Orientador: Maria Helena Robert / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zoqui_EugenioJose_D.pdf: 51963296 bytes, checksum: 1def5141c467cdeb328f03cf86a45c93 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a obtenção de estruturas reofirndidas da liga Al-4,5wt%Cu, sua caracterização macro e microestrutural, bem como de suas propriedades mecânicas por ensaios de tração e análise de superficies de fratura; e sua comparação com estruturas fundidas. Reofundidos com diferentes tamanhos de grãos e glóbulos foram produzidospor método de tratamento isotérmico à temperaturasuperior à solidus a partir de estruturas fundidas com diferentes tamanhos de grãos e de estruturas fundidas deformadas por laminação. Propriedades mecânicas e análise das superficies de fratura foram efetuadas em material no estado reofundido e após tratamento de solubilização e envelhecimento por recipitação controlada. Os resultados obtidos mostraram, em primeiro lugar, que é perfeitamente 'possível a produção de reofundidos com estruturas controladas, em termos de dimensões e tipos de glóbulos. Diferentes mecanismos de globularização estão envolvidos na sua formação, dependentes do estado original da matéria prima. Quanto à distribuição do cobre, estruturas reofundidas apresentaram maior homogeneidade de distribuição e maior teor deste elemento na matriz de alumínio do que em estruturas fundidas. Quanto às propriedades mecânicas, reofundidos apresentaram tensão de escoamento e tensão de ruptura semelhantes ao de fundidos com o mesmo tamanho de grão, para o caso de estruturas super-refinadas. Para elevados diâmetros, as estruturas fundidas apresentaram melhor comportamento mecânico que as reofundidas; o mesmo ocorrendo tanto para o estado solubilizado ou não. Quanto à deformação estruturas reofundidas super-refinadas tendem a apresentar maiores valores de alongamento e estricção que fundidas com o mesmo tamanho de grão...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work dealt with the production of controlled rheocast structures of Al-4,5wt%Cu their macro and microstructural characterization, as well as their mechanical properties through tensile tests and analysis of fracture surfaces. These characteristics and properties were compared to those of as cast structures. Rheocast structures with different grains and globulae diameters were produced by isothermal heat treatment at temperature above solidus, :from as - cast structures presenting different grain sizes and interdendritic arm spacing and :from rolling deformed structures...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Caram Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T03:27:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GarciaUrrutiaAraujo_FernandoLuis_M.pdf: 12841097 bytes, checksum: 7616bc4cce13fb5a7d3b91a7272ba131 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A solidificação de uma liga eutética permite produzir duas ou mais fases sólidas, que crescem de forma cooperativa. Tal fato toma esse tipo de liga atraente na obtenção de compósitos do tipo in situo Um compósito in situ exibe propriedades distintas das propriedade das fases que o constituem, o que pode resultar em um material com características interessantes no tocante a propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas ou ópticas. O objetivo do presente trabalho é avaliar ligas do sistema Ni-Al-Nb, contendo a estrutura eutética formadas pelas fases NiAl e NiAlNb. A primeira parte do presente estudo consistiu na obtenção das ligas no estado bruto de fusão, em atmosfera inerte, e sua respectiva caracterização por microscopia óptica, eletrônica de varredura, fluorescência de raios-X, análise térmica diferencial e difração de raios-X. Em seguida, ligas eutéticas desse sistema foram processadas pela técnica de solidificação direcional em fomo de aquecimento indutivo do tipo Bridgman. As amostras obtidas foram caracterizadas da mesma maneira elaborada com as amostras no estado bruto de fusão. Com o objetivo de avaliar a estabilidade da microestrutura em altas temperaturas, ligas solidificadas direcionalmente foram submetidas a tratamento térmico. Finalmente, amostras no estado bruto de fusão e solidificadas direcionalmente foram ensaiadas através de teste de microdureza Vickers. Os resultados obtidos permitiram compreender o modo de crescimento do eutético estudado, sua morfologia, seu comportamento em