Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-21T18:32:48Z No. of bitstreams: 1 TeseEMM.pdf: 4177729 bytes, checksum: cabb6cb463e42cd06627cfd201d93244 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:35:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEMM.pdf: 4177729 bytes, checksum: cabb6cb463e42cd06627cfd201d93244 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:35:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEMM.pdf: 4177729 bytes, checksum: cabb6cb463e42cd06627cfd201d93244 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseEMM.pdf: 4177729 bytes, checksum: cabb6cb463e42cd06627cfd201d93244 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Shape memory alloys (SMA) have some exceptional properties such as the shape memory effect and the superelasticity. Both are associated with a martensitic/austenitic phase transformation. Alloys of the system Cu-Al-Ni, Cu- Zn-Al and NiTi belong to this class of material. The interest in the study of Cubased SMA arises from the fact that they are cheaper than NiTi and might achieve better properties in specific applications. Considering the presented facts, the aim of the thesis is to understand the phase transformation and its features such as the stabilization and hysteresis using thermoelastic thermodynamics and a theory of the compatibility between the austenite and martensite for the system Cu-Al-Ni. This system attracts attention of the scientific community because it is a good candidate in the application of high temperature shape memory alloys (HTSMA), working above 100 oC. Another aim of the thesis is to evaluate the mechanical and functional properties of one alloy processed by spray forming, which was selected based in on the previous study. Important correlations were observed on the thermodynamics and crystallographic compatibility with the phase transformation characteristics of the system Cu-Al-Ni, which also enabled the production of an alloy with good functional properties regarding the shape memory effect. / As ligas com memória de forma (LMF) possuem propriedades interessantes, como o efeito de memória de forma e o efeito da pseudoelasticidade, que são advindas de uma transformação de fase do tipo austenita/martensita. Dentre as ligas que apresentam estas propriedades, encontram-se as dos sistemas Cu-Al-Ni, Cu-Zn-Al e NiTi. O interesse em estudar as ligas a base de Cu vem do fato de que estas podem apresentar certas vantagens em relação às ligas a base de NiTi, tanto pelo custo reduzido dos elementos da liga e de processamento, como pela alto potencial de atingir melhores propriedades funcionais em aplicações específicas. Considerando essas questões, o objetivo da presente tese é o entendimento das transformações de fase martensíticas termoelásticas e suas características como estabilização e histerese, através de teorias de concentração de elétrons de valência, termodinâmica de transformação termoelástica e teorias de compatibilidade das fases austeníticas e martensíticas para as ligas do sistema Cu-Al-Ni com adições de outros elementos. Este sistema é de interesse da comunidade científica pelo fato de ser um bom candidato na utilização de ligas com memória de forma a altas temperaturas (acima de 100 oC). Um segundo objetivo desta tese é a avaliação das propriedades mecânicas e funcionais de uma liga processada por conformação por spray e que foi selecionada baseando-se nos critérios estudados anteriormente. Foram observadas importantes correlações entre os fatores termodinâmicos e de compatibilidade cristalográfica aqui estudados e as características de transformação de fase em ligas do sistema Cu-Al-Ni, o que permitiu também a produção de uma liga com boas propriedades funcionais no que tange o efeito com memória de forma.

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-21T19:44:59Z No. of bitstreams: 1 TeseCAGB.pdf: 10087704 bytes, checksum: 203cfdf80de46b4f1859956502b03897 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:37:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCAGB.pdf: 10087704 bytes, checksum: 203cfdf80de46b4f1859956502b03897 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:37:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCAGB.pdf: 10087704 bytes, checksum: 203cfdf80de46b4f1859956502b03897 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCAGB.pdf: 10087704 bytes, checksum: 203cfdf80de46b4f1859956502b03897 (MD5) Previous issue date: 2014-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The main objectives of this project were to study the morphology, the crystallization kinetics