O objetivo deste estudo foi analisar as propriedades mecânicas de cerâmicas à base de alumina e alumina-feldspato quando expostas a um meio agressivo (ácido acético 4%). Os corpos cerâmicos de alumina, contendo diferentes quantidades de feldspato (0, 1, 5, 10, 40 ou 100%), foram sinterizados a 1160, 1300, 1600 ou 1700ºC. Os espécimes foram divididos em três grupos de acordo com o tamanho do entalhe infligido (0, 30 ou 50% da largura do corpo-de-prova). Metade dos corpos cerâmicos foi exposta a uma solução de ácido acético a 4%. Os corpos cerâmicos sem e após ataque foram submetidos a ensaios para a determinação da resistência mecânica e do KIC; (por flexão a 4-pontos), área superficial (BET) e porosidade (método de Arquimedes). A microestrutura foi investigada por microscopia óptica e eletrônica de varredura, incluindo mapeamento por EDS, para a determinação da presença e distribuição de elementos químicos de interesse (C, O, Al, Si, K, Na, Mg). A solução lixiviada pelo ataque por ácido acético foi analisa para a determinação da concentração dos íons (Na+, Al+3, Si+4 e K+). Os resultados mostraram que os corpos cerâmicos sinterizados a 1700ºC, quando expostos ao ácido acético, diminuem sua resistência mecânica. Para os corpos cerâmicos sinterizados a 1600ºC a resistência mecânica não foi alterada. Nessas amostras, o KIC até aumentou após a exposição ao ácido acético. O ataque por ácido acético causou aumento na área superficial específica e do volume total de poros, o que foi confirmado pela concentração de íons na solução lixiviada pelo ataque por ácido acético. A fase vítrea, mesmo em pequenas quantidades, auxilia os corpos cerâmicos à base de alumina-feldspato a adquirir as propriedades mecânicas similares, ou até melhores, do que os corpos cerâmicos de alumina, dependendo da temperatura de sinterização. Isso sugere que é possível aperfeiçoar a formulação e a temperatura de queima de cerâmicas baseado na introdução de fase vítrea na microestrutura dos materiais, a fim de enfrentarem o rigor do ambiente oral. / This study investigates the mechanical properties of alumina-feldspar based ceramics when exposed to an aggressive environment (acetic acid 4%). Alumina ceramics containing different concentrations of feldspar (0, 1, 5, 10, 40 or 100%) were sintered at one of the temperatures 1160, 1300, 1600, or 1700oC. The samples were divided according to the inflicted flaws (of height 0, 30, or 50%). Half of these ceramic bodies were exposed to 4% acetic acid. The ceramic bodies whether or not exposed to acetic acid were tested in order to determine mechanical resistance and KIC (4 point bending test), superficial area (BET) and porosity (Archimedes). The microstructure was analyzed by optical and scanning microscopy, including element mapping performed by EDS to determine the presence and distribution of specific chemical elements (C, O, Al, Si, K, Na, Mg). The leachate solution was evaluated to determine the concentration of ions (Na+, Al+3, Si+4 e K+). The results showed that the ceramic bodies sintered at 1700oC decrease their mechanical resistance when exposed to acetic acid. The mechanical resistance for ceramic bodies sintered at 1600ºC was not altered. In these samples, the KIC even increased after acetic acid exposure. The acetic acid attack increased specific superficial area and total pore volume, which was confirmed by the ion concentration on the leachate solution. The glassy phase, even in small amounts, aids the alumina-feldspar based ceramics in acquiring similar or even better mechanical properties than alumina ceramic bodies, depending of sintering temperature. This suggests that is possible to enhance both formulation and sintering temperature of ceramics based on the introduction of glassy phase into the microstructure in order to face the rigors of the oral environment.