altas temperaturas e alguns aspectos preliminares de seu comportamento mecânico / Abstract: The solidification of an eutectic alloy results in two or more solid phases, which grow in cooperative form. Such phenomenon makes this type of alloy interesting for obtainment of in situ composites. An in situ composite shows different properties than the individual component phases, that can result in a material with interesting features with regards to mechanical, electric, magnetic or optical properties. The aim of the present work is to evaluate alloys in the Ni-Al-Nb system, containing the eutectic structure formed by NiAl and NiAlNb phases. The first part of the present study consisted of the obtainment of cast eutectic structure in an electric arc furnace under inert atmosphere, and their characterization by optical and electronic microscopy, thermal analysis technique, X-rays fluorescence and X-rays diffraction. After that, the eutectic alloys were processed by directional solidification in a Bridgman type inductive furnace. The directionally solidified samples were characterized in the same way as the cast samples. In addition, the high temperature stability of the directionally solidified samples was evaluated. Finally, cast and directionally solidified samples were evaluated through microhardeness Vickers testing. The results allowed to understand the NiAl-NiAlNb eutectic growth, its morphology, its behavior in high temperatures and some preliminary aspects of its mechanical properties / Mestrado / Materiais e Processos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Rubens Caram Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferrandini_PetersonLuiz_D.pdf: 26620588 bytes, checksum: 0fb622ecc0f6cf0621b690ee3ac863bb (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os compostos intermetálicos podem exibir combinação interessante de características, o que os toma uma alternativa na obtenção de materiais estruturais para operação em altas temperaturas. Dentre tais compostos destaca-se o Nb2Al, também denominado de fase a. Tal composto exibe comportamento mecânico peculiar, envolvendo alta fragilidade à temperatura ambiente e resistência mecânica muito elevada em altas temperaturas. O presente trabalho objetivou estudar a microestrutura, o comportamento mecânico e a estrutura de defeitos cristalinos do Nb2Al. Inicialmente, ligas Nb-Al foram preparadas através de fusão a arco. Às ligas obtidas foram adicionados os elementos Ni, Si, Ti, Mo, V e Zr em quantidades variáveis. A análise microestrutural procurou estabelecer o efeito dessas adições na modificação da estrutura cristalina do Nb2Al, na formação de precipitados e no comportamento mecânico, quantificado através de ensaios de dureza, e tenacidade à fratura. Em seguida foi investigado o efeito da variação dos teores de Nb e Al na estrutura desse composto, avaliados através de ensaios de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Nessa etapa também procurou-se estabelecer o efeito da taxa de solidificação sobre a microestrutura. O comportamento mecânico do composto Nb2Al foi estudado através de medidas de dureza em altas temperaturas. A estrutura de defeitos cristalinos foi estudada por microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados obtidos indicam que a adição de outros elementos ao Nb2Al não modificou sua estrutura cristalina ou seu comportamento mecânico, formando apenas precipitados, indicando alta estabilidade de seu arranjo atômico. O aumento da quantidade de alumínio nesse composto acarretou na modificação de seus parâmetros de rede. Constatou-se que o composto Nb2Al não apresenta transição frágil/dúctil entre a temperatura ambiente e 800 °C. Finalmente, a análise de sua estrutura cristalina revelou a presença de falhas de empilhamento e a ausência de discordâncias ou de sinais de sua movimentação, o que explicaria sua alta fragilidade / Abstract: The intermetallic compounds usually exhibit interesting features, which make them candidate materials to be used for the manufacturing of mechanical components to operate at high temperatures. An intermetallic compound which attracts attention for research is Nb2Al, also known as the (J phase. Such a compound presents a very particular mechanical behaviour, showing low fracture toughness at room temperature and remarkable strength at high temperatures. The purpose of this work was to study the microstructure, the