and to monitor on-line the crystallization during the injection molding process using an optical system of nanocomposites of high density polyethylene (HDPE) with three different inorganic particles: montmorillonite nanoclay, halloysite nanotubes and faujasite type zeolite. The optical system allowed analyzing the crystallization process by the changes of the optical properties during the solidification of the materials. The nanocomposites were prepared by melt intercalation in a twin-screw extruder. The resultant structures were characterized by transmission electron microscopy (TEM) and rheological properties. The extruded nanocomposites developed intercalated and well distributed structures. Crystallization kinetics studies were done by differential scanning calorimetry (DSC) and rheological measurements. It was concluded that the nanoparticles in quiescent conditions accelerated the overall crystallization of HDPE, acting as nucleating agents. The nucleating effect of these particles was predominant over the HDPE crystallization and they also modified the nucleation mechanism and the crystal morphology in some conditions. From the studies of flow induced crystallization, it was observed again that the nanoparticles accelerated the crystal growth rate. In this case it was attributed to the weak forces between the polymer chains and the surface of the nanoparticles. Finally, the nanocomposites’ crystallization was monitored during the injection molding process. The optical system showed that the nanoparticles accelerated the crystallization of HDPE; the optical results were correlated with the morphology of the injection molded samples. / Neste projeto estudou-se a morfologia e a cinética de cristalização quiescente e induzida por fluxo de nanocompósitos de polietileno de alta densidade (HDPE) contendo nanocargas com diferentes geometrias: nanotubos de haloisita, lamelas de montmorilonita e nanocubos de zeólita do tipo faujasita. Utilizando-se um teor de nanocarga fixo e avaliando-se, em menor escala, a influência da presença ou não de tratamento orgânico superficial, nanocompósitos posteriormente preparados em uma extrusora de rosca dupla corrotacional foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (MET), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e propriedades reológicas. Em seguida, estes nanocompósitos foram injetados em diferentes condições de processamento, variando- se a vazão de injeção, a temperatura do molde e a pressão de empacotamento; ao mesmo tempo em que a cinética de cristalização foi monitorada “on-line” através de um sistema ótico que permitiu a análise da cinética de cristalização através das mudanças de propriedades óticas desses materiais durante a solidificação. Após a moldagem por injeção, as amostras foram caracterizadas. Observou-se que as nanopartículas, em condições quiescentes, aceleraram a cristalização global do HDPE, agindo como agentes de nucleação, e modificaram também o mecanismo de nucleação e a morfologia dos cristais. Sob a presença de fluxos cisalhantes, as nanocargas também mostraram uma tendência em antecipar a formação de núcleos, através da orientação molecular, uma vez que as interações entre os componentes dos nanocompósitos foram bastante fracas. O sistema ótico, por sua vez, permitiu concluir o efeito acelerador da cristalização global das nanopartículas, e as posteriores análises de difração de raios-x de baixo ângulo (SAXS) permitiram observar as diferentes orientações preferenciais das lamelas cristalinas em função dos parâmetros de injeção e da influência das nanopartículas.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-26T12:55:44Z No. of bitstreams: 1 TeseFLC.pdf: 13129956 bytes, checksum: 3158a0267e11eb05e0093c71858e435f (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T18:43:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFLC.pdf: 13129956 bytes, checksum: 3158a0267e11eb05e0093c71858e435f (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T18:43:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFLC.pdf: 13129956 bytes, checksum: 3158a0267e11eb05e0093c71858e435f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T18:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFLC.pdf: 13129956 bytes, checksum: 3158a0267e11eb05e0093c71858e435f (MD5) Previous issue date: 2011-01-28 / Não recebi financiamento / Zinc-nickel alloys were electrodeposited on ABNT 4340 high strength steel in chloride acid media. The effect of the electrolyte composition and electroplating conditions on cathodic efficiency, chemical composition, morphology and