Orientador: Juno Gallego / Banca: Vicente Afonso Ventrella / Banca: Itamar Ferreira / Resumo: O processo de soldagem por Arco Submerso é um dos processos de soldagem mais importantes na fabricação de modernas estruturas de engenharia, utilizado na fabricação metálica como tubos, navios, perfis, vasos de pressão e trocadores de calor, diferencia-se dos demais processos de soldagem pela utilização de um fluxo granular composto basicamente de componentes minerais como óxidos e silicatos. Este fluxo é alimentado à região de solda proporcionando uma solda sem respingos, luminosidade e radiação, além de proteger a região de solda da oxidação atmosférica. As propriedades mecânicas dependem da microestrutura do metal de solda, neste sentido, estudos realizados demonstram que a microestrutura ferrita acicular possui uma ótima combinação entre resistência mecânica e tenacidade. Inclusões não metálicas presentes no metal de solda podem promover a formação da ferrita acicular durante a transformação de fase, no entanto há nucleação de outras microestruturas. A microestrutura ferrita acicular (AF) depende da composição e tamanho das inclusões não metálicas presentes no metal de solda. Estas inclusões são geralmente óxidos, silicatos que são formados durante o processo de soldagem. Algumas substâncias como a zircônia e zirconita são potenciais nucleadores da ferrita acicular, neste sentido adicionou-se no metal de base a zircônia, zirconita e alumina para análise de uma eventual participação destes aditivos na formação da microestrututura do metal de solda. .Os ensaios de soldagem foram realizados com controle e monitoramento dos parâmetros elétricos, visto que estes são fatores importantes na formação da geometria do cordão de solda. Os materiais utilizados como metal de base... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Submerged-Arc Welding (SAW) is one of the most important welding processes applied in the fabrication of modern engineering structures. During the deposition of molten steel, which is protected against oxidation by agglomerated flux layer, the microstructure of the weldment undergoes considerable changes because of the heating and cooling cycles directly related to the welding process were employed. Mechanical properties of welded joint can be improved by a well design welding microstructure. Some studies have shown that acicular ferrite provides an optimum combination of strength and toughness in steel weld metal. The flux formulations are prepared using mineral compounds, such as oxides and silicates, and it is possible to increase the content of acicular ferrite by higher quantity of intragranular nucleation sites. So, dispersed non-metallic inclusions can promote the formation of acicular ferrite during phase transformation, at the expense of other undesirable weld phases such as allotriomorphic and Widmanstätten ferrite. In experimental procedure ASTM A36 steel grade was used as a metal base, together AWS E70-S6 solid wire and a commercial active flux commonly applied for SAW processing. Bead on plate welding was performed in flat position and nominal heat input changed from 1.0 to 3.3 kJ/mm. Transverse sections of weld deposit were prepared according standard grinding (up to 1200-grit SiC paper) and polishing (1.0 æm alumina) methods, followed by moderate etching in 2% nital for optical microscopy (OM). So, it was possible to determine some important weld bead geometry parameters such as penetration, reinforcement and bead width. Using quantitative metallography techniques allowed that some microstructure features were determined too... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Pedro Paulo de Campos / Banca: José Rubens de Camargo / Resumo: Este trabalho analisa a transformação da austenita retida induzida por deformação, em um aço AISI 4340 com estruturas multifásicas. O aço foi submetido a duas rotas de tratamentos isotérmicos selecionadas e foi analisado quanto à fração volumétrica das fases e características mecânicas através da valiação dos limites de escoamento. Os corpos de prova foram submetidos a três diferentes níveis de tensões de tração, acima do limite de escoamento, para que se produzissem deformações plásticas determinadas. A influência destas deformações, na microestrutura e nos novos limites de escoamento, foram avaliadas. Mostrando variações significativas nas frações volumétricas das fases, com diminuição das quantidades de