mechanical behaviour and the crystalline defects structure of Nb2Al. Firstly, samples of Nb-Al alloys were arc melted. Afterwards Nb-Al alloys were alloyed with the following elements: Ni, Si, Ti, Mo, V and Zr, each one at several levels. The effects of these additions on the crystalline structure of Nb2Al, on the precipitation of other phases and on the mechanical properties were investigated. Mechanical properties were evaluated by means of hardness and fracture toughness tests. The influence of the variation of niobium and aluminium contents on the microstructure of this compound was evaluated utilizing X-ray diffraction and scanning electron microscopy. It was also investigated the effect of the heat extraction rate on the microstructure of the alloys. Vickers indentations were used to study the mechanical behaviour of the Nb2Al compound at high temperatures and a transmission electron microscopy study of the crystalline defects was also done. The results show that the alloying elements do not cause any change neither to the crystalline structure, nor to the mechanical behaviour of the Nb2Al. The only effect of the alloying elements was to form precipitates, which shows the remarkable stability of the structure. The increase of the aluminium content causes changes in the lattice parameters. It was verified that the Nb2Al compound does not show a brittle to ductile transition between room temperature and 800°C. Finally, the crystalline structure presents considerable amount of stacking faults as well as it was not found any sign of dislocations and dislocations motion, which explains the highly brittle behaviour of the material / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Adilma Regina Pippa Scamparini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_PricilaVeigados_D.pdf: 34846405 bytes, checksum: ab4909bd78937c989f8dcee238896959 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado

Orientador : Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:40:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarioLuizNunesda_M.pdf: 6259257 bytes, checksum: 71af656fc367d6fcbb0d25298b717504 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: As vantagens dos processos de conformação de metais, que consistem em alta produtividade, baixos custos por peça, mínima geração de sucata, baixo consumo de energia e melhoria das qualidades do material, estimulam o aumento de sua aplicação. Entre estes processos se destaca o CWR, que é uma técnica de conformação de metais usada na manufatura de peças rotativas escalonadas. Os objetivos deste trabalho foram: (i) analisar como o processo CWR afeta a microestrutura e as propriedades mecânicas, especialmente as relacionadas com a fadiga mecânica, de produtos forjados a quente com aços microligados e (ii) comparar a microestrutura e as propriedades desses produtos com forjados semelhantes, obtidos pelo processo convencional por etapas sucessivas de forjamento a quente. Para o projeto das matrizes do processo CWR, foram consideradas condições descritas na literatura que garantiriam a estabilidade do processo no que diz respeito aos defeitos. Isto mostrou não ser suficiente e várias peças apresentaram cavidades centrais. Dando-se continuidade ao trabalho peças forjadas foram produzidas e analisadas. Os resultados mostraram que os defeitos não foram detectados nos exames metalográficos e não tiveram influência nas propriedades finais dos forjados. De modo geral, as peças produzidas a partir de pré-formas CWR apresentaram limite de resistência à tração e dureza superiores aos das peças somente forjadas e limite escoamento e resistência à fadiga inferiores / Abstract: The advantages of metal forming, consisting of high productivity, low costs per part, minimum scrap material and energy consumption and improvement of overall quality, stimulate the increase of their application. Cross Wedge Rolling (CWR) is an important metal forming technique used to manufacture stepped shafts. The aims of this work were: (i) to analyze how CWR affects the microstructure and the mechanical properties, especially the mechanical fatigue related ones, of microalloyed steel hot forged products and (ii) to compare the microstructure and properties of these products with similar forgings, manufactured by the conventional process of successive hot forging stages. To design the CWR tools, it was considered the conditions