phase structure of the deposits was evaluated regarding their influence on the corrosion resistance of the coatings, resistance to corrosion fatigue cracking, susceptibility to stress corrosion cracking and hydrogen embrittlement of the coated part. The electrolyte composition, temperature and cathodic current density had influenced in a significantly manner the nickel content, phases structure, morphology and corrosion resistance of the coatings. In general, the amount of nickel and the fraction of phase in the alloys were promoted by decrease of current density, increase of temperature and nickel concentration in bath. The increase of the fraction, as well as the increase of the nickel content on monophasic alloys shifts the corrosion potential to more positive values and decreases corrosion current of the coatings. The results obtained allows to improve the knowledge about the relations between processing, structure and properties of electroplated Zn-Ni alloys in order to use these coatings on low alloy high strength steels components. / Ligas zinco-níquel foram eletrodepositadas sobre substratos de aço ABNT 4340 de alta resistência mecânica em meio ácido de cloretos. O efeito da composição do eletrólito e das condições operacionais de eletrodeposição sobre a eficiência de corrente do processo, composição química, morfologia e microestrutura de fases dos depósitos foi avaliada, assim como sua influência nas propriedades de resistência à corrosão dos revestimentos, resistência à corrosão-fadiga, suscetibilidade à corrosão sob tensão e fragilização por hidrogênio do conjunto depósito / substrato. A composição do eletrólito, temperatura e densidade de corrente catódica influenciaram significativamente o teor de níquel depositado, a distribuição de fases, morfologia e a resistência à corrosão dos revestimentos. De modo geral, a quantidade de níquel assim como a fração da fase na liga é favorecida pela diminuição da densidade de corrente, aumento da temperatura e da concentração de níquel no banho. O aumento da fração de na estrutura assim como o aumento de níquel nas ligas monofásicas deslocam o valor do potencial de corrosão para valores mais positivos e diminuem a corrente de corrosão dos revestimentos. Os resultados obtidos contribuíram para uma melhor compreensão das correlações existentes entre processamento, estrutura e propriedades de ligas Zn-Ni eletrodepositadas visando o revestimento de aços baixa liga de alta resistência mecânica.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-04T20:45:12Z No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:16:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:16:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T18:16:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-22 / Não recebi financiamento / Boron steel has excellent hardenability due to the addition of small quantities of boron. Boron atoms reduces the nucleation rate of ferrite and bainite [1]. It is known that austenitizing temperature and time and cooling rate are the main factors responsible for hardenability loss on boron steel. The austenitizing temperature relates to the boroncarbide precipitation that happens during the heat treatment. The boroncarbide precipitation is related to the austenitization temperature during heat treatment. The austenitization time defines the grain size condition that during cooling may or not transform into martensite which is decisive to the final properties. This study was conducted to simulate different grain sizes for a given boron steel (50B35), keeping the austenitizing temperature and the cooling rate constant, so that the only variable was the grain size. Therefore, the objective of this study was to understand the grain size effect on boron steel by keeping or not the hardenability effect and characterize the non-martensitic phases like ferrite and bainite and its consequences on the mechanical properties. It was observed fully martensitic structure for finer grain size (ASTM N.5), loss of hardenability characterized by the presence of bainite, for intermediate grain size (ASTM N.4) and hardenability recovery, by increasing the martensite percentage for bigger grains size (ASTM N.3). To conclude, there is a limit for the boron atom to lead the hardenability effect, from a given grain size the effect of hardenability is driven by the grain size itself, like in a normal carbon steel. There was loss on the ductility when increasing the austenitic grain size. For intermediate grain size both yield and tensile strength were reduced and it can be associated to