austenita, indicando uma transformação, por efeito TRIP (Transformation Induced Plasticity), em martensita o que provocou um aumento nos valores dos limites de escoamento e envelhecimento por deformação. / Abstract: The Transformation induced plasticity of austenite on the multiphase microstructure in a AISI 4340 steel was studied. Two sequences of isothermal treatments were performed. The volume fractions of the phases were analyzed and evaluation of mechanical characteristics through the yield point measurements. The samples were submitted at three different levels of traction above of the yield strength, so that definitive plastic deformations were produced. The influence of these deformations in the microstructure and in the new yield strength was evaluated. Significant variations were showed in the phase volume fraction, with reduction of the amounts of austenite indicating a martensitic transformation, by effect TRIP (Transformation Induced Plasticity) which results increases in the values of the yield strength and deformation ageing. / Doutor

Resumo: A liga Ti-35Nb e uma liga da classe beta que apresenta baixo modulo de elasticidade e uma composicao quimica adequada para a utilizacao em implantes. Essa liga e composta apenas por elementos considerados biocompativeis e apresenta modulo de elasticidade mais proximo aos dos tecidos osseos do que as ligas convencionalmente utilizadas. O niobio e um importante estabilizador da fase ƒÀ e quando presente em um teor entre 35 a 50% produz uma composicao de baixo modulo quando ligado ao titanio. A liga Ti-35Nb foi obtida por metalurgia do po utilizando a mistura dos pos elementares na forma de hidretos de titanio e niobio, obtidos por hidrogenacao e moidos por 12 e 36 horas. A mistura elementar da liga Ti-35Nb foi compactada por prensagem uniaxial e isostatica a frio, com subsequente densificacao por sinterizacao entre 700 e 1500‹ C. A evolucao microestrutural na sinterizacao mostrou que a estabilizacao da fase ocorre pela difusao do niobio na estrutura do titanio e a 1500o C a liga e composta de uma estrutura com predominancia de fase ƒÀ e pouca fase ƒ¿, com 97,5% da densidade teorica. As propriedades mecanicas avaliadas por ensaios de flexao apresentaram modulo elastico de 78,5 GPa e e tensao de ruptura maxima de 818,8 MPa. Para o ensaio de tracao os resultados foram de 80,7 GPa, para o modulo elastico e 600,0 MPa para a tensao de ruptura maxima. A dureza avaliada por identacao Vickers alcancou 394,8 Hv. / Abstract: Ti-35Nb is classified as a â titanium alloy and is believed to identify an optimal low modulus and chemical composition for implant applications, with high strength and biocompatibility. Implants of this alloy have a modulus of elasticity closer to that of bone than other typically-used metal alloys and do not include any elements which have been shown or suggest as having short term potential adverse effect. Niobium is an important â-phase stabilizer and when present in preferred quantities of from about 35-50% produces a low modulus composition when alloyed with titanium. The Ti- 35Nb alloy was produced by powder metallurgy through a mixture of hydride elementary powders (Titanium and Niobium) milled for 12 and 36 hours. Samples were produced from that mixture followed by uniaxial and cold isostatic pressing with subsequent densification by isochronal sintering between 700 up to 1500° C, in vacuum. The microstructural evolution on sintering showed that niobium particles play an important role on phase stabilization by its difusion through Titanium structure, The alloy, produced at 1500° C, presents 97,5 % of the theoretical density and shows a little amount of á-phase with a predominance of â-phase. The mechanical properties were evaluated by flexural and tensile tests. Through flexural test was obtained a elastic modulus of 78,5 GPa and a rupture stress of 818,8 MPa.. The results from tensile test were 80,7 GPa for elastic modulus and 600,0 MPa for rupture stress. The Vickers indentation micro hardness reach 394,8 Hv. / Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Coorientador: Carlos Alberto Alves Cairo / Banca: Humberto Lopes Rodrigues / Banca: Pedro Paulo de Campos / Banca: Francisco Piorino Neto / Doutor

Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento colapsível, sob o aspecto estrutural, de três perfis de solos tropicais típicos, que ocorrem na região norte do Paraná e que podem ser considerados representativos do território brasileiro. Dois desses perfis são classificados pela pedologia como Latossolos Vermelhos, um de textura argilosa e outro de textura média e o terceiro perfil, de textura argilosa, como Nitossolo Vermelho. Tem por objetivo, também, em função da abordagem pedológica adotada para a caracterização dos solos, poder associar comportamentos característicos observados para as diferentes classes estudadas, visando a extrapolação e aplicação desses conhecimentos a outros solos de ocorrência em zona tropical que se enquadrem nas mesmas classes dos materiais estudados. Ensaios edométricos simples e duplos foram conduzidos para a avaliação da colapsibilidade dos solos. O acompanhamento da evolução da macro e da microestrutura dos solos, antes e após colapso, através de análises micromorfológicas, permitiu estabelecer correlações com a dinâmica do colapso. Os resultados apontam um comportamento colapsível em todos os níveis dos perfis dos Latossolos enquanto que, para o horizonte característico do Nitossolo, as deformações volumétricas por inundação não foram suficientes para classificá-lo como colapsível. Os resultados ressaltam, ainda, a influência da tensão de pré-adensamento virtual e dos fatores pedogenéticos na variabilidade das características físicas dos solos analisados e na magnitude do colapso. Os maiores coeficientes de colapso parecem estar associados principalmente à presença, em maior proporção, de plasma microagregado com porosidade intermicroagregado fortemente comunicante; porosidade total elevada e existência de macroporos / Collapsible soils behavior, under the structural aspect, of three typical tropical soil profiles that occur in the region of North Paraná, considered representative in the national territory, are analysed at this thesis. Two of these profiles are classified by the pedology as Red Oxisoil, one of clayey texture and the other of medium texture. The third profile, of clayey texture is classified as Red Nitosols. The objective of this study is also to be able to extrapolate the result and behavior observed at this soil profiles for other sites which present similar characteristics on a pedological point of view. Double and simple oedometric tests were conducted for soil collapsibility evaluation. The evolution of the macro and microstructure of the soil were observed, before and after the collapse, through micromorphological analysis, allowing the establishment of correlations with the collapse dynamics. Test results point out to a collapsible behavior in all the levels of Oxisoil profile while for the characteristics horizon on Nitosol the volumetric deformation because of soaking was not sufficient to classify it as collapsible. Test results also highlight the influence of virtual pre-consolidation and pedogenetic factors in the variability of the physical characteristics of soil and in collapse magnitude. Highest collapsibility coefficient may to be mainly associated to the presence, in greater proportion, of microaggregate plasma with strongly communicating intermicroagregated void; high total porosity and the presence of macropores

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCFF.pdf: 8157511 bytes, checksum: ad469458a6fdb92d8f85b92774089eee (MD5) Previous issue date: 2005-06-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aims of this work were the microstructural and tensile properties characterization of the hypoeutectic spray formed Al-Si 319 and 380 alloys. The alloys were melted by induction furnace, gas atomized with nitrogen and deposited onto a copper substrate. The results were compared with conventionally sand cast Al-Si 380 alloy samples. Spray formed material showed fine and homogeneous microstructure, composed by equiaxial α-Al matrix, silicon particles, Al2Cu and β-AlFeSi intermetallics phases. Higher porosity and lower yield process were obtained increasing the superheating temperature and liquid metal mass flow rate. The extrusion promoted grain refinement by a partial recrystallization process and strong decrease of the porosity. Room temperature tensile tests of the spray formed Al-Si 380 alloy showed both increased strength and elongation when compared with the values observed for conventionally cast counterparts. These results can be ascribed to the refined grain size, silicon particles morphology and smaller β-AlFeSi phases presented in spray formed deposits. Due to the lower