described in the technical literature that would guarantee the process stability, avoiding the defects. It proved not to be enough and some parts showed central cavities. Continuing the work, the parts were hot forged and then analyzed. The results showed that the defects were not detected by metallography and they did not have influence in the final properties of the forged parts. In general way, the parts manufactured from CWR preforms presented higher tensile strength and hardness than the only forged parts and lower yield strength and fatigue resistance / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Salvador Massaguer Roig / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:51:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dornellas_JoseRaimundoFerreira_D.pdf: 8204107 bytes, checksum: dbdc11c53c30d12d87e03279cb95d64d (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste estudo, foram avaliados quatro diferentes tratamentos com objetivo de produzir queijo Tipo Prato, com intuito de verificar a influencia dos mesmos na composição centesimal, no rendimento de fabricação (kg de queijo/kg de leite) e no rendimento ajustado (a um valor pré-determinado de umidade e sal), recuperação de protéina e gordura, na proteólise, na microestrutura, no perfil de textura instrumental (TPA), perfil de derretimento, e perfil sensorial dos queijos obtidos nas diferentes alternativas de fabricação. Os diferentes tratamentos utilizados para a fabricação dos queijos se caracterizavam por: QP - queijo Prato padrão produzido pelo processo convencional, QR-O - queijo tipo Prato obtido a partir de leite concentrado por ultrafiltração a um fator de concentração volumétrica (FCV) de 2.5: 1, sem pré-fermentação de parte do retentado, QR-10 queijo tipo Prato obtido a partir de leite concentrado por ultrafiltração a um fator de concentração volumétrica (FCV) de 2.5:1, com pré-fermentação de dez por cento do retentado, e QR-20 - queijo tipo Prato obtido a partir de leite concentrado por ultrafiltração a um fator de concentração volumétrica (FCV) de 2.5: 1, com préfermentação de vinte por cento do retentado. Foram realizados três experimentos, em três datas diferentes, sendo que os quatro diferentes tratamentos foram aleatorizados quanto à seqüência de produção. Com o objetivo de produzir queijos tipo Prato obtidos de retentados de leite concentrado por ultrafiltração, com a presença ou ausência da operação de préfermentação, com as mesmas características sensoriais e de textura de queijos tipo Prato obtido pelo processo convencional, foi utilizado coalho de vitelo (90% de quimosina), foi utilizado 10% da quantidade de cultura lática Tipo O (G3 MIX 6VIS8YVAC@ - 850) indicada pelo fornecedor, 'Os queijos foram maturados a temperatura de 7°C. A operação de ultrafiltração não afetou a composição centesimal de QR-O quando comparado com o queijo padrão QP e tendeu a aumentar o teor de proteína nos queijos submetidos àquela operação, quais sejam , QR-O, QR-10 e QR-20. A operação de pré-fermentação de porções diferentes de retentado tendeu a diminuir o pH e aumentar a percentagem de gordura nos queijos. Quanto ao rendimento do processo avaliado, QP obteve o melhor resultado diferenciando significativamente (p<0,0001) de QR-O, QR-20 e QR-10. QR-O apresentou maior rendimento e diferença significativa, quando comparado com os demais tratamentos, que não diferenciaram significativamente entre si, mas QR-20 apresentou tendência a apresentar maior rendimento que QR-10. Quanto ao rendimento ajustado, QP obteve o melhor resultado, diferenciando significativamente (p=0,0158) dos demais tratamentos, que não apresentaram diferença significativa entre si, mas que apresentaram uma tendência tendo QR-10 melhor rendimento ajustado, seguido de QR-20 e posteriormente de QR-O. Quanto à recuperação de proteína nos queijos, os tratamentos apresentaram diferenças significativas entre si (p=0,0337), tendo QR-O, melhor recuperação seguido de QR10, QR-20 e QP. Quanto à recuperação de gordura nos queijos, os tratamentos apresentaram diferenças significativas entre si (p=0,0052), tendo QP, melhor recuperação, diferindo significativamente de QR-O seguido de QR-20, QR-10, com os quais não apresentou diferenças significativas. Os tratamentos obtidos de retentados de ultrafiltração não diferenciaram significativamente entre si. Quanto à maturação dos queijos, avaliou-se a evolução do