El documento digital no refiere asesor / Enfoca la aplicación de la metodología Seis Sigma con el objetivo de incrementar la recuperación de zinc en el proceso hidrometalúrgico del zinc de la refinería de Cajamarquilla, como unidad productiva de la empresa Nexa Resources, siendo este uno de los negocios del grupo Votorantim. El problema de la recuperación de zinc se identificó estadísticamente según el árbol de pérdidas del año 2016 (véase pág. 49), donde el mayor porcentaje de pérdidas se da en el proceso de lixiviación, por lo que se analizan las variables de entrada y salida de cada una de las etapas de este proceso para definir los límites del estudio. Las pruebas se orientan a la reducción del porcentaje de zinc que se presenta como un compuesto insoluble en el producto final del proceso de lixiviación, representado como zinc insoluble del residuo plomo/plata (ZnIW), por medio de la aplicación de la metodología seis sigma utilizando herramientas estadísticas para identificar qué variables son las que tienen mayor impacto y con ellas plantear acciones que sean sostenibles en el tiempo para controlar la variabilidad del proceso. Se proyecta recuperar el 1.09% de zinc en el residuo Pb/Ag (véase árbol de pérdidas, pág. 49), donde éste representa el 0.15% de la recuperación global de la producción de la refinería de zinc, el cual refleja una ganancia de US $ 1.03 millones de dólares americanos al año. Se concluye que la aplicación de la metodología seis sigma, siendo esta una herramienta estadística de mejora continua, garantiza la reducción de la variabilidad del proceso con el uso de análisis estadísticos planteando controles estrictos en cada una de las variables estudiadas para así disminuir el mayor porcentaje de pérdidas. / Trabajo de suficiencia profesional

Los lodos procedentes de las plantas de refino del petróleo, son residuos con una elevada concentración de hidrocarburos, que son unas moléculas altamente tóxicas para las plantas y los microorganismos e invertebrados que habitan el suelo donde se encuentran, y constituyen un riesgo potencial para la salud. Una de las prácticas de gestión de los mismos ha sido su vertido a suelo en zonas controladas y su posterior tratamiento mediante técnicas de biorremediación de bajo coste, como son el landfarming y la fitorremediación, entre otras. En un suelo, la presencia de hidrocarburos provoca la alteración e inhibición de la microbiota del suelo. Es esta microbiota la principal encargada de degradar los contaminantes del suelo, por lo que es de vital importancia conocer su estructura a nivel funcional y molecular, para incentivar a las colonias microbianas encargadas de degradar los hidrocarburos y asegurar así el éxito de las técnicas de biorremediación aplicadas. Para este fin se adicionarán enmiendas orgánicas como son el biosólido de depuradora (fresco granulado o compostado), que mejorará las condiciones del suelos para albergar a los microorganismos a la vez que permitirá reciclar los biosólidos en el suelo. Teniendo en cuenta estas premisas, se establece como objetivo general de este trabajo la evaluación de la eficacia de técnicas de biorremedición tales como el landfarming y la fitorremediación cuando se emplean en suelos semiáridos contaminados con hidrocarburos (procedentes de lodos de refinería), como de la utilidad de la adición a estos suelos de biosólidos (frescos o compostados) como estrategia para incrementar la eficacia de estos procesos de descontaminación, consiguiendo acortar los tiempos necesarios para la degradación de dichos hidrocarburos y una mayor degradación de los más recalcitrantes. También se planteó como objetivo, profundizar en el conocimiento de la estructura y funcionalidad de la comunidad microbiana de estos suelos. Metodología Durante los ensayos realizados en este trabajo de Tesis se analizarán algunos factores físico-químicos, principalmente el tipo de horizonte y su profundidad, aireación, pH, presencia de metales pesados y sales, condiciones ambientales (temperatura y hmnedad), contenido de nutrientes y materia orgánica, y otros factores biológicos como la presencia de microorganismos y la adaptación de estos microorganismos al medio contaminado con los hidrocarburos a través de técnicas moleculares independientes de cultivo (PCR, DGGE, secuenciación del ADN). El perfil fisiológico para la utilización de las distintas fuentes de C de las comunidades microbianas se realizó mediante la tecnología BIOLOG-CLPPs. Como conclusión general de esta memoria de Tesis Doctoral podemos decir que el uso de landfarming, seguido de fitorremediación, como técnicas complementarias de biorremediación, resulta eficaz para el tratamiento de suelos con hidrocarburos recalcitrantes procedentes del reciclado en los mismos de lodos de