silicon content as well as lower porosity in spray formed and extruded Al-Si 319 alloy, this material showed higher values for the ultimate tensile strength and ductility when compared to Al-Si 380 alloy deposits processed by same parameters. / O presente trabalho teve por objetivo a caracterização microestrutural e a determinação das propriedades mecânicas das ligas de Al- Si 319 e 380 conformadas por spray. O processamento foi realizado através da fusão das ligas em forno de indução, da atomização com nitrogênio e da deposição do spray sobre um substrato de cobre. Foi utilizada, para comparação microestrutural e de propriedades mecânicas, a liga de alumínio 380 processada por fundição em areia. A conformação por spray resultou em depósitos com uma microestrutura mais refinada e homogênea sendo composta basicamente por grãos equiaxiais de Al-α, partículas de silício, Al2Cu e agulhas da fase β-AlFeSi. Foi investigada a influência dos parâmetros de processo de conformação por spray da liga 380, constatando-se um aumento da porosidade e uma redução do rendimento com a elevação da temperatura de superaquecimento e da vazão mássica de metal. A porosidade dos depósitos foi minimizada através de processo de extrusão, o qual, também, proporcionou o refinamento de grão através recristalização da matriz. Ensaios de tração a temperatura ambiente, em amostras da liga 380 conformada por spray, apresentaram um aumento relativo nos valores de limite de escoamento e de resistência e um aumento muito significativo no alongamento, quando comparados aos valores obtidos para a liga fundida em areia. Estes resultados foram atribuídos ao refinamento do tamanho de grão, à forma particulada do silício e à redução da razão de aspecto das agulhas da fase β-AlFeSi presentes no material conformado por spray. Quando conformada por spray e extrudada, a liga 319 apresenta valores de limite de resistência e de dutilidade superiores aos apresentados pela liga 380 depositada sob as mesmas condições de processamento, devido às menores porcentagens de silício e de porosidade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4636.pdf: 4081013 bytes, checksum: 43647aa9920214a912b94ee9ef6ce97a (MD5) Previous issue date: 2007-12-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work was to determine the microstructure and the mechanical properties of a spray formed Al-Si 380 alloy in different conditions as follow: co-injection of particles containing intermetallic phases, extrusion and heat treatment in the deposits. The wear resistance was also evaluated. The microstructure was determined as a function of two different composition applied in the co-injection, two processing routes (spray formed with or without extrusion) and two heat treatment condition (present or not). The composition of the co-injection particles was selected aiming to improve the formation of α-Al(Fe,Mn)Si instead of β-Al(Fe,Mn)Si intermetallic, with Thermocalc program. The microstructure of the deposit was characterized by scanning electron microscopy (SEM) coupled with microanalysis (EDS) and the length of the needle-like phases (-Al(Fe,Mn)Si) was measured. The processing condition that formed the smallest average length of the -Al(Fe,Mn)Si was extruded and heat treated. An extra heat was processed with Mg addition in order to improve the precipitation hardening. The samples were tested in tension at room temperature, 100 oC, 200 oC e 300 oC. The wear tests were carried out at a sliding speed of 0,48 m/s and at the load of 500g, 800g and 1000g, in a 2,5 mm diameter samples. The co-injection of the particles containing the α-Al(Fe,Mn)Si phase was effective in decreasing the β-Al(Fe,Mn)Si phase length and promote the increase of the elongation values. The artificial aging heat treatment was effective in increase the yield and ultimate tensile strengths without decrease significantly the elongation. The Mg addition promoted an additional increase of the yield and ultimate tensile strengths. The wear tests show that no statistical difference was observed among the evaluated samples, according to test parameters selected. / Este trabalho teve por objetivo determinar a microestrutura e as propriedades mecânicas da liga Al-Si 380 processada via conformação por spray, em diferentes condições, a saber: co-injeção de partículas contendo fases intermetálicas, extrusão dos depósitos e tratamento térmico. Foi avaliada também a resistência ao