pH, da acidez titulável (AT), o índice de extensão de maturação (IEM) e o índice de profundidade de maturação (IPM). As operações de ultrafiltração e pré-fermentação afetaram significativamente estes parâmetros avaliados. Na variável dependente pH os tratamentos apresentaram diferença significativa entre si (p=0,0148), sendo os valores inferiores para QR-20 e QR-10, respectivamente, que não diferiram significativamente entre si valores superiores para QP e QR-O, os quais não diferiram significativamente entre si, porém diferenciaram significativamente do primeiro grupo. Quanto à acidez total (A T), os tratamentos diferenciarem significativamente entre si (p<0,0001), sendo que QR-20 apresentou valores superiores diferenciando significativamente de QR-10. QP e QR-O apresentaram mesmos valores, não diferenciando significativamente entre si, mas diferenciando significativamente dos demais (QR-10 e QR-20). Quanto ao IEM os tratamentos apresentaram diferença significativa entre si (p=0,0023) e no tempo (p<0,0001). QR-20 apresentou maior índice de IEM seguido de QR-10 e não diferenciaram significativamente entre si. QR-O apresentou maior valor que QP, mas não diferenciou significativamente deste, porém o primeiro grupo diferenciou significativamente do segundo. Quanto ao IPM, os tratamentos apresentaram diferenças significativas entre si. QR-20 apresentou maior valor que QR-10, porém os dois não diferiram significativamente entre si. QR-O apresentou maior valor para IPM que QP, porém os dois não deferiram significativamente entre si. Quando comparado com QR-10 e QR-20, QP e QR-O apresentaram diferenças significativas. O tempo afetou significativamente (p<0,0001) AT, IEM e IPM, mas não afetou o pH. Quanto a Capacidade de derretimento (CD), as diferentes operações de ultrafiltração e pré-fermentação afetaram os tratamentos ao longo do tempo (p<0,0001). Houve interação Bloco*trat (p<0,0001) evidenciando que os tratamentos apresentaram perfil de derretimento diferente entre os blocos e interação trat*tempo (p=0,0162) evidenciando que os tratamentos ao longo do tempo apresentaram perfil de derretimento significativamente diferente entre si. Ao longo do tempo a CD dos queijos aumentou. Os queijos com maiores valores de pH e umidade apresentaram uma maior capacidade de derretimento. A microestrutura dos diversos tratamentos foi avaliada por Microscopia Eletrônica de Varredura, com a finalidade de se avaliar mudanças na estrutura física dos queijos em função das operações de ultrafiltração e pré-fermentação. A micrografia de QP comparada com a micrografia dos queijos obtidos a partir de retentados de ultrafiltração com pré-fermentação de parte do retentado (QR-10 e QR-20) e dos queijos obtidos a partir de retentados de ultrafiltração sem pré-fermentação de parte do retentado (QR-O) evidenciou mudançãs nos tamanhos dos espaços vazios na matriz protéica, ocupados anteriormente pelos glóbulos gordurosos. A operação de ultrafiltração em batelada parece modificar a estrutura da matriz protéica que se torna mais grosseira e espessa. Os tratamentos não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) no perfil de dureza- TPA na extremidade dos queijos. Apresentaram diferenças significativas (p<0,05) em dureza-TPA no centro. QR-10 apresentou maior dureza no centro seguido de QR-20, não apresentando diferença significativa de QR-20 e QP, mas apresentando diferença significativa quando comparado com QR-O. O perfil de Dureza- TPA, em todos os queijos apresentou decréscimo ao longo do tempo, diferenciando significativamente nos dias 25 e 45. Quanto a AdesividadeTPA, QR-20 E QR-10 não diferiram significativamente entre si, apresentando os menores valores. QP não diferiu significativamente de QR-O e QR10 no perfil de Adesividade-TPA no centro da amostra e não diferiu de QR-O no centro da amostra. O perfil de Adesividade- TPA, em todos os queijos apresentou aumento ao longo do tempo, não apresentando diferenças significativas entre os dias 10, 25 e 45. Quanto ao perfil de textura Elasticidade- TPA, QP apresentou os maiores valores, diferenciando significativamente dos demais tratamentos, tanto no centro quanto na extremidade. QR-O e QR-10 não diferenciaram significativamente entre si no perfil Elasticidade- TPA no centro, mas diferenciou-se na extremidade. QR-20 não diferenciou de QR-10 no centro. O perfil de Elasticidade-TPA, em todos os queijos apresentou decréscimo