the presence of bainite. For bigger grain size, both yield and tensile strength were recovered to levels near those observed at that for smaller grain size but without recovering ductility. / A principal característica dos aços ao boro é a excelente temperabilidade com a adição de pequenos percentuais de boro. O boro diminui a taxa de nucleação da ferrita e bainita [1]. A temperatura e tempo de austenitização e a taxa de resfriamento são os principais fatores que influenciam a perda de temperabilidade do boro nos aços. A temperatura de austenitização está associada à precipitação de borocarbetos durante o tratamento térmico. Já o tempo de austenitização define a condição de tamanho de grão da austenita que, durante o resfriamento, se transformará, ou não, em martensita sendo portanto decisivo para as propriedades finais do material. O objetivo desse estudo foi simular diferentes tamanhos de grão austenítico para determinado aço ao boro (50B35), mantendo constante a temperatura de austenitização e a taxa de resfriamento, de modo que a única variável fosse o tamanho de grão austenítico. Observou-se, para grãos finos (ASTM N.5), o aparecimento de martensítica; para tamanhos de grãos intermediários (ASTM N.4), notou-se aparecimento de bainita, caracterizando perda de temperabilidade e para tamanhos de grãos maiores (ASTM N.3), reabilitação da temperabilidade, aumentando o percentual de martensita formada. Os resultados mostraram que há um limite de tamanho de grão austenítico para o qual o boro é efetivo na manutenção da temperabilidade; a partir de certo tamanho de grão, o efeito da temperabilidade é influenciado pelo tamanho de grão do material, efeito observado nos aços convencionais. Houve perda de ductilidade com o aumento do tamanho de grão austenítico. Para o tamanho de grão intermediário houve perda de tensão de escoamento e de limite de ruptura, efeito esse associado à presença de bainita. Porém para os tamanhos mais grosseiros houve reabilitação tanto da tensão de escoamento quando de ruptura, chegando a níveis próximos daqueles observados na condição de grãos finos, porém com perda da ductilidade.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-05T18:45:31Z No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:23:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:24:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T16:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The optical behavior of polymer systems with nanoparticles was studied in order to quickly assess the location of the nanoparticles in the immiscible polymer blend phases and interface using optical microscopy. The systems were designed taking into consideration microrheological and optical requirements. The morphology was a droplet-matrix phase, with particle size in the range of the visible light. Polystyrene and polycarbonate were chosen according to the parameters previously established, forming blends PS/PC with 95/5 %wt. Hydrophobic and hydrophilic silicas were chosen as nanoparticles, which were added to the blends in amounts of 0,5% and 1%. The melt blending procedure helped to set the nanoparticles at specific locations including within the dispersed phase, matrix phase and interphase. The morphology and the location of the nanoparticle were confirmed via transmission electron microscopy. The light scattering was measured via the normalized transmitted light intensity over temperature, overpassing the Tg of the two polymeric component. The PS/PC blends showed an increase in the light scattering, following a sigmoidal shape, in the temperature range of PS and PC Tg’s. The addition of the nanosilica forming PS/PC/Nanosilica systems greatly reduces the light scattering, particularly above the Tg of the PS phase. The use of hydrophilic nanosilica does not show any hysteresis upon comparing data from heating and cooling cycles. This type of silica stays mainly trapped within the PC particle, little interfering with the light scattering. On the other hand using hydrophobic nanosilica a clear hysteresis between heating and cooling portions is observed. The presence of the hydrophobic silica, located at the PS/PC interphase, interfere with the light scattering intensity at this interface, and can be used to identify its presence. The proposed procedure can be used to fast control the mixing process, thus improving the effective action of the nanoparticles in the final properties of the polymer systems. / O comportamento óptico de sistemas poliméricos contendo nanopartículas foi estudado com o intuito de se promover uma rápida localização