desgaste. A microestrutura foi determinada em função de duas composições diferentes que foram empregadas para co-injeção, duas condições de processamento (conformado por spray com e sem extrusão) e duas condições de tratamento térmico (presente/ausente). A composição das partículas co-injetadas foi projetada objetivando a formação da fase intermetálica α-Al(Fe,Mn)Si em detrimento a β-Al(Fe,Mn)Si, com emprego do programa Thermocalc. Os depósitos da liga Al-Si 380 foram caracterizados por MEV/EDS e as fases com morfologia de agulha (β-Al(Fe,Mn)Si) foram mensuradas. A condição com menor comprimento médio das partículas da fase β-Al(Fe,Mn)Si foi extrudada e tratada termicamente, além de sofrer adição de Mg em uma das condições. O ensaio de tração foi realizado à temperatura ambiente, 100 oC, 200 oC e 300 oC. O ensaio de desgaste foi realizado a uma velocidade de 0,48m/s, sendo aplicadas três cargas diferentes: 500g, 800g e 1000g, em um corpo de prova de 2,5 mm de diâmetro. A co-injeção das partículas da fase α-Al(Fe,Mn)Si foi efetiva em diminuir o comprimento da fase β-Al(Fe,Mn)Si no depósito e levou ao aumento do alongamento até a fratura do material obtido. O tratamento térmico de envelhecimento artificial aplicado foi efetivo em aumentar os limites de resistência e escoamento sem, entretanto, implicar em diminuição significativa do alongamento até a fratura. A adição de Mg aumentou ainda mais os limites de resistência e escoamento. Os ensaios de desgastes evidenciaram que não existem, estatisticamente, diferenças significativas dentre as amostras avaliadas, segundo os parâmetros do ensaio empregado.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6415.pdf: 10149797 bytes, checksum: f20e05d04e05d5a4372cd649ef2f24bc (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / Blends technology get by mechanical blend extends the range of polymer properties and makes it possible to fit them for specific applications. The performance and the mechanical properties of immiscible polymer blends are driven by the morphology and dependent on the type and process conditions, in addition to the Interfacial properties. Polymer blends containing nanoparticles have been studied in relation to two main roles that they can play in a blend; one related to improvement of properties (mechanical, thermal, electrical barrier, etc) and other related to the modification of miscibility/compatibility and blend morphology. In this work was evaluated the structuration of PP/PVMS blend with nanoparticles of Silica (SiO2) and Halloysite (HNT), the possibility of them acting as compatibilizer and best process conditions in twin screw extruder and injection molding to achieve a good dispersion and distribution and PVMS phase into PP matrix. Was made a previous study about nanoparticle content, time and mixture sequence, by torque reometer, to define the compositions which were studied in the next (extrusion and injection). Morphology and micro-rheology were studied and their correlation with the mechanical properties was made. By means of this analysis it was noticed that the PVMS domains were smaller in the nanoparticle presence, however were not small enough to toughen the blend. An increase in impact resistance was observed, proving that the nanoparticles showed an additive effect, but no synergistic. The best results were obtained for the blend with HNT that can be attributed to its greater aspect ratio and the content to be above the percolation threshold allowing the formation of a three-dimensional network that prevented PVMS coalescence by means of a physical barrier. Micro-rheology analysis indicated that the nanoparticles was located preferentially in the PP, while the wettability parameter indicated their were located on the interface. Both analyses can be explained by kinetic aspects, which demonstrated that the mixing time used blends preparation was not enough to all particles migrate to the interface. / A tecnologia de blendas por mistura mecânica amplia a gama de propriedades dos polímeros e torna possível adequa-las para aplicações específicas. O desempenho e as propriedades mecânicas de blendas imiscíveis são governadas pela morfologia obtida e dependentes do tipo e das condições de processamento, além das propriedades interfaciais. Blendas poliméricas contendo nanopartículas têm sido estudadas com relação a duas funções principais que as mesmas podem desempenhar em uma blenda; uma relacionada