hidróxido de sódio e hidróxido de sódio seguido por agente silano, e caracterizadas por microscopia eletrônica e ótica, espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), resistência à tração e densidade. A partir dos espectros de FTIR das fibras tratadas e não tratadas, foi possível observar modificações em sua estrutura química. Os resultados de resistência à tração e microscopia eletrônica mostraram manutenção da propriedade mecânica e aumento da rugosidade das fibras tratadas, respectivamente. As amostras dos compósitos foram confeccionadas a partir da moldagem por laminação e seccionadas conforme normas para ensaios de resistência à tração, flexão e termodinâmico-mecânico. Observou-se que o tratamento de superfície de alcalinização das fibras exerceu uma influência positiva na resistência à tração e no módulo elástico. Para as propriedades de flexão, houve conservação dos valores de tensão de ruptura e alto ganho no módulo elástico. O tratamento alcalino realizado nas fibras também indicou, nas análises termodinâmico-mecânicas, maior interação fibra/matriz, onde os compósitos mostraram acréscimo do módulo de armazenamento e decréscimo do amortecimento, em relação à resina epóxi. Também foi constatado decréscimo nos valores da Tg para compósitos em relação à resina pura. Por fim, a análise fractográfica de corpos-de-prova advindos do ensaio de tração indicou uma melhor adesão interfacial e menor quantidade de pull-out nos compósitos com fibras tratadas via NaOH e com agente silano, indicando a eficácia do tratamento de superfície. The worldwide concern of modern society to decrease the environmental impact and find solutions to the depletion of non renewable natural resources is encouraging research and development of sustainable materials. Natural fibers fall within this context as an alternative for the production of composite materials. This study aimed at evaluate the efficiency of different forms of surface treatment on the mechanical performance of composite materials with jute fibers and epoxy matrix resin. The fibers were modified by sodium hydroxide and silane agent, and characterized by SEM, optic microscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), tensile strength and density. From the FTIR spectra of the treated and untreated fibers, it was possible to observe changes in their chemical structure. The tensile test and SEM results showed maintenance of the mechanical properties and increasing of the roughness of the treated fibers, respectively. Composites samples were prepared from hand lay-up technique and cut as standards for tensile, bending and thermodynamic-mechanical tests. It was observed that the alkaline treatment had a positive influence on the tensile strength and elastic modulus. For the properties of bending, there was preservation of the values of voltage collapse and high gain in the elastic modulus. The alkaline treatment conducted in fibers also indicated in thermodynamic-mechanical analysis, more interaction fiber / matrix, where the composites have increased the storage modulus and decrease in damping in relation to the epoxy resin. It was also noticed decrease in the values of Tg for composites in relation to the pure resin. Finally, the SEM study of treated and untreated jute fibers composites indicated a better interfacial adhesion and less pull-out in composites with NaOH and silane agent treated fibers, indicating the effectiveness of surface treatment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284333.pdf: 3942252 bytes, checksum: 721d58148c7fc501bdfb98fdfbd3cf33 (MD5) / Neste trabalho estudou-se as microetruturas e as propriedades mecânicas geradas por processos realizados em temperaturas abaixo de 0 C, em corpos de prova de aço SAE M2, tratados termicamente. Muito se tem discutido com relação à criogenia em aços, e neste trabalho foi realizada uma verificação da existência de alteraçõess significativas nas propriedades mecânicas e metalúrgicas dos aços SAE M2, com a utilização dos processos criogênicos. Todos os corpos de prova foram temperados em forno a vácuo com resfriamento em nitrogênio gasoso com 5 bar de pressão, seguindo os padrões de tratamento térmico para o aço SAE M2. Antes de realizar os revenidos subseqüentes à têmpera, foram realizadas três rotas de processos com temperaturas abaixo de 0 C (-30 C, -80 C e -196 C). Após serem submetidos aos processos com temperatura abaixo de zero os corpos de prova foram revenidos a