das nanopartículas nas diferentes fases e na interface de uma blenda polimérica imiscível através da microscopia óptica. Os sistemas foram elaborados levando-se em consideração requisitos microrreológicos e óticos. A morfologia escolhida neste estudo foi a de matriz/fase dispersa, com o tamanho da partícula dispersa na ordem do comprimento de onda luz visível. Poliestireno e policarbonato foram escolhidos de acordo os parâmetros previamente estabelecidos, formando blendas PS/PC com composição 95/5. Nanosílicas, hidrofílica e hidrofóbica, foram escolhidas como nanopartículas, as quais foram adicionadas às blendas nos teores de 0,5% e 1%. O processo de mistura das blendas no estado fundido possibilitou a movimentação das nanopartículas para a fase dispersa, matriz e interface, dependendo do tipo de sílica utilizada. A morfologia e localização das nanopartículas foram confirmadas via microscopia eletrônica de transmissão. O espalhamento de luz foi medido via a intensidade normalizada de luz transmitida com relação à temperatura, passando pelas Tg’s das fases poliméricas. As blendas PS/PC apresentaram aumento do nível de espalhamento de luz, seguindo um formato sigmoidal no intervalo de temperatura entre Tg’s do poliestireno e do policarbonato. A adição de nanosílica formando o sistema PS/PC/nanosílica reduziu consideravelmente o nível de espalhamento de luz, especificamente acima da Tg da fase matriz de PS. O emprego de nanosílica hidrofílica não apresentou o fenômeno de histerese durante os ciclos de aquecimento-resfriamento. Este tipo de sílica permanece em grande parte retida na fase minoritária PC, pouco interferindo no espalhamento de luz. De forma diferente, com o emprego da nanosílica hidrofóbica, notou-se a ocorrência de histerese entre os ciclos de aquecimento e resfriamento. A presença da nanosílica hidrofóbica na interface PS/PC interferiu na intensidade do espalhamento de luz, sendo possível determinar sua localização na blenda. O sistema proposto permite um controle rápido do processo de mistura, melhorando assim a ação efetiva das nanopartículas nas propriedades finais dos sistemas de poliméricos

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-10-18T17:14:21Z No. of bitstreams: 1 DissCCB.pdf: 5142369 bytes, checksum: 2b5d405c3441acfcf1582a09c6d1468d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T14:02:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCB.pdf: 5142369 bytes, checksum: 2b5d405c3441acfcf1582a09c6d1468d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T14:02:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCB.pdf: 5142369 bytes, checksum: 2b5d405c3441acfcf1582a09c6d1468d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T14:02:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCCB.pdf: 5142369 bytes, checksum: 2b5d405c3441acfcf1582a09c6d1468d (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Among the surface modification techniques to improve the fixation, biocompatibility and corrosion resistance of titanium implants, one of the most recent and promising is the electrochemical anodization in electrolytes with fluoride ions. This technique results in the formation of highly ordered arrays of titanium oxide nanotubes on the surface of these materials. Many researchers evaluated the biological performance of these arrays and obtained satisfactory results, showing that the formation of hydroxyapatite and cellular development are higher after its formation. However, there are no records about the study of fatigue behavior of titanium alloys after this surface treatment; an essential evaluation since the surface conditions of the implants influence the fatigue properties, especially crack nucleation, and the orthopedic implants are subjected to cyclic loads when in service. In this context, the objective of this research was to evaluate the effect of the formation of TiO2 nanotubes, through electrochemical anodization technique in a solution containing fluoride ions, on the fatigue performance of Ti-6Al-4V and Ti-6Al-7Nb alloys, using the staircase method to develop fatigue tests and taking the polished surface condition as reference. SEM, AFM and XRD techniques were applied to characterize the surfaces and to support the fatigue results. The fatigue limit for 5 million cycles, calculated by the statistical method of Dixon-Mood, was maintained for the Ti-6Al-4V alloy (846MPa ± 13 MPa) after the formation of nanotubes on its surface and presented an insignificant reduction in statistical terms for the Ti-6Al-7Nb alloy (846 MPa ± 13 MPa for the polished surface condition and 