à melhoria de propriedades (mecânica, barreira, térmica, elétrica etc.) e outra relacionada à modificação da miscibilidade/compatibilidade e morfologia das blendas. Neste trabalho avaliou-se a estruturação da blenda PP/PVMS na presença de nanopartículas de Sílica (SiO2) e Haloisita (HNT), a possibilidade de sua atuação com compatibilizante e as melhores condições de processamento em dupla rosca e moldagem por injeção com a finalidade de obter uma boa dispersão e distribuição das nanopartículas e do PVMS na matriz de PP. Foi realizado um estudo prévio do teor de nanopartícula, tempo e sequência de mistura, por reometria de torque, para definir as formulações a serem estudadas nas etapas posteriores, de extrusão e injeção, bem como o estudo da morfologia e da microrreologia destas formulações e suas correlações com as propriedades mecânicas obtidas. Por meio das análises realizadas verificou-se que os domínios de PVMS foram menores na presença das nanopartículas, porém não foram pequenos o suficiente para tenacificarem a blenda. Um incremento nos valores de resistência ao impacto foi observado, comprovando que as nanopartículas apresentaram um efeito aditivo, todavia não sinérgico. Os melhores resultados foram obtidos para a blenda contendo HNT que podem ser atribuídos a sua maior razão de aspecto e ao teor estar acima do limite de percolação permitindo a formação de uma rede tridimensional que evitou a coalescência do PVMS por meio de uma barreira física. A análise microrreólogica indicou que as nanopartíclas se localizaram preferencialmente na matriz de PP, enquanto o parâmetro de molhabilidade indicou a sua localização na interface. Ambas as análises podem ser explicadas por meio dos aspectos cinéticos, que demonstrou que o tempo de mistura usado na obtenção das blendas não foi suficiente para que as partículas migrassem em sua totalidade para a interface.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6680.pdf: 8910629 bytes, checksum: 2223220bfe27cba5df32a8d026e02fc8 (MD5) Previous issue date: 2014-07-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / Flow stress curves of ASTM F 138 austenitic stainless steel were obtained through isothermal hot torsion testing in the temperature range of 900- 1200oC and in the strain rate range of 0,01-10s-1, totaling 24 experiments. To understand the dynamic softening during hot working of this material, the shape of the flow stress curves and the parameters required to calculate activation energy for hot working were evaluated. Also, the semi-empirical equations describing these parameters as function of Zener-Hollomon parameter (Z) were obtained. Mathematical modeling of flow stress curves was developed taking into account the recovery parameter r and the Avrami exponent n. Processing maps were constructed using the Dynamic Materials Model. The attained microstructures were analyzed by optical microscopy and the microstructure evolutions under some processing conditions were evaluated by EBSD technique. These procedures were also used to obtain the recrystallized fraction, to identify what softening mechanism was operating and in which conditions it becomes more active. Due to the intermediate stacking fault energy level in this material (78mJ/m2), attained data indicate that dynamic softening occurs in a balance between dynamic recovery and dynamic recrystallization, with temperature having a determining role. At higher Z, extended dynamic recovery takes place and dynamic recrystallization becomes incomplete due to plastic instabilities such as localized flow. Lower Z values offer favorable conditions for complete dynamic recrystallization, even if were necessary to impose large straining. / As curvas de escoamento plástico do aço inoxidável austenítico ASTM F 138 foram obtidas por meio de ensaios de torção a quente isotérmicos contínuos, com temperaturas na faixa de 900 a 1200oC e taxas de deformação (&) variando entre 0,01 e 10s-1, totalizando 24 ensaios. Com o intuito de compreender o amaciamento dinâmico deste material em altas temperaturas, as curvas foram avaliadas quanto à forma e foram determinados os parâmetros necessários para calcular a energia de ativação aparente para a deformação a quente e as equações semi-empíricas em função do parâmetro Z, de Zener- Hollomon. Realizou-se a modelagem matemática das curvas de escoamento plástico em função do parâmetro de recuperação r e da cinética de recristalização de Avrami