temperaturas de 540 C, 590 C e 600 C. Os corpos de prova submetidos às temperaturas de -30 C, -80 C e -196 C, foram analisados com um, dois e três revenidos. O ensaio de difração de Raio-X(quantitativo) realizado para verificar a presença de austenita, demonstrou que submetendo as amostras a temperatura de -30 C e dois revenidos subsequentes proporciona uma porcentagem de austenita retida nas amostras já era menor que 5%. A avaliação de tenacidade foi realizada através de um ensaio de flexão por 4 pontos e revelou que o corpo de prova submetido a -196 C e três revenidos subsequentes obteve um resultado de tenacidade acima da média dos outros processos realizados. Para verificar a resistência ao desgaste dos corpos de prova foi utilizado o ensaio de "disco de borracha & areia abrasiva", onde observou-se que os corpos de prova submetidos a temperatura de -196 C tiveram menor perda de massa. A análise de microscopia eletrônica de varredura mostra uma semelhança muito grande entre as microestruturas de todos os corpos de prova submetidos as temperaturas abaixo de zero. Os corpos de prova que apresentaram melhor resultado nos ensaios mecânicos(desgaste e flexão) foram os tratados a -196 C e com três revenidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T10:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285384.pdf: 9087661 bytes, checksum: 6020bf1927cd652cbab98d570ca3c353 (MD5) / Aços para fins elétricos apresentam-se como um produto economicamente importante dentro do mercado de aços, tendo sua demanda crescente ao longo dos anos. Dentro deste mercado, soluções de custo e qualidade são mandatórias para que as indústrias siderúrgicas se mantenham competitivas. Neste contexto, esta dissertação se propôs a desenvolver aços elétricos totalmente processados em recozimento em caixa, como solução de custo para os consumidores de aços elétricos. Paralelamente, foram produzidos aços elétricos semi processados para atender as demandas do mercado de aços semi processados e, principalmente, para servir de comparação com os aços totalmente processados. Este estudo foi conduzido com dois aços para fins elétricos: aço baixo carbono e o aço ultra baixo carbono. Ambos os aços foram processados de forma similar nos processos entre o lingotamento contínuo e a laminação a frio, sofrendo diferenciações em processo no recozimento em caixa e no laminador de encruamento. Retiraram-se amostras nos produtos gerados após a laminação a frio e a laminação de encruamento, tendo a metade destas amostras sido processadas no recozimento térmico final. Ensaios eletromecânicos e suas respectivas análises foram realizados nas amostras a fim de estudar o efeito de alguns dos parâmetros do processo siderúrgico sobre as propriedades eletromecânicas desses materiais. Os resultados obtidos mostraram que o aço baixo carbono não é indicado para a utilização como aço totalmente processado devido à alta perda magnética e à baixa permeabilidade magnética. Esse mesmo aço como semi processado obteve seu melhor resultado de perda magnética igual a 7W/kg com uma permeabilidade magnética relativa de 2151 à 60Hz e 1,5T. O melhor resultado obtido no estudo foi para o aço ultra baixo carbono semi processado, com uma perda magnética de 5 W/kg e uma de permeabilidade magnética relativa 2973 à 60Hz e 1,5T. Para este mesmo aço, como totalmente processado, o melhor resultado obtido foi para perda magnética de 9 W/kg e de 1626 de permeabilidade magnética relativa (60Hz e 1,5T). Indicam-se também soluções para melhorar o desempenho do aço ultra baixo carbono totalmente processado para torná-lo competitivo no mercado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-23T01:15:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245536.pdf: 26815841 bytes, checksum: 7c39ca99ebc646b4fb2c850d987eeb67 (MD5) / Este trabalho de dissertação de mestrado teve como objetivo estudar experimentalmente o efeito de alguns parâmetros do tratamento térmico de envelhecimento em corpos de prova da liga 356.0 produzidos por três processos de fundição. O estudo experimental foi realizado em corpos de prova obtidos em fundição sob pressão, molde permanente por gravidade (coquilha) e areia a verde. O teor de ferro foi mantido entre 0,8 a 1,2 % e o teor de manganês entre 0,30 e 0,80 %. No tratamento térmico de envelhecimento foi estudado o efeito de duas temperaturas, 155 e 180 oC e o tempo de envelhecimento, sendo o primeiro com 2 h, e os demais de duas em duas horas, até 20 h e