825MPa ± 11 MPa for the modified surface). The maintenance of fatigue properties of the alloys after electrochemical anodization was mainly attributed to the small scale of the average lengths of the nanotubes and to the existence of a compact oxide layer in contact with the metal substrate (corresponding to the completely closed bottom of nanotubes). / Dentre as diversas técnicas de modificação de superfície para melhorar a fixação, a biocompatibilidade e a resistência à corrosão de implantes de ligas de titânio, uma das mais recentes e promissoras é a anodização eletroquímica em eletrólitos contendo íons flúor. Tal técnica resulta na formação de arranjos altamente ordenados de nanotubos de óxido de titânio na superfície destes materiais. Muitos pesquisadores avaliaram o desempenho biológico destes arranjos e obtiveram resultados satisfatórios, mostrando que a formação de hidroxiapatita e o desenvolvimento celular são superiores após a sua formação. Porém, não há registros de estudo do comportamento em fadiga das ligas de titânio após este tipo de tratamento de superfície; avaliação essencial uma vez que as condições superficiais dos implantes influenciam as propriedades em fadiga, principalmente a nucleação de trincas, e que implantes ortopédicos estão sujeitos a cargas cíclicas quando em serviço. Neste contexto, o objetivo deste projeto foi avaliar o efeito da formação de nanotubos de TiO2, através da técnica de anodização eletroquímica em solução contendo íons fluoreto, no desempenho em fadiga das ligas Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb, utilizando-se o método staircase para o desenvolvimento dos ensaios de fadiga e tomando-se a condição de superfície polida como referência. As técnicas MEV, AFM, DRX foram utilizadas para caracterizar as superfícies e para corroborar os resultados de fadiga. O valor de limite à fadiga para 5 milhões de ciclos, calculado através do método estatístico de Dixon-Mood, foi mantido para a liga Ti-6Al-4V (846MPa ± 13 MPa) após a formação de nanotubos na sua superfície e apresentou uma redução inexpressiva em termos estatísticos para a liga Ti-6Al-7Nb (846 MPa ± 13 MPa para a condição de superfície polida e 825MPa ± 11 MPa para a de superfície modificada). A manutenção das propriedades em fadiga das ligas após a anodização eletroquímica foi atribuída principalmente à pequena dimensão dos comprimentos médios dos nanotubos e à existência de uma camada compacta de óxido em contato com o substrato metálico (correspondente à parte inferior completamente fechada dos nanotubos).

Submitted by Camilla Gandine Gonçalves null (camilla.gandine@yahoo.com.br) on 2016-08-23T02:19:17Z No. of bitstreams: 1 TESE_CAMILLA GANDINE GONCALVES_22082016.pdf: 2592904 bytes, checksum: 8d046da87d339892a84ca5bd145a19ec (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-24T17:36:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 goncalves_cg_dr_guara.pdf: 2592904 bytes, checksum: 8d046da87d339892a84ca5bd145a19ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-24T17:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 goncalves_cg_dr_guara.pdf: 2592904 bytes, checksum: 8d046da87d339892a84ca5bd145a19ec (MD5) Previous issue date: 2016-08-02 / O objetivo deste trabalho é estudar a oscilação do molde na produção de tarugos por lingotamento contínuo e a sua consequência na qualidade do produto final, através de modelamento matemático. A oscilação do molde origina um defeito superficial conhecido como marca de oscilação. O modelo da formação das marcas considera três partes: térmica, mecânica dos fluidos e mecânicos dos sólidos. São consideradas as fases sólida e pastosa, até certa fração sólida, como resistentes aos esforços advindos da oscilação, e que o raio do menisco é não estacionário. Verifica-se que o aumento do curso de oscilação do molde aumenta a profundidade das marcas de oscilação, o aumento da frequência de oscilação tem comportamento ascendente até um ponto máximo, seguido de descendente, enquanto o aumento da velocidade de lingotamento aumenta a profundidade das marcas, desde que a frequência e curso sejam mantidos constantes. O estripamento negativo aparenta ser função de todas as demais variáveis de processo. / This work aims to study the mold oscillation in continuous casted billets and its consequence on the final product quality throw mathematical modeling. The mold oscillation causes a surface defect known as oscillation marks. The model of oscillation marks formation is divided in three parts: thermal, fluid mechanics and mechanics of solids. Two phases, solid and mushy steel above to a certain solid fraction are considered as having mechanical strength, and the meniscus radius is non stationary. It appears that the increasing in stroke increases the depth of the oscillation marks, increasing the oscillation frequency is upward behavior up to a maximum point, followed by descending, while increasing the casting speed increases the depth of oscillation marks, if frequency and stroke is kept constant. The negative strip time appears to be a function of all other process variables.