de acordo com o expoente n, e os mapas de processamento deste aço foram construídos. As microestruturas resultantes dos ensaios foram analisadas por microscopia óptica e avaliou-se a evolução microestrutural em algumas condições de processamento por meio da técnica de EBSD a fim de obter a fração recristalizada do material, além de identificar os mecanismos de amaciamento atuantes e em quais condições de processamento estes se tornam mais efetivos. Pelo fato deste material possuir um valor intermediário de energia de falha de empilhamento (78mJ/m2), os resultados, quando avaliados em conjunto, indicam que o amaciamento ocorre num balanço entre recuperação e recristalização dinâmica, com a temperatura exercendo um papel fundamental neste aspecto. Para os maiores valores de Z, a recuperação dinâmica avança até deformações elevadas e a recristalização dinâmica não se completa devido à instabilidade plástica causada por fluxo localizado, enquanto que para menores valores de Z, as condições tornam-se mais favoráveis à recristalização, mesmo que necessitando de altas deformações para se completar.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1795.pdf: 5550885 bytes, checksum: 1be0da6e81e9e84eb153d9eafe8f1116 (MD5) Previous issue date: 2007-09-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / The corrosion resistance of aluminum alloy can be impaired due to intermetallic precipitation during thermal treatment to improve mechanical properties. This work investigates the corrosion resistance of aluminum alloy 2024-T351 and the joint welded by FSW. Microstructural analysis and microhardness tests were made. Intergranular corrosion tests according to ASTM G110-97, exfoliation corrosion tests according to ASTM G 34-01 and stress corrosion cracking in 3.5% NaCl according to ASTM G 129-00, were carried out. Anodic behavior was evaluated by potentiodynamic polarization measurements in 3.5% NaCl solution. It was not detected intermetallic precipitates by electron and optical microscopy. It was also detected that the joint was more severe attacked than the base metal by intergranular corrosion and exfoliation tests. The welded joint was susceptible to stress corrosion cracking in tests carried out with low nominal strain rate of 10-7 s-1. Base metal and the joint in tests carried out in air and in 3.5% NaCl at strain rate of 10-6 s-1 showed ductile behavior, while the joint with strain rate of 10-7 s-1 showed fragile behavior. The polarization test in chloride medium of aluminum alloys didn t show passive breakdown what make difficult to determinate the pitting potential. Polarization curves indicated that the welded joint had lower current density and higher potential than the base metal. In lower potentials pitting was formed majoritary at grain boundaries / A resistência à corrosão de ligas de alumínio pode ser degradada devido à precipitação de intermetálicos quando submetidas a tratamentos térmicos para elevar a resistência mecânica. Este trabalho investiga a resistência à corrosão da liga de alumínio 2024-T351 e também da junta soldada por FSW. Foram feitos análise microestrutural e microdureza. Foram realizados ensaios de corrosão intergranular segundo a norma ASTM G110-97, corrosão por esfoliação de acordo com a norma ASTM G34-01 e também ensaio de corrosão sob tensão em solução de NaCl 3,5% com taxa de deformação de 10- 6 e 10-7 s-1, segundo a norma ASTM G129-00. O comportamento anódico foi avaliado por testes potenciodinâmicos em solução de NaCl 3,5%. Os precipitados intermetálicos não foram observados por microscopias ótica e eletrônica. Nos ensaios de corrosão intergranular e esfoliação foi observado que a junta soldada sofreu corrosão mais acentuada do que o metal base. A junta soldada foi suscetível a corrosão sob tensão, somente em ensaios realizados com taxa de deformação baixa, de 10-7 s-1. O metal base e a junta ensaiada ao ar e em NaCl 3,5% com taxa de deformação de 10-6 s-1 apresentaram comportamento dútil, enquanto a junta com taxa de deformação 10-7 s-1, apresentou comportamento frágil. Nos ensaios de polarização em meio de cloretos a liga 2024-T351 não foi observado patamar de passivação o que dificultou a determinação do potencial de pite. As curvas de polarização mostraram que a junta soldada possui densidade de corrente menor e maiores potenciais do que o metal base. Em baixos potenciais os pites foram formados preferencialmente nos contornos dos grãos