refinería. Además, la adición de enmiendas orgánicas, en particular biosólido granulado y compost de biosólido, mejora la eficacia de estas técnicas debido principalmente, al aporte de fuentes carbonadas al suelo que incentivan el desarrollo de las poblaciones microbianas autóctonas del mismo, adaptadas a la presencia del hidrocarburo y por tanto responsables de la metabolización del mismo, con la consecuente reducción de su presencia en los suelos tratados. Hemos comprobado, asimismo, que la presencia de hidrocarburos en el suelo y el proceso de landfarming con y sin enmienda, tiene un efecto potenciador de la actividad microbiana del suelo en general, que ha sido revelado por la medida de algunos parámetros bioindicadores de la calidad microbiológica del suelo como la actividad deshidrogenasa, algunas actividades hidrolasas, ATP, etc., también afecta a la diversidad microbiana de estos suelos siendo las Actinobacterias y miembros Ascomycota los principales grupos bacterianos y fúngicos, respectivamente, responsables de la metabolización de los hidrocarburos recalcitrantes presentes en el suelo. / Refinery sludge originates as a residue with a high concentration of hydrocarbons. One of the most widespread refinery sludge management practices is that of discharging the sludge into the soil in controlled areas and then treating it using inexpensive bioremediation techniques (landfarming). Hydrocarbons are molecules that are highly toxic to plants, microorganisms and invertebrates that live in the soil where the molecules are found. They also pose a potential health risk, which increases when there is greater resistance to hydrocarbon degradation. One of the main consequences of the presence of hydrocarbons in a particular soil is the inhibition and alteration of the soil microbiota, which plays a key role in breaking down soil contaminants. It is therefore of vital importance to understand the genetic and functional diversity of the microbiota in the soil and to succeed in activating the microbial colonies responsible for degrading hydrocarbons, therefore ensuring the success of the bioremediation techniques applied. Given these assumptions, the general objective of this work is therefore to evaluate the effectiveness of bioremediation techniques like landfarming and phytoremediation when used in semi-arid soils with a high hydrocarbon content (from refinery sludge). The goal is also to assess the utility of adding biosolids (granules or composted) to such soils as a strategy for increasing the efficiency of these bioremediation processes, thus reducing the time required for hydrocarbon degradation and increasing the degradation of the most recalcitrant hydrocarbons. Also is objective in this work, deepen your knowledge of the structure and function of the microbial community of these soils. Metodology During assays in this Thesis Work, It is therefore necessary to monitor these properties by analysing certain physico-chemical factors, mainly the type of horizon and its depth, aeration, pH, the presence of heavy metals and salts, environmental conditions (temperature and humidity), nutrient content and organic matter. It is also necessary to track other biological factors such as the presence of microorganisms and their level of adaptation to the environment with hydrocarbons using molecular techniques independent of cultivation (PCR, DGGE, DNA sequencing). Furthermore, physiological profiles were analysed using the BIOLOG-CLPPs method in order to use the different sources of C in the soil microbial communities. As a general conclusion of this Thesis memory, we can say that the use of landfarming, followed by phytorremediación, bioremediation as complementary techniques, effective for the treatment in soil with recalcitrant hydrocarbons for recycling of its of refinery sludge. Also organic amendments addition, including fresh or composting sewage sludge, improve the effectiveness of these techniques, mainly due to the contribution of carbon sources to soil that incentivize the development of aoutochthonous microbial populations, adapted to the presence of hydrocarbons and therefore responsible for metabolization, and consequently responsible for the reduction of its presesnce in soils treated. We also cheked, that the presence of hydrocarbons in soil and landfarming process with and without amendment, has a potentiating effect on soil microbial activity, has been releaved by some parameters bioindicators of soil microbiological quality as dehydrogenase activity, some hydrolases activity, ATP, etc., also affects microbial activity of theses soils, with the Actinobacteria and members Ascomycota, major bacterial and fungal groups, respectively, responsible for the metabolism of recalcitrant hydrocarbons present in the soil.