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parte 1.pdf: 105834 bytes, checksum: 7f1e1663c3a2acac46c07c3862a5b5d9 (MD5) Previous issue date: 2011-11-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of composite materials of aluminum matrix is widely studied. The motivation of these studies are the requirements to use materials that have properties superior to usual alloys, with emphasis on maintenance of mechanical strength with resistance to wear and corrosion, with the benefit of the characteristic lightness of non-ferrous metal. The high energy ball milling, powder metallurgy technique, have been used to obtain compositions with ceramic and metallic materials, with the possibility of formation of supersaturated solid solutions, with reactions in situ which can even be self-propagating. The alloy AA2024 have recognized their use in automotive and aeronautical applications. In this work this alloy was obtained by grinding the powder constituents in mill atritor. Aiming at the in situ formation and dispersion of intermetallic aluminum carbide (Al4C3), carbon in the form of graphite with particle size less than 45 μm was added in the matrix MA2024 for the use of high-energy mill eccentric. Different concentrations: 2.5, 5 and 10% by mass, and different grinding times: 10, 15 and 20 hours of grinding were evaluated. By means of scanning electron microscopy of milled powders was observed that the grinding mechanism has not reached steady state, assuming the particles with a morphology planned, due to the segregation of carbon on the surface of the particles. By using X-ray diffraction was detected the formation of aluminum carbide only provided 20 hours of milling. The major characteristic peaks were found for the addition of 5% carbon. Two techniques were used for consolidation, sintering in a controlled atmosphere and the formation of accuracy. The compacting pressure of the specimens in both techniques was 550 MPa. In sintering, four different cycles were evaluated, with varying time and temperature level. In the formation of precision, technique known as Near Net Shape, the consolidation temperature was 490 ° C and the specimens were subjected to heat treatment of precipitation, with a range of means of tempering: oil and water. The microhardness results indicated that the sinterability of this material was affected by the segregation of carbon in all proportions. The consolidated by hot forming with 5% carbon showed a 10% increase in mechanical strength and a compliant behavior self lubricating solid additions of 10% carbon without heat treatment and aging done in oil. / O desenvolvimento de materiais compósitos de matriz de alumínio é amplamente estudado. A motivação destes estudos são os requisitos de uso de materiais que apresentem propriedades superiores às ligas usuais, com destaque para resistência mecânica com manutenção de resistência ao desgaste e corrosão, com beneficio da característica leveza deste metal não ferroso. A moagem de alta energia, técnica da Metalurgia do Pó, têm sido usada para obter composições com materiais cerâmicos e metálicos, com possibilidade de formação de soluções sólidas supersaturadas, com reações in situ que podem ser inclusive autopropagantes. A liga AA2024 têm seu uso reconhecido em aplicações aeronáuticas e automobilísticas. Neste trabalho esta liga foi obtida por moagem dos pós constituintes em moinho atritor. Visando a formação in situ e dispersão do intermetálico carbeto de alumínio (Al4C3), carbono sob a forma de grafite com tamanho de partículas menores que 45 μm foi adicionado na matriz MA2024 pelo uso de moinho excêntrico de alta energia. Diferentes proporções: 2,5; 5 e 10 % em massa, e diferentes tempos de moagem: 10, 15 e 20 horas de moagem foram avaliadas. Por meio de microscopia eletrônica de varredura dos pós moídos foi possível observar que o mecanismo de moagem não atingiu o estado de equilíbrio, com as partículas assumindo uma morfologia planificada, devido à segregação do carbono na superfície das partículas. Pelo uso de difração de raios X, foi detectada