ao longo do tempo, diferenciando significativamente nos dias 10 e 45. Quanto ao perfil de textura Coesividade- TPA, QP apresentou os maiores valores, não apresentou diferença significativa de QR-O no centro e na extremidade e apresentou diferença significativa quando comparado com QR-10 e QR-20, estes últimos apresentando diferenças entre si. O perfil de Elasticidade- TPA, em todos os queijos apresentou decréscimo ao longo do tempo, diferenciando significativamente nos dias 10 e 45. Os resultados de gomosidade- TPA, fraturabilidade- TPA e mastigabilidade- TPA, foram desconsiderados porque os resultados se mostraram inconsistentes e com um coeficiente de variação muito alto. Na avaliação sensorial, no Teste de Aceitação, os queijos fabricados a partir de retentados pré-fermentados atingiram melhor aceitação nos atributos de aparência, cor e textura. O tratamento padrão obteve uma melhor performance quanto ao sabor e intenção de compra. O atributo de sabor é o atributo que mais contribuiu para a aceitação do produto. Na Análise Descritiva Quantitativa quanto a aparência os QR-10 e QR-20 obtiveram maior intensidade de cor amarelada, diferenciando-se significativamente entre si (p<0,05). Quanto aos gostos básicos, todos os tratamentos diferenciaram significativamente entre si, tendo o QR-20, maior intensidade no gosto ácido, salgado e amargo. Na avaliação estatística dos descritores sensoriais de textura e derretimento, todos os tratamentos diferenciaram significativamente entre si (p<0,05) / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7707_1.pdf: 4359876 bytes, checksum: adef9f3dcc27beae93154a191fdf0b80 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / O presente trabalho tem como objetivo principal analisar o perfil de microdureza na região da ZAC e MS, em uma junta multipasses obtida por meio do processo de soldagem a arco submerso (SAS), tomando como referência o procedimento padrão de soldagem de fabricação adotado para o material empregado, prevendo a dureza máxima da solda com aporte térmico de 19,44 kJ/cm. Sua caracterização microestrutural é analisada por MO e MEV. O aço estrutural selecionado para este estudo foi o ASTM A 516 GR 60, bastante especificado para a soldagem de vasos de pressão sujeito à corrosão sob tensão com H2S. As trincas à frio e de corrosão sob tensão apresentam-se como principais problemas de soldabilidade deste aço. Para minimizar a ocorrência destes tipos de trincas é necessário evitar valores altos de dureza na ZAC e no MS. Para acompanhar as propriedades da solda, realizou-se o perfil de dureza, macrografias e análise metalográfica do material soldado. Este perfil foi comparado aos valores de dureza máxima na ZAC obtidos através das fórmulas de Yurioka, Terasaki ou Suzuki, por meio do Software Analisador de Soldabilidade (SOLDASOFT). Os resultados obtidos mostraram valores de microdurezas na região da ZAC e do MS bastante coerentes com os das microestruturas observadas e compatível com os modelos propostos, além de atender aos requisitos das normas de projeto do equipamento

O trabalho apresenta um estudo sobre a condutividade térmica efetiva de materiais microporosos em duas dimensões. O Método dos Elementos de Contorno (MEC) é empregado para resolver as equações diferenciais que regem os problemas potenciais em regime permanente. A metodologia desenvolvida é aplicada a micro-estruturas com furos dispersos em sua matriz. Na implementação numérica, os furos são gerados aleatoriamente no domínio de um Elemento de Volume Representativo (EVR). O método do EVR aplica a Teoria de Campos Médios para encontrar as propriedades efetivas (macroscópicas) deste material micro-poroso. O material é caracterizado por uma fração de volume pré-determinada, assim como os diâmetros dos furos. No presente estudo os vazios atuam como áreas isolantes, mas a metodologia proposta pode ser empregada para materiais contendo inclusões condutoras de calor. Cada conjunto de amostras é submetido à análise um número suficiente de vezes, a fim de garantir estabilidade estatística dos resultados. Materiais ortotrópicos são considerados através de uma transformação de coordenadas que mapeia o domínio original em um novo domínio isotrópico. Isso permite o uso do mesmo código numérico de materiais isotrópicos. São analisados EVR’s para diversas frações de volume, com matrizes isotrópicas e ortotrópicas, cujas propriedades efetivas