Las industrias de fundición elaboran piezas en metales ferrosos y no ferrosos que abastecen y satisfacen numerosas necesidades de amplios mercados. El principal residuo generado por estas industrias son las arenas descartadas de fundición (ADFs) constituidas mayoritariamente por arena silícea virgen (ASV) y en menor medida por aglomerantes que permiten obtener moldes y noyos que copian las formas de las piezas a producir. Cuando los moldes y noyos se acoplan dejan en su interior el negativo de la pieza a producir. El metal en estado de fusión se cuela en el interior de los moldes, y cuando éste se solidifica, se colapsa el molde para obtener por un lado la pieza y por otro la ADF. Éstas han sido dispuestas como material de rellenos en cavas de canteras, ladrilleras y terrenos bajos en varias localidades de Argentina como así también en países con impronta en el rubro de fundición, como Brasil, India, China, España, y Estados Unidos, entre otros. La disposición no controlada está siendo fuertemente cuestionada, por un lado debido al peligro de contaminación del recurso hídrico subterráneo, y por otro, debido a la potencialidad de utilizar este material como materia prima en hormigones, mezclas asfálticas, suelos elaborados, entre otras aplicaciones beneficiosas. No obstante, una de las principales limitantes en Argentina para facilitar la gestión adecuada de ADFs radica en la falta de información sobre sus características químicas por parte de fundidores, tomadores de decisión y el sistema científico académico. Si bien se han realizado en los últimos diez años publicaciones referidas a la caracterización química de ADFs, no existe aún información de base para nuestro país. El objetivo de esta tesis fue caracterizar químicamente las arenas descartadas generadas por industrias de fundición del partido de Tandil –uno de los principales centros de fundición del país– y desarrollar propuestas para su gestión integral. Se colectaron un total de 96 muestras de ADFs provenientes de diversos procesos productivos y 14 muestras de arena silíceas virgenes (ASVs) con fines comparativos. La caracterización química consistió en la determinación de pH, conductividad eléctrica, carbono y nitrógeno total y análisis total de Ag, Al, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Te, Tl, V y Zn. Posteriormente se determinaron los elementos Ag, Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn sobre los lixiviados obtenidos de las distintas muestras sólidas aplicando los métodos de ASTM D 3987 y EPA SW 846 1310B (EP) y 1311 (TCLP). También se determinó en parte de las muestras de lixiviado EP fenoles totales e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs). Adicionalmente se efectuó el ensayo biológico en Lactuca sativa L para determinar el efecto fitotóxico del lixiviado ASTM extraído en ASVs y ADFs en la elongación de raíz. Los resultados de lixiviados fueron corridos en el programa IWEM versión 2.0, donde se utilizaron condiciones hidrogeológicas arbitrarias aportadas por el programa por defecto, a fin de establecer las modalidades adecuadas de disposición final de ADFs. Los resultados de metales totales indican que la mayoría de las ADFs poseen concentraciones de metales similares a las ASVs. Cinco ADFs de origen alquídico uretánico presentaron concentraciones elevadas de Pb y Co y superaron los niveles guía de Pb en suelo agrícola de la Ley de Residuos Peligrosos. En cuanto a los ensayos de lixiviación, el ensayo TCLP resultó más agresivo en la extracción de los elementos en comparación con los métodos EP y ASTM. La mayoría de las ADFs presentaron concentraciones similares a las ASVs, sin embargo 4 muestras de origen alquídico uretánico presentaron concentraciones de Pb por encima de los límites de regulación de la Ley de Residuos Peligrosos. Respecto a fenoles totales en lixiviados, la mayoría de las ADFs no poseen concentraciones por encima del límite de regulación. Las concentraciones de HAPs en lixiviado se hallaron por debajo del límite de detección del método y de la regulación de la Ley de Residuos Peligrosos. El lixiviado extraído en ADFs no presentó, para la mayoría de las muestras, efectos fitotóxicos. Una muestra de uretano fenólico mostró efecto fitotóxico por inhibición con diferencias significativas respecto a los lixiviados de las ASVs, ADFs y blancos. Una muestra de arena verde mostró efectos fitotóxicos por magnificación pero no mostró diferencias significativas con el resto de las muestras, y arenas silíceas vírgenes y blancos. Al analizar modalidades adecuadas de disposición final de las ADFs en programa IWEM se determinó que las concentraciones de metales no representan un peligro para la contaminación del recurso hídrico subterráneo si se disponen en un vertedero sin protección. No obstante, las muestras con altas concentraciones de Pb deben disponerse en rellenos con barreras compuestas de arcilla y geomembrana (relleno sanitario). Respecto al analito fenol, una concentración de 0,002 mg L-1 no generará valores por encima de los niveles guía de agua de bebida (Dto. 831/93, Ley 24.051). Sin embargo, es necesario reconsiderar la concentración del nivel guía de agua potable debido a que es excesivamente restrictivo si se consideran las concentraciones que no causan efecto a la salud. Con relación a HAP, al correr el modelo con la mitad de la concentración del límite de detección del método, un relleno con barrera simple protegería el recurso del analito critico para la salud, el benzo(a)pireno. No obstante, los antecedentes en arenas descartadas no reportan presencia de este compuesto orgánico. Los lineamientos de gestión integral que se proponen pretenden eliminar la generación de ADFs peligrosas o especiales, eliminar la disposición final no controlada, evitar la disposición en rellenos controlados; valorizar el total de ADFs no especiales o peligrosas en otros procesos productivos o usos; aumentar la vida útil de rellenos sanitarios y reducir el consumo de recursos no renovables. Así las ADFs serán consideradas un subproducto de la industria de fundición generando un nuevo desarrollo que beneficiará a las empresas de fundición y empresas usuarias de los subproductos. También se tiende a eliminar el impacto de la disposición de arenas descartadas al recurso hídrico subterráneo y se protege la calidad del recurso para consumo humano. Finalmente, la autoridad de aplicación ambiental garantizaría la correcta gestión de un residuo que fue y continúa gestionándose inadecuadamente.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-22Bitstream added on 2014-06-13T20:55:49Z : No. of bitstreams: 1 nogueira_rc_me_guara.pdf: 1525094 bytes, checksum: b0dcb8b9e8f6ae12a8d680a1344a5b04 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As ligas Ti-Nb são apropriadas para uso em implantes devido a sua alta resistência e biocompatibilidade. Um dos métodos de obter estas ligas é a metalurgia do pó, pois ele permite obter peças próximas ao seu formato final. Teorias indicam que a razão de densificação varia inversamente como uma função do tamanho da partícula. O aumento de interesse na fabricação de materiais nanoestruturados (partículas menores que 100 nm) é devido à possibilidade de obter um material sinterizado em um tempo menor e em temperaturas mais baixas, com uma melhor densificação do que pós convencionais, pois é mais reativo. Neste trabalho, após hidrogenação e moagem de alta energia por até 60 min, obteve-se pós de hidreto de titânio e hidreto de nióbio, com estrutura ultrafina/nanométrica, que auxilia o processo de difusão numa posterior etapa de sinterização. Meios de moagem de diferentes materiais (aço inoxidável e nitreto de silício - Si3N4) foram usados. Independentemente dos meios de moagem usados, o material obtido apresentou aproximadamente 5% das partículas com valores cumulativos de tamanhos de até 100 nm. Mas, o material obtido do recipiente de Si3N4 após 20 min de moagem apresentou uma maior porcentagem de partículas com diâmetros médios equivalentes entre 40 nm e 1000 nm, correspondente a 29%. / The Ti-Nb alloys are suitable for use in implants due to their high tensile strength and biocompatibility. One of the methods to obtain these alloys is the powder metallurgy, because it allowing to get pieces closer to near-net-shape. Theories showing that the densification rate range conversely like a function of the grain size. The great interest in the manufacturing of nanostructured materials – NsM (particles smaller than 100 nm) is due to possibility to obtain a sintered material in a smaller time and in more low temperatures than conventional powders, with the best densification, because it is more reactive. In this work, after hydrogenation and use of higher energy ball milling by until 60 min, were obtained powders of titanium hydride and niobium hydride, with ultra-fine/nanometric structure, what help in the diffusion process during a later stage of sintered. Milling medium of different materials (stainless steel and silicon nitride - Si3N4) were used. Independently of the grinding medium used, the material obtained exhibit approximating 5% of the particles with the cumulative values of size until 100 nm. But, is the possible to verify that the material obtained of the Si3N4 vessel, after milling by 20 min, exhibited a greater percentage of particles with average equivalent diameters between 40 nm and 1000 nm, than correspond to 29%.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-01Bitstream added on 2014-06-13T20:37:52Z : No. of bitstreams: 1 santos_jg_me_arafo.pdf: 726799 bytes, checksum: ba399d198e118a915d5001ecb642c403 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O reparo em próteses metalocerâmicas é um procedimento útil em determinadas situações clínicas. Recentemente surgiram no mercado alguns materiais designados para tal finalidade que, segundo seus fabricantes, são promissores. Neste trabalho foi avaliada a resistência ao cisalhamento de determinados sistemas de reparo para metalocerâmicas. Foram confeccionadas amostras cilíndricas em liga de NiCr (Vera Bond II) e em porcelana feldspática (Noritake). Após inclusão destas em anel de PVC, suas superfícies foram lixadas (320) e, com auxílio de matriz bi-partida (5 mm diâmetro e 2 mm altura), receberam um dos seguintes tratamentos (n=10): 1) sistema Clearfil SE Bond/Clearfil AP-X (Kuraray), 2) sistema Bistite II DC/Palfique (Tokuyama), 3) sistema Cojet Sand/Z100 (3M-ESPE), 4) jateamento com Al2O3 e sistema Scotchbond Multi Uso Plus/Z100 (3M-ESPE) (grupo controle), e 5) jateamento com Cojet Sand e sistema Scotchbond Multi Uso Plus/Z100. Os corpos-de-prova foram armazenados por 24 horas em água destilada a 37ºC, termociclados (1.000 ciclos - 5º a 55ºC) e, então, deixados nas condições descritas acima por mais 8 dias. O ensaio foi realizado em máquina MTS 810 com velocidade de 0,5 mm/min. Os valores originais foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey. No metal, as médias de resistência dos grupos de 1 a 5 foram respectivamente de 18,40 MPa (B), 8,57 MPa (D), 25,24 MPa (A), 16,26 MPa (BC) e de 13,11 MPa (C) (valor crítico 3,2). Em porcelana, foram de 16,91 MPa (B), 18,04 MPa (AB), 19,54 MPa (AB), 21,05 MPa (A) e de 16,18 MPa (B) (valor crítico 3,7). A melhor opção mediante exposição em metal foi o sistema Cojet Sand. Em porcelana, os sistemas Scotchbond Multi Uso Plus associado ao jateamento com Al2O3, Cojet Sand e Bistite II DC apresentaram os melhores resultados. / Fracture of porcelain in metal-ceramic restorations is a common clinical problem and sometimes the repair is a useful solution. Recently some new repair materials with promising results according to their manufactures are available. The aim of this study was to evaluate the shear bond strengths of porcelain repair systems. Fifty disks in NiCr alloy (Vera Bond II) and in feldspatic porcelain (Noritake) were made. The specimens were included in acrylic resin and the surfaces were ground with 320-grit silicon carbide paper. Metal and porcelain specimens were divided into five groups of ten each and the bonding sites received one of the following treatments: 1) Clearfil SE Bond/Clearfil AP-X (Kuraray), 2) Bistite II DC/Palfique (Tokuyama), 3) Cojet Sand System/Z100 (3M-ESPE), 4) air-abrading with Al2O3 and Scotchbond Multi Purpose/Z100 (3M-ESPE) (control group) and 5) air-abrading with Cojet Sand and Scotchbond Multi Purpose/Z100. After storage for 24 hours in distilled water at 37°C, thermocycling (1.000 cycles - 5º and 55ºC) and storage for more 8 days at the same conditions above, the shear bond strength test was performed in a testing machine MTS 810 at a crosshead speed of 0.5mm/min until fracture. Statistical analysis of the data was accomplished by analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test. In metal, the bond strengths of groups 1 to 5 were, respectively 18,40 MPa (B), 8,57 MPa (D), 25,24 MPa (A), 16,26 MPa (BC) and 13,11 MPa (C). In porcelain, the bond strengths of the five groups were 16,91 MPa (B), 18,04 MPa (AB), 19,54 MPa (AB), 21,05 MPa (A) and 16,18 MPa (B). The best option when occurs metal exposure is Cojet Sand System. In porcelain, air-abrading with Al2O3 and Scotchbond Multi Purpose, Cojet Sand System and Bistite II DC showed the best results.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RobertoCM_DISSERT.pdf: 2213383 bytes, checksum: 38393df8ecbad522fe143dac8fca7042 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / This research studies the sintering of ferritic steel chips from the machining process. Were sintered metal powder obtained from machining process chips for face milling of a ferritic steel. The chip was produced by machining and characterized by SEM and EDS, and underwent a process of high energy mill powder characterized also by SEM and EDS. Were constructed three types of matrixes for uniaxial compression (relation l / d greater than 2.5). The differences in the design of the matrixes were essentially in the direction of load application, which for cylindrical case axial direction, while for the rectangular arrays, the longer side. Two samples were compressed with different geometries, a cylindrical and rectangular with the same compaction pressure of 700 MPa. The samples were sintered in a vacuum resistive furnace, heating rate 20 ?C / min., isotherm 1300 ?C for 60 minutes, and cooling rate of 25 ?C / min to room temperature. The starting material of the rectangular sample was further annealed up to temperature of 800 ? C for 30 min. Sintered samples were characterized by scanning electron microscopy, optical microscopy and EDS. The sample compressed in the cylindrical matrix did not show a regular density reflecting in the sintered microstructure revealed by the irregular geometry of the pores, characterizing that the sintering was not complete, reaching only the second phase. As for the specimen compacted in the rectangular array, the analysis performed by scanning electron microscopy, optical microscopy and EDS indicate a good densification, and homogeneous microstructure in their full extent. Additionally, the EDS analyzes indicate no significant changes in chemical composition in the process steps. Therefore, it is concluded that recycling of chips, from the processed ferritic steel is feasible by the powder metallurgy. It makes possible rationalize raw material and energy by manufacture of known properties components from chips generated by the machining process, being benefits to the environment / Esta pesquisa aborda o desenvolvimento de novos materiais e processos atrav?s da sinteriza??o de cavaco de a?o ferritico oriundo do processo de usinagem. Foram sinterizados p?s met?licos a partir de cavacos obtidos do processo de usinagem por fresamento frontal de um a?o ferr?tico. O cavaco foi produzido atrav?s de usinagem e caracterizado por MEV (microscopia eletr?nica de varredura) e EDS (electron dispersive spectroscopy), e sofreu um processo de moagem em moinho convencional para transforma??o em p?, que foi caracterizado, tamb?m, atrav?s de MEV e EDS. Foram constru?dos tr?s tipos de matrizes para compacta??o uniaxial com rela??o l/d maior que 2,5. A diferen?a na concep??o de projeto das matrizes consiste basicamente na dire??o de aplica??o da carga, que no caso cil?ndrico foi na dire??o axial da pe?a, enquanto que nas matrizes retangulares a aplica??o da carga foi na face mais longa. Foram compactadas amostras com duas geometrias diferentes, uma cil?ndrica e outra retangular com a mesma press?o de compacta??o de 700 MPa. As amostras foram sinterizadas em forno resistivo a v?cuo, com taxa de aquecimento de 20 ?C/min., com isoterma de 1300 ?C, durante 60 minutos, e taxa de resfriamento de 25?C/min at? a temperatura ambiente. O material de partida do sinterizado retangular foi adicionalmente recozido a uma temperatura de 800 ?C durante 30 minutos. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por MEV, MO (microscopia ?ptica) e EDS. O corpo de prova compactado na matriz cil?ndrica n?o apresentou uma densidade regular refletindo na microestrutura do sinterizado, revelado pela geometria irregular dos poros, caracterizando a sinteriza??o parcial, atingindo somente a segunda fase, consequ?ncia da dureza do p? resultante da usinagem e moagem. Quanto ao corpo de prova compactado na matriz retangular, as an?lises realizadas atrav?s do MEV, MO e EDS, indicam uma boa densifica??o, al?m de homogeneidade na sua microestrutura em toda extens?o. Adicionalmente, as an?lises de EDS indicam n?o haver modifica??es significativas nas composi??es qu?micas nas etapas do processo. Portanto, conclui-se que a reciclagem de cavacos, oriundos da usinagem do a?o ferr?tico ? vi?vel pelo processo de sinteriza??o, o que possibilita a racionaliza??o de mat?ria prima e de energia, com a fabrica??o de componentes com propriedades conhecidas a partir de cavacos gerados pelo processo de usinagem trazendo benef?cios para o meio ambiente

Submitted by Renan Godoi (renanpereiragodoi@gmail.com) on 2018-06-01T20:10:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final_Renan Pereira de Godoi.pdf: 7902074 bytes, checksum: ff03d950cd27ddb8fdc9283812efefa2 (MD5) / Rejected by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br), reason: Bom dia! Além da dissertação, você deve submeter também a carta comprovante devidamente preenchida e assinada pelo orientador. O modelo da carta encontra-se na página inicial do site do Repositório Institucional e ela deve ser postada na mesma tela da submissão da dissertação. Att., Milena P. Rubi Bibliotecária CRB8-6635 Biblioteca Campus Sorocaba on 2018-06-04T12:59:15Z (GMT) / Submitted by Renan Godoi (renanpereiragodoi@gmail.com) on 2018-06-04T14:23:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Final_Renan Pereira de Godoi.pdf: 7902074 bytes, checksum: ff03d950cd27ddb8fdc9283812efefa2 (MD5) Carta comprovante entrega dissertacao final.pdf: 51608 bytes, checksum: 02a387db1a1cf80b4fd6208badba41e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-06-06T17:33:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Final_Renan Pereira de Godoi.pdf: 7902074 bytes, checksum: ff03d950cd27ddb8fdc9283812efefa2 (MD5) Carta comprovante entrega dissertacao final.pdf: 51608 bytes, checksum: 02a387db1a1cf80b4fd6208badba41e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-06-06T17:33:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Final_Renan Pereira de Godoi.pdf: 7902074 bytes, checksum: ff03d950cd27ddb8fdc9283812efefa2 (MD5) Carta comprovante entrega dissertacao final.pdf: 51608 bytes, checksum: 02a387db1a1cf80b4fd6208badba41e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-06T17:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Final_Renan Pereira de Godoi.pdf: 7902074 bytes, checksum: ff03d950cd27ddb8fdc9283812efefa2 (MD5) Carta comprovante entrega dissertacao final.pdf: 51608 bytes, checksum: 02a387db1a1cf80b4fd6208badba41e4 (MD5) Previous issue date: 2018-04-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Aluminum alloys are widely used in the automotive and aerospace industries due to some characteristics such as low density and high corrosion resistance, but their low tensile strength restricts a number of applications. The grain size is considered as a key factor that affects the mechanical behavior of metallic materials and the well-known Hall-Petch equation shows an improvement of strength through reduction in the average grain size. The process of severe plastic deformation (SPD) stands out precisely in the grain refinement, making it possible to obtain ultrafine grains, with average diameter between 100 to 1000nm. Among the SPD processes, the accumulative roll bonding (ARB) has an advantage over the others in aspects like productivity and volume of produced material. The use of ARB to improve the mechanical properties of aluminum alloys has been extensively studied, but some usual problems from conventional rolling persist, like the highly oriented texture that is inappropriate to conformability. The asymmetric rolling (AR) is able to solve this inconvenient texture, but it does not achieve the degree of strain needed to obtain a homogeneous fine-grained structure. In order to solve these problems, the accumulative asymmetric roll bonding (AARB) was proposed. This process aims to combine the good grain refinement achieved in the ARB with the modification on texture yielded by AR. In this work, AA1050 aluminum samples were submitted to 4, 6 and 10 AARB cycles at 350 and 400oC, that is in the range of hot thermomechanical processing. The samples were mechanically characterized by Vickers microhardness and tensile tests. The microstructures of the samples were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy (EBSD and failure analysis), and x-ray diffraction. The results of the characterizations showed a good quality of junction for all samples analyzed. The highest tensile strength values were obtained for the sample submitted to 6 cycles at 350 ° C. The improvement in strength was attributed to the grain refinement driven by dynamic recrystallization, yielding ultrafine grains in the range of 600 to 1000nm. The texture intensity was reduced and changed to shear components, at the same time the same yield and elongation was achieved in the rolling and the transverse directions, which indicates an improvement in the formability properties of the material. / As ligas de alumínio são amplamente utilizadas nas indústrias automobilística e aeroespacial, devido a sua baixa densidade e alta resistência à corrosão, mas sua baixa resistência mecânica limita a quantidade de aplicações. O tamanho de grão é considerado como um fator chave que afeta o comportamento mecânico dos materiais metálicos, e a conhecida relação de Hall Petch mostra um aumento da resistência dos metais, com a diminuição de sua granulometria média. Os processos de deformação plástica severa (DPS) se destacam justamente no refino do grão, possibilitando a obtenção de materiais com granulometria ultrafina, compreendida entre 100 a 1000nm. Dentre os processos DPS a junção por laminação acumulada (JLA) exibe certa vantagem sobre os demais nos quesitos de produtividade e quantidade de material produzido. Na literatura são encontrados trabalhos que utilizam a JLA para aumento da resistência mecânica das ligas de alumínio, porém alguns problemas recorrentes da laminação convencional persistem, como a obtenção de materiais com textura desfavorável para processos de conformação plástica. O processo de laminação assimétrica (LA) é capaz de resolver o problema da textura, porém não atinge graus de deformação que levem à uma estrutura de grãos finos homogênea. Tendo em vista a solução desses problemas, foi proposto o processo de junção por laminação assimétrica acumulada (JLAA), que visa combinar as boas propriedades atingidas no processo JLA, com componentes de textura favoráveis que são obtidos na LA. Nesse trabalho, amostras de alumínio AA1050 foram submetidas a 4, 6 e 10 ciclos JLAA a 350 e 400oC, ou seja, dentro da faixa de temperaturas de trabalho termomecânico a quente. As amostras foram caracterizadas mecanicamente através de ensaios de microdureza Vickers e ensaio de tração. A microestrutura das amostras foi caracterizada por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (EBSD e análise de falha), e difração de raio-X. Os resultados das caracterizações mostram uma boa qualidade de junção para todas amostras analisadas. Quanto às propriedades mecânicas, os maiores valores de resistência foram obtidos para a amostra submetida a 6 ciclos a uma temperatura de 350°C. A melhoria nas propriedades mecânicas foi atribuída ao refino de grão que ocorreu por recristalização dinâmica, alcançando valores dentro da faixa de 600 a 1000nm. Foi detectada também uma diminuição nas componentes de textura típicas para a laminação convencional e introdução de texturas de cisalhamento tanto na superfície quanto no centro das amostras, acompanhada de valores homogêneos de limite de resistência e alongamento nas direções de laminação e transversal à laminação, o que indica uma melhora nas propriedades de conformabilidade do material.

O metal duro é um material compósito utilizado em diversas áreas de usinagem, mineração e construção civil, podendo ser aplicado diretamente em componentes de equipamentos de perfuração de petróleo e gás. O presente trabalho teve como objetivo principal a aplicação da técnica de moagem de alta energia visando produzir o compósito WC-Ni e estudar os efeitos do tempo de moagem nas propriedades do material. A moagem do metal duro WC-20Ni, partindo dos pós de WC e Ni, foi realizada para tempos de moagem de 1, 2, 4, 8, 16, 32 e 64 horas. Os pós de partida foram caracterizados por granulometria à laser, MEV e EDS. Nas amostras sinterizadas foi realizada análise microestrutural por microscopia ótica, medição de microdureza e medida de densidade pelo método de Arquimedes. Os melhores resultados para o compósito WC-20%Ni, foram conseguidos para o tempo de 8 horas de moagem, onde a densificação e dureza alcançaram após a sinterização 97,09% e 1058 ± 54 HV respectivamente. Tempos de moagem maiores que 8 horas foram prejudiciais nas propriedades do material. / The hard metal is a composite material used in several areas of machining, mining and construction, it can be applied directly in components of the drilling equipment for oil and gas. This work had as main objective the application of high energy milling technique to produce the composite WC-Ni and studying the effects of time milling in the material properties. The milling of hard metal WC-20Ni, from the WC and Ni powders, was performed for milling times of 1, 2, 4, 8, 16, 32 and 64 hours. The starting powders were characterized by laser granulometry, SEM and EDS. Microstrutural analysis of the sintered samples was performed by optical microscopy, microhardness and density by Archimedes. The best results for the composite WC-20%Ni, was achieved for 8 hours milling, where the density and hardness reached after sintering 97.09% and 1058 ± 54 HV respectively. Longer times of milling, after 8 hours milling, provided a detrimental effect on the properties of the material.

Os avanços da moldagem de pós por injeção – MPI – associados às excelentes propriedades da liga NiTi abrem novas possibilidades em diferentes áreas da engenharia. A MPI é um processo de fabricação que facilita a elaboração de diversos componentes, podendo-se obter peças de geometrias complexas a um menor custo. O NiTi ou Nitinol® é uma liga que pertence ao grupo dos chamados materiais inteligentes, por ter propriedades como memória de forma e superelasticidade, além disso, essa liga é um material biotolerante por ter titânio na sua composição. O objetivo deste trabalho é estabelecer os parâmetros para a produção de Nitinol® pelo processo MPI visando à confecção de implantes de fixação óssea. Assim, com o objetivo de melhorar o desempenho do processo MPI, este estudo utiliza diferentes cargas injetáveis (feedstock), modificando quantidades de pó na carga injetável e também modificando cada um dos componentes do ligante (binder), de modo a determinar aquela que permite a melhor extração do polímero, corrigindo assim uma das principais fontes de contaminação. A extração química e térmica do ligante é uma etapa também estudada na pesquisa, nessa etapa é analisada a influência da morfologia dos pós na contaminação final das amostras, já que a quantidade de polímero restante após a extração do ligante reagirá diretamente com a matéria prima (Ni – Ti). São estabelecidos ciclos de temperatura para a sinterização da liga. / Advances in Powder Injection Molding (PIM), allied to the great properties of NiTi alloy, offer new possibilities on different areas of engineering. MIP is a process that makes the factory of many compounds easier, allowing to make pieces with complex geometry in minor cost. NiTi or Nitinol® is an alloy that belongs to the “smart materials”, because it has properties as shape memory and superelasticity. Besides, this alloy has good biotollerance because of the titanium. This research means to establish parameters to the production of Nitinol® by PIM process, for bone implants. Therefore, to improve the PIM process, this study applies different feedstock, changing amounts of powder of the injection and also changing each of the components of the binder, in order to determine which one allows the best extraction of the polymer correcting one of prime sources of contamination. Chemical and thermal extraction of the binder was also studied on this research, analyzing the influence of the morphology of the powder on the final contamination of the samples, since the polymer that was left after the binder extraction will react directly with the prime material (Ni-Ti). Temperature cycles are established to the sintering of the alloy.

Neste trabalho foi projetado o núcleo de um mini motor de passo, com rotor e estator, obtidos a partir do processo de Moldagem de Pós por Injeção (MPI). Foram avaliadas as propriedades magnéticas, elétricas e mecânicas da liga FeNi50 obtida pelo processo MPI. Também por metalurgia do pó convencional obteve-se as mesmas propriedades físicas para comparação, e avaliar os dois processos de fabricação. Na obtenção do mini motor, primeiramente procedeu-se de maneira alternativa com a utilização de ferro puro, bem como, na preparação dos pós de ferro (moagem e misturas), e assim fazendo a avaliação funcionamento do motor. Projetou-se a carga injetável e todos os parâmetros fazendo-se um levantamento por reologia de propriedades como viscosidade e tensão de cisalhamento. Também com DSC/TGA analisou-se os componentes da carga, termicamente, e estipulou-se as temperaturas de extração térmica e química. Após confecção dos corpos de prova levantou-se os dados elétricos e magnéticos. O material que apresentou melhor comportamento para fins de utilização em motores (alta resistividade, alta permeabilidade magnética), foi o injetado de FeNi50 desenvolvido, com resistividade média de 5,06*10-7 Ωm e baixas perdas por histerese magnética. Por fim construiuse o mini motor com FeNi50 a partir de cilindros injetados. O motor foi submetido a testes de acionamento. / This work was designed the core of a mini stepper motor, rotor and stator, obtained from the Powder Injection Molding (PIM) process. Magnetic, electrical and mechanical properties of the alloy obtained by the PIM process FeNi50 were evaluated. Also by conventional powder metallurgy gave the same physical properties for comparing and evaluating the two processes. Obtaining the miniature motor is held first alternative way with the use of pure iron as well as in the preparation of iron powders (grinding and mixtures thereof), thus making the evaluation of engine operation. Designed to charge injection and all the parameters by making a survey by rheological properties such as viscosity and shear stress. Also DSC / TGA was analyzed components of the load, heat, and it was stipulated temperatures of thermal and chemical extraction. After preparation of the specimens rose electric and magnetic data. The material showed the best behavior for the purpose of use in motors (high resistivity, high magnetic permeability), was injected FeNi50 developed, with an average resistivity of 5.06 * 10-7 Ωm and low loss magnetic hysteresis. Finally we constructed the mini motor with FeNi50 from injected cylinders. The engine underwent drive tests.