a formação do carbeto de alumínio somente na condição de 20 horas de moagem. Os maiores picos característicos foram encontrados para a adição de 5% de carbono. Duas técnicas de consolidação foram utilizadas, a sinterização em atmosfera controlada e a conformação de precisão. A pressão de compactação dos corpos de prova em ambas técnicas foi 550 MPa. Na sinterização, quatro ciclos diferentes foram avaliados, com variação de tempo e temperatura de patamar. Na conformação de precisão, técnica conhecida como Near Net Shape, a temperatura de consolidação foi 490 oC e os corpos de prova foram submetidos ao tratamento térmico de precipitação, com variação do meio de têmpera: água e óleo. Os resultados de microdureza indicaram que a sinterabilidade deste material foi afetada pela segregação do carbono em todas as proporções. Os consolidados por conformação a quente com 5% de carbono apresentaram um incremento de 10% na resistência mecânica e um comportamento compatível de material autolubrificante sólido para adições de 10% de carbono sem tratamento térmico e com envelhecimento feito em óleo.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Cristofolini.pdf: 61705 bytes, checksum: 1f7b220bc0ede0fbf29e0bfec5445b35 (MD5) Previous issue date: 1997-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho são descritos os resultados obtidos no estudo relativo à aplicação da reofundição na obtenção de compósitos com matriz metálica (CMMs) AI7Si1Mg SiC e AI7Si1Mg Al2O3 avaliando a influencia de parâmetros como velocidade e tempo de agitação, temperatura da massa metálica semimicroestruturas dos CMMs obtidos, usando técnicas de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também é feita uma analise da influencia da adição crescente de partículas de alumina e carbeto de silício sobre os valores de desgastes na liga AI7Si1Mg , sendo avaliada a influência de alguns parâmetros de ensaios, tais como distancia de deslizamento entre o elemento desgastante (disco de aço recoberto com abrasivo) e a amostra em estudo, carga aplicada e granulometria do abrasivo. Para este fim foi utilizado um equipamento projetado e construído conforme previsto pela norma ASTM G99-90 (pino contra disco). Os resultados obtidos indicam a ocorrência de variações significativas entre os desgastes da liga base e dos respectivos compósitos testados sob as mesmas condições, sendo a resistência ao desgaste proporcional ao teor de componentes cerâmicos de reforço para todos os materiais analisados. As análises metalográficas indicaram a ocorrência de significativas variações microestruturais entre a liga base nas condições fundida convencionalmente e reofundida, e nos compósitos com diferentes teores de componente de reforço, além da existência de excelentes interações entre as partículas e a matriz metálica.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Antonio Rebello.pdf: 62475 bytes, checksum: c7f75da092a4bff7d4119324fb70ef07 (MD5) Previous issue date: 2000-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de simulação para a analise de enchimento de um molde é um importante recurso para otimização de sistemas de canais, localização de bolsas de ar e determinação de parâmetros relativos ao processo de fundição sob pressão. Em função do alto investimento nos moldes para a fundição sob pressão, a simulação torna-se elemento de fundamental importância nas fundições que operam com peças injetadas. Porém, há uma escassez de trabalhos direcionados em assegurar a eficiência do software na otimização deste processo. No presente estudo, usou-se o software Magmasoft , para simular o enchimento de peças injetadas em alumínio. Primeiramente foram feitas comparações com simulações obtidas por diferentes processos de cálculos e diferentes graus de refinamentos de malhas, com objetivo de verificar a sensibilidade do software em relação a convergência de resultados. A seguir foi simulada uma peça simples, já pesquisada por outros autores através de modelos matemáticos diferenciados. O confronto da simulação feita com o material de literatura, mostrou perfil próximo de frente de avanço do metal. Embasado nestes resultados, partiu-se para a situação real com uma peça representativa, fundida em liga AlSi9Cu3. Foram injetados quatro lotes de amostras com velocidades distintas, sendo que três dos lotes apresentavam propositalmente os defeitos de solda fria e porosidade. Paralelamente, usando as informações do processo, as mesmas peças foram simuladas e comparadas através do monitoramento, nas simulações, do perfil da frente de enchimento e da distribuição de temperatura.