são obtidas e analisadas. A metodologia desenvolvida mostrou-se bastante eficiente, particularmente para casos contendo um grande número de vazios, sugerindo uma alternativa aos métodos tradicionais de solução numéricos, como elementos finitos e volumes de controle. / This work presents a study on the effective thermal conductivity in micro-porous materials in two dimensions. The Boundary Elements Method is used to solve the steady state potential equations. The developed methodology solves heat transfer in micro-structures containing dispersed voids in the domain. In the numerical implementation, the voids are randomly generated in a Representative Volume Element (RVE) domain. The Average Field Theory is used to predict the effective properties (macroscopic) of the micro-porous material. The material is characterized by a specified volume fraction and void size. In this study, the voids are considered insulated areas, but the proposed methodology can be extended to analyze materials containing conductive inclusions. Each set of samples is analyzed a number of times in order to guarantee statistical stability of the results. Orthotropic materials are considered by means of a coordinated transformation which maps the original domain into a new isotropic one. This method allows the use of the same numerical code developed for isotropic materials. RVE’s for several cases of volume fraction in isotropic as well as orthotropic matrices are analyzed and discussed. The developed methodology is very efficient, particularly for samples containing a large number of voids, suggesting an alternative solution to the traditional numerical methods, such as finite element and finite volume method.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-31Bitstream added on 2014-06-13T19:14:23Z : No. of bitstreams: 1 monteiro_cb_me_guara.pdf: 1186007 bytes, checksum: d62755bbc5f67903ca1df41f3ae7f6b1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A redução da massa dos veículos visando economia de combustível teve início com a crise do petróleo ocorrida em 1973 e é explorado intensamente até os dias de hoje. A simples redução da espessura das chapas dos painéis favorece a deterioração da rigidez e redução da resistência a indentação. O aço endurecível na estufa, aço Bake Hardening, apresenta boa estampabilidade e um incremento no limite de escoamento, o efeito BH, obtido após o processo de cura da pintura e por essas características é amplamente usado em painéis externos e internos dos automóveis. Os painéis automotivos apresentam diferentes deformações e os processos de cura da pintura das montadoras apresentam tempo e temperatura variados. A proposta deste trabalho é focada num estudo comparativo do efeito BH, obtido através do teste padronizado (corpos de prova retirados de chapa na condição como recebido, pré-deformados uniaxialmente em 2%, seguido de tratamento térmico a 170ºC por 20 minutos e tração até a ruptura) versus efeito BH obtido através de corpos de prova retirados de peças estampadas. As peças usadas foram dois painéis externos, porta e capô, e uma peça interna de reforço de longarina. O objetivo do trabalho é verificar a variação do efeito BH em região específica de peças estampadas expostas em veículos (região susceptível a pequenos amassados e batidas) e a variação do efeito em uma peça interna. Efetuado a caracterização mecânica e microestrutural em todas as situações abordadas. Corpos de prova extraídos de peça estampada em região com baixa deformação apresenta um efeito BH inferior ao obtido no teste padrão / Reduction of vehicle mass to fuel economy is a subject that began with the oil crisis in 1973 and is intensely exploited until the present day. The simple reduction of thickness sheet steel of the panels fosters stiffness deterioration and reduced resistance to indentation Steel hardening in the oven, Bake Hardening steel, presents good drawability and an increment in the yield strength, the effect BH, after the curing process of painting and by these features is widely used in internal and external panels of automotive cars. Automotive panels feature different strain and paint cure processes of automakers present time and temperature varied. The purpose of this work is focused on a comparative study of BH effect obtained through standardized test (specimens taken from steel sheet in condition as received, uniaxial pre-strain in 2%, followed by heat treatment at 170° C for 20 minutes and tension until the fracture) vs. BH effect obtained through test made on specimens taken from stamped parts. The stamped parts used were two external panels, door and hood, and an internal part of reinforcement of frame. The objective of this work is to check the variation of the BH effect in specific region of stamped parts exposed in vehicles (region susceptible to small dents and bumps of the external panels) and the variation of the effect on an internal part and also the microstructural and mechanical characterization of the samples in all situations studied. Specimens taken from stamped part in the region with low deformation present the BH effect lower than that obtained in the standard test

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-30Bitstream added on 2014-06-13T18:55:39Z : No. of bitstreams: 1 souza_ga_me_guara.pdf: 3512611 bytes, checksum: e67ec93171ad6e8015c80fa5a52bf34e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho investiga os constituintes de um aço médio carbono e baixa liga com estrutura bainítica/martensítica, obtida através de tratamento isotérmico em baixas temperaturas, a 336 ºC e 286 ºC (próximas à temperatura de transformação martensítica), utilizando-se da microscopia óptica e de processamento metalográfico com os reagentes nital, LePera, LePera Modificado e solução aquosa à base de metabissulfito de sódio, para análise qualitativa e quantitativa das fases presentes. O ataque químico com nital foi eficiente na identificação da fase bainita, revelada com coloração marrom escuro ou preta, porém tornou difícil a distinção entre as fases martensita e austenita retida. Da mesma forma, através do ataque químico LePera foi possível a observação da fase bainita na coloração marrom escuro ou preta e o constituinte martensita-austenita retida com tonalidade clara. O reagente LePera Modificado mostrou-se mais eficiente do que o reagente LePera, principalmente para estruturas constituídas quase que totalmente pela estrutura bainítica, apresentando maior nitidez na identificação da fase bainita, revelada na coloração marrom, e do constituinte formado pelas fases martensita e austenita retida (em tonalidade clara). O ataque químico com reagente à base de metabissulfito de sódio permitiu a caracterização da austenita retida (observada em tonalidade branca). Também utilizouse o reagente Contorno de Grão para revelar o contorno de grão da estrutura austenita, formada previamente na zona de austenitização. Uma combinação do reagente Contorno de Grão e reagente nital permitiu a visualização da nucleação e crescimento das ripas da bainita a partir dos contornos de grãos austeníticos. PALAVRAS-CHAVE: caracterização microestrutural, bainita, martensita, AISI 4340. / This work investigated the microstructures of the medium carbon and low alloy steel with mixed structure bainite/martensite, obtained through isothermal treatment in low temperatures (close to the temperature of martensitic transformation) to 336 ºC and 286 oC, by optical microscopy and metallographic methods with the etchings nital, LePera, LePera Modified and sodium metabisulfite reagent for qualitative and quantitative analysis of the present phases. The etching with nital was efficient in the identification of the bainite, revealed with brown darkness or black coloration; however it turned difficult the distinction between the martensite and retained austenite. In the same way, through the color tint etching with LePera reagent was possible the observation of the bainite in the brown darkness or black coloration and the martensite-austenite in the clear or straw-colored. Etching technique LePera Modified was more efficient than the LePera, mainly for microstructure constituted almost that totally for the bainitic structure, producing better color contrast in the identification of the bainite, revealed in the brown coloration, and the martensiteretained austenite (in white). The etching with sodium metabisulfite reagent allowed the characterization of the retained austenite (appears as small bright white particles). The Austenite Grain Boundary reagent was used to reveal the grain boundaries prioraustenite. A combination of the Austenite Grain Boundary reagent and nital reagent allowed the observation of the nucleation and growth of the laths of the bainite from the grain boundaries prior-austenite.