o tempo de 28 h, nas amostras obtidas em fundição sob pressão. Nas amostras obtidas em molde de areia a verde e coquilha foi utilizada somente uma temperatura de envelhecimento, 180 oC, e os tempos foram de 6, 10, 14, 16, 20 e 28 h. Os corpos de prova produzidos em fundição sob pressão apresentaram bolhas e deformações após o tratamento térmico de solubilização e envelhecimento; tais características favoreceram a obtenção de propriedades mecânicas inferiores. A formação de partículas intermetálicas devido à presença do ferro e ausência do tratamento de modificação também favoreceu a obtenção de baixos resultados de alongamento nas amostras obtidas por moldes de areia e coquilha. Nos corpos de prova produzidos nos três processos de fundição submetidos ao envelhecimento, houve aumento do limite de resistência e dureza e redução no alongamento em relação às amostras no estado bruto de fundição e solubilizadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Quimica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:03:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244419.pdf: 4453366 bytes, checksum: 73a3c9da4be0dc42e984cc60b862f368 (MD5) / O objetivo geral deste estudo foi desenvolver e caracterizar filmes formados por blendas de gelatina, um polímero natural e poli(acrilamida-co-ácido acrílico), um polímero sintético, em diferentes proporções, combinando a biodegradabilidade da proteína e as propriedades mecânicas do componente sintético. Para promover uma melhora em algumas de suas propriedades, foi adicionado sorbitol como agente plastificante e hidrocloreto de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) como agente de reticulação. Estes filmes foram caracterizados quanto às suas propriedades térmicas (através de análise termogravimétrica - TGA, calorimetria diferencial de varredura - DSC e análise termomecânica - TMA), estruturais por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier - FTIR e morfológicas através de microscopia eletrônica de varredura - MEV. As propriedades mecânicas (tensão de ruptura - TR, porcentagem de elongação - %E e módulo de Young - MY) foram também investigadas, assim como ensaios de absorção de vapores de água na umidade relativa de 98%. As análises de DSC e TMA indicaram miscibilidade entre os componentes, comprovada pela presença de uma única temperatura de transição vítrea e pela homogeneidade dos filmes formados. A adição de sorbitol nas blendas provocou uma pequena diminuição na estabilidade térmica dos filmes, na temperatura de transição vítrea, na tensão de ruptura e no módulo de Young, acompanhada de um aumento na elongação e na absorção de vapores de água. Os filmes reticulados apresentaram um grau máximo de reticulação de 70%. Este processo alterou também algumas das propriedades dos filmes, como temperatura de transição vítrea, tensão de ruptura e módulo de Young, para valores menores e aumentou consideravelmente a elongação dos filmes e a absorção a vapores de água, sugerindo que o processo de reticulação causou uma desestabilização na estrutura da gelatina. Características como baixa solubilidade em água e alta porcentagem de elongação são favoráveis a aplicação destes materiais como embalagens.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255098.pdf: 3928389 bytes, checksum: 494a766f18af25327a7e680e3bf8b306 (MD5) / Estruturas fibrosas são especialmente indicadas para filtração a temperaturas elevadas, pela alta permeabilidade aliada à alta eficiência de coleta. Neste trabalho, mantas refratárias sílico-aluminosas comerciais foram prensadas uniaxialmente, utilizando-se 10% em massa de acetato de polivinila como ligante. Após a prensagem as amostras foram submetidas a um tratamento térmico a 500°C durante 1 h para degradação do polímero. Subsequentemente, as amostras foram sinterizadas a temperaturas de 1200°C e 1350°C durante 1 h, resultando em uma estrutura fibrilar porosa com densidades relativas entre 0,28 e 0,43, que correspondem a porosidades na faixa de 53% a 73%, respectivamente. A arquitetura tridimensional de uma cerâmica celular/fibrosa (densidade relativa <0,3) foi caracterizada pelos seguintes parâmetros morfométricos: distribuição de tamanho de poro, espessura da parede, grau de anisotropia, densidade de conectividade, índice estrutural, porosidade e natureza de poros (fechados/abertos). Neste trabalho foi avaliada a influência desses parâmetros nas propriedades mecânicas de filtros fibrosos. A morfologia dos filtros fibrosos foi caracterizada através de microscopia eletrônica de varredura, software de análise de imagem (IMAGO®) e microtomografia computadorizada ( -CT). A resistência mecânica foi avaliada através de ensaios de compressão. Ensaios de permeabilidade, resistência à flexão de 4 pontos e eficiência de coleta em função da temperatura foram efetuados e os resultados comparados aos filtros existentes. Os valores obtidos para a permeabilidade e eficiência de coleta estão na ordem de grandeza esperada para filtros de gases, apresentando assim grande potencial para aplicações industriais.

Orientador: Valdir Alves Guimarães / Banca: Konstantin Georgiev Koslov / Banca: Tessie Gouvea da Cruz / Resumo: Atualmente a indústria automotiva vem buscando soluções no sentido de desenvolver aços com maiores resistências mecânicas, proporcionando a redução de peso dos componentes. Tendo em vista a obtenção de melhores combinações resitência-peso, existe uma tendência de utilização de elementos microligantes como V, Nb, Al e Ti, que são adicionados no processo produtivo do aço, melhorando suas propriedades mecânicas. A utilização do nióbio em aços com baixo teor de carbono e seus efeitos tem sido amplamente pesquisada por vários anos, assim como a contribuição desta adição no refino de grão e aumento de resistência. No entanto várias pesquisas ainda são necessárias para estabelecer a influência da adição de nióbio em aços de médio e alto carbono. No presente trabalho, o principal objetivo é avaliar a influência da adição de nióbio no aço SAE 6150, verificando possíveis alterações de comportamento mecânico e microestrutural. Os aços foram fornecidos em duas composições químicas (com e sem nióbio) pela empresa Gerdau Aços Especiais. De posse das barras laminadas, foram feitos os tratamentos térmicos de normalização, têmpera e revenimento. Após os tratamentos térmicos, foram avaliados os comportamento mecânicos e microestruturais dos aços. Para a caracterização do material foram realizadas análises metalográficas, ensaios de tração, impacto, dureza e tenacidade à fratura. Os ensaios foram realizados de acordo com as normas da ASTM, no Departamento de Materiais e Tecnologia da FEG. Os resultados mostraram que o aço SAE 6150 com adição de nióbio apresentou melhores propriedades mecânicas e uma microestrutura mais refinada. O aço com adição de nióbio apresentou valores de resistência tração superiores. Com o aumento da resistência a tração o comportamento esperado para o aço com nióbio ...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently the automotive industry has been seeking solutions for develop steels with higher mechanical strengths, providing weight reduction of the components. In order to obtain better resistance-weight combinations there is a tendency to use micro-alloying elements such as V, Nb, Al and Ti, which are added in the steel production process, improving the mechanical properties. The use of niobium in steels with low carbon content and its effects has been widely studied for several years, as well as the contribution of this addition in refining grain and increased resistance. However, several researches are needed to establish the influence of the addition of niobium in medium and high carbon steels. In this study, the main objective is to evaluate the influence of the addition of niobium in SAE 6150 steel, for possible changes of mechanical and microstructural behavior. The steel was provided in two chemical compositions (with and without niobium) by Gerdau Special Steel Company. After the acquisition of rolled bars the following heat treatment were made, normalization, quench and temper. After heat treatments the mechanical and microestructural behavior of steels were evaluated. In the material characterization were made metallographic analysis, tensile, impact, hardness, and fatigue and fracture toughness. Tests were performed in accordance with ASTM standards in the Department of Materials and Technology of FEG.The results showed that SAE 6150 steel with addition of niobium showed better mechanical properties and a more refined microstructure. The steel with added niobium showed superior values of tensile strength. The increase of tensile strength the expected behavior for the steel with niobium was to decrease the fracture toughness, but the steel with niobium showed greater values for fracture toughness comparing the steel without niobium ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre