Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Mauro Hugo Mathias / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Banca: Cássia Cavalcanti da Silva / Resumo: O desenvolvimento dos aços avançados de alta resistência tornou-se fundamental na produção de veículos com peso reduzido, seguros e mais econômicos, dentro do contexto da indústria automobilística. Dentre os aços avançados de alta resistência destacam-se os aços de fases complexas (CP) que são caracterizados por apresentarem alta conformabilidade e alta capacidade de absorção de energia e deformação. Eles são considerados aços multifásicos por apresentarem uma microestrutura complexa formada por ferrita, bainita, martensita e austenita retida e por finos precipitados. O trabalho teve por objetivo fazer uma comparação do aço de fases complexas, mais especificamente o aço CPW-800, com e sem utilização da soldagem a laser, baseado em ensaios mecânicos, tais como de tração; de fadiga axial e de impacto, para analisar as propriedades mecânicas; validar os resultados com uma análise estatística não-paramétrica (teste de Kruskal-Wallis) e realizar um estudo da microestrutura deste material. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir se a solda a laser teve uma influência significativa em relação aos ensaios mecânicos realizados. Em relação à superfície fraturada dos ensaios de fadiga axial e impacto, concluiu-se que a mesma possui característica dúctil do material, com a presença de dimples ou alvéolos. Na análise da microestrutura do aço de fases complexas, foi observado contornos de grãos mais refinados e homogêneos e também que as fases claras compõem-se de ferrita/austenit... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of advanced high strength steels has become essential in the production of safe, lightweight and economical vehicles within the context of the automotive industry. Among the advanced high-strength steels, the complex phase steels (CP) are characterized by high formability and high energy absorption and deformation capacity. They are considered multiphase steels because they present a complex microstructure formed by ferrite, bainite, martensite and retained austenite and by fine precipitates. The aim of this work was to compare the steel of complex phases, more specifically CPW-800 steel, with and without the use of laser welding, based on mechanical tests such as traction; of axial and impact fatigue, to analyze the mechanical properties; validate the results with a non-parametric statistical analysis (Kruskal-Wallis test) and perform a study of the microstructure of this material. From the obtained results it is possible to conclude if the laser welding had a significant influence in relation to the mechanical tests performed. In relation to the fractured surface of the axial fatigue and impact tests, it was concluded that it has a ductile characteristic of the material, with the presence of dimples or alveoli. In the analysis of the microstructure of the steel of complex phases, it was observed more refined and homogeneous grain contours and also that the light phases are composed of retained ferrite / austenite and dark martensite / bainite phases. / Doutor

Este trabalho investigou a influência da atmosfera de sinterização sobre as propriedades elétricas de porcelanas aluminosas contendo diferentes concentrações de Fe2O3, sinterizadas em condições oxidantes e redutoras. A influência de tais variáveis sob a microestrutura, fases formadas e as propriedades elétricas foram investigadas com o auxílio de técnicas como difração de raios x, microscopia eletrônica de varredura e por espectroscopia de impedância. Os corpos cerâmicos foram formulados a partir de uma formulação obtida da literatura, considerada aplicável para porcelanas aluminosas de alto desempenho: 30 %p de feldspato, 30 %p de caulim e 40 %p de alumina. As formulações contendo diferentes concentrações de Fe2O3 foram divididas em dois grupos. Um primeiro queimado em ar atmosférico para criar a condição oxidante e um segundo queimado em solução gasosa CO/CO2 para criar uma condição redutora. Para as condições redutoras utilizou-se uma técnica conhecida como “cama de grafite”. As temperaturas de queima praticadas foram 1200, 1250 e 1300 °C. A análise dos corpos cerâmicos após queima indicou que todas as amostras apresentaram mullita e coríndon como fases majoritárias e pequenas frações de quartzo. Hematita e ferro metálico foram observados para as amostras contendo elevada concentração de Fe2O3. Para as condições oxidantes, a adição de Fe2O3 provocou uma diminuição na resistividade das amostras. A maior resistividade elétrica apresentada pela amostra contendo 3 %p de Fe2O3 foi atribuída à elevada presença de mullita. A presença de hematita para as amostras contendo acima de 3%p de Fe2O3 foi considerada como responsável pela diminuição na resistividade elétrica. A adição de Fe2O3 resultou em um aumento na resistividade das amostras sinterizadas em atmosfera oxidante. Esse aumento foi atribuída à elevada quantidade de fase vítrea de baixa condutividade e ao elevado número de poros para formulações contendo > 3%p de Fe2O3. Os resultados permitiram concluir que embora a presença de 3 %p de Fe2O3 seja vista como a concentração máxima aceitável, maiores teores de Fe2O3 podem ser utilizados para a produção de isoladores elétricos de porcelana. / This study investigates the influence of sintering atmosphere on the electrical properties of aluminous porcelains containing different concentrations of Fe2O3, sintered in oxidizing and reducing conditions. The influence of these variables on the microstructure, phase formation and electrical properties were investigated with the aid of techniques such as X-ray diffraction, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy. The ceramic bodies were made from a formulation obtained from literature, aluminous porcelains considered applicable to High Performance: feldspar 30 wt%, 30 wt% kaolin and 40 wt% alumina. Formulations containing different concentrations of Fe2O3 were divided into two groups. A first burned in the atmospheric air to create the oxidizing condition and a second solution burned gas CO/CO2 to create a reducing condition. For the reducing conditions employed a technique known as "bed graphite." The firing temperatures were 1200, 1250 and 1300 ° C. The analysis of the ceramic bodies after sintering indicated that all samples showed corundum and mullite as major phases and small fractions of quartz. Hematite and metallic iron were observed for samples containing high concentration of Fe2O3. For oxidizing conditions, the addition of Fe2O3 caused a decrease in the resistivity of the samples. The higher electrical resistivity presented by the sample containing 3 wt% Fe2O3 was attributed to the high presence of mullite. The presence of hematite for samples containing up to 3 wt% Fe2O3 was considered responsible for the decrease in electrical resistivity. The addition of Fe2O3 resulted in an improvement in resistivity of the sample sintered in oxidizing atmosphere. This improvement is attributed to the high amount of glassy phase of low conductivity and high number of pores for formulations containing> 3 wt% Fe2O3. The results showed that although the presence of 3 wt% Fe2O3 is seen as the maximum acceptable concentration, higher concentrations of Fe2O3 can be used for the production of electrical porcelain insulators.

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

Orientador: José Humberto Dias da Silva / Banca: Douglas Marcel Gonçalves Leite / Banca: Elidiane Cipriano Rangel / Resumo: O nitreto de titâno apresenta uma vasta gama de aplicações. Entre elas destacam-se as aplicações em recobrimento de superfícies que exploram características mecânicas tais como dureza e módulo de elasticidade do material para aplicações em biomateriais. Essas características e suas correlações com a microestrutura são investigadas, nesse trabalho, em função dos parâmetros de deposição de filmes de TiN. Os filmes foram depositados pela técnica de magnetron sputtering reativo em rádio frequência, sobre substratos de titânio, de sílica, de silício e de uma liga de titânio-nióbio. Nas deposições, foi utilizado um alvo de titânio puro e misturas gasosas de argônio e nitrogênio, com diferentes fluxos de nitrogênio. As potências empregadas foram de 240 W e 300 W, com diferentes tempos de deposição. Medidas de taxa de deposição e emissão óptica do plasma auxiliaram na escolha dos parâmetros de deposição. As análises das difrações de raios X mostraram que com o aumento do fluxo de nitrogênio os cristalitos tendem a apresentar uma orientação preferencial com os planos (200) do TiN paralelos à superfície do substrato, além de indicar a presença de strain nos filmes. Medidas de nanoindentação foram realizadas nas amostras, com o intuito de obter a dureza e o módulo de elasticidade dos filmes depositados com diferentes fluxos de nitrogênio. Buscando assim determinar a influência do fluxo sobre as propriedades mecânicas e a microestrutura dos filmes. Verificou-se que a dureza nas amostras ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The titanium nitride (TiN) has mechanical properties that are useful in a wide range of applications. In special, it is being investigated to improve the surfaces of bone implants. The mechanical properties of TiN films deposited by reactive magnetron sputtering and their correlations with microstructure will be investigated in this dissertation as a function of the deposition parameters. The films were deposited in titanium, silica, silicon and titanium-niobium substrates. A pure titanium target and a mix of argon and nitrogen gases were used in the depositions. The influence of the variation of the reactive gas fluxes on the mechanical properties and in the microstructure of the films were investigated, for applied powers of 240 W and 300 W at 13.6 MHz. Deposition rate and plasma optical emission measurements helped to control the deposition parameters. X ray diffraction analysis show that all films present compressive strain and, at high nitrogen fluxes, a preferred crystallite orientation of planes (200) parallel to the substrate surface occurs. Nanoidentation measurements were performed, for different nitrogen fluxes, to obtain the hardness and elastic modulus of TiN films. The hardness of films deposited at 10 sccm, varied between 10 and 18 GPa, as a function of the penetration depth, and is higher than the observed in other samples. These films also showed the higher (200) plane texture. The elastic modulus is higher on films deposited at 8 sccm N2 flow (around 140 GPa... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-29T14:40:19Z No. of bitstreams: 1 RENATO CORREIA DOS SANTOS - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 3274124 bytes, checksum: cd09659cfddbe481ddeb87a2a7602072 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T14:40:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATO CORREIA DOS SANTOS - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 3274124 bytes, checksum: cd09659cfddbe481ddeb87a2a7602072 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / O processo de fabricação de uma peça cerâmica é composto por uma sequência de etapas, sendo quatro as etapas principais: preparação da massa, conformação, secagem e queima. É importante destacar que as propriedades dos produtos cerâmicos estão relacionadas com as características iniciais da matéria- prima, tais como: granulometria, composição química, composição mineralógica e com os parâmetros de processamento. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência das características das massas e das variáveis de processamento sobre a microestrutura e as propriedades tecnológicas de produtos obtidos a partir de massas da cerâmica vermelha. Foram utilizadas argilas e uma massa fornecidas por indústrias de cerâmica vermelha dos Estados de Pernambuco e da Paraíba. As argilas e a massa foram beneficiadas e em seguida, assim como as massas formuladas, caracterizadas através das técnicas de análise granulométrica e avaliação das características de plasticidade, bem como através de análises química, mineralógica e térmica. Os corpos de prova foram conformados por prensagem e extrusão e, posteriormente, submetidos a queima nas temperaturas de 800, 900, 1000, 1100 e 1200ºC, taxa de aquecimento de 5ºC/min e tempo de permanência na temperatura máxima de 60 e 180 min. Após tratamento térmico, foi realizada uma avaliação da variação da cor de queima em função das temperaturas supracitadas, bem como analisadas as propriedades tecnológicas (perda de massa ao fogo, retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência mecânica à flexão em três pontos), as fases formadas para os diferentes tratamentos térmicos e as morfologias das superfícies de fratura dos corpos de prova. Os resultados mostraram que a interação entre as características granulométricas, mineralógicas e químicas das amostras, a depender do tipo de processo de conformação utilizado e do ciclo de queima estabelecido, acarretam alterações relevantes sobre a microestrutura, impactando sobre as propriedades mecânicas do produto final. / The process for manufacturing a ceramic part consists of a sequence of steps, four major steps: preparation of the dough, shaping, drying and firing. It is important to note that the properties of ceramics are related to the initial characteristics of the raw material, such as particle size, chemical composition, mineralogical composition and processing parameters. Within this context, this study aimed to evaluate the influence of the characteristics of the masses and processing variables on the microstructure and technological properties of products obtained from the mass of red ceramic. clays were used and a mass provided by red ceramic industries of Pernambuco and Paraíba States. Clays and mass spectra were processed and then issued as well as the masses, characterized by the granulometric analysis techniques and evaluation of the characteristics of plasticity, as well as through chemical, mineralogical and thermal analysis. The specimens were shaped by pressing and extrusion and subsequently subjected to burning at temperatures of 800, 900, 1000, 1100 and 1200°C, heating rate of 5°C/min and residence time in the maximum temperature of 60 and 180 min. After heat treatment, an evaluation of the variation in the burning color according to the above temperatures was performed and analyzed technological properties (mass loss on ignition linear firing shrinkage, water absorption, porosity, apparent specific gravity and strength mechanical bending in three points), the phases formed for different heat treatments and the morphologies of the fracture surfaces of the specimens. The results showed that the interaction between the granulometric characteristics, mineralogical and chemical samples, depending on the type of forming process used and the set firing cycle, result in significant changes on the microstructure, an impact on the mechanical properties of the final product.

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Antonio Augusto Couto / Banca: José Eduardo Spinelli / Resumo: A busca dos materiais que possuam determinadas características e atendam certas funcionalidades e aplicações é motivo de pesquisa em Ciência de Materiais. Dentre os materiais metálicos com aplicações na indústria aeroespacial, indústria química e aplicações médicas, o titânio e suas ligas tem se destacado por atender a requisitos necessários para estas aplicações. Um sitema bastante estudado para aplicações como biomaterial é o de ligas binárias Ti-Mo. Neste trabalho foram preparadas ligas de titânio com concentração de molibdênio acima de 20% em peso, com o objetivo de analisar a microestrutura, as propriedades mecânicas e o comportamento do elemento intersticial oxigênio. As ligas Ti-25Mo e Ti-30Mo foram preparadas por meio de um forno a arco voltaico. Posteriormente, as ligas foram submetidas a um tratamento térmico de homogeneização e depois foram laminadas, recozidas, e submetidas a tratamentos térmicos em atmosfera de oxigênio com o intuito de variar a quantidade deste elemento. As ligas foram caracterizadas por análise química, espectroscopia por energia dispersiva (EDS), medidas de densidade, difração de raios X, com análise por Rietveld microscopias ópticas e eletrônica de varredura, microdureza e módulo de elasticidade. Os resultados indicam que as ligas possuem boa homegeneidade química e microestructural, possuindo estrutura cúbica de corpo centrado. As amostras de Ti30Mo possuem durezae maior módulo de elasticidade em relação a Ti-25Mo. A microdureza das ligas não foi afetada pelas variações de oxigênio, e sim pelas condições de processamento. O módulo de elasticidade não sofreu variação significativa com relação ao oxigênio e ao processamento / Abstract: The search for materials that possess certain characteristics and meet certain features and applications is a cause of research in materials science. Among the metallic materials with applications in the aerospace and chemical industry, and medical applications, titanium and its alloys deserve attention meet the necessary requirements for these applications. A quite studied system for applications such as biomaterial is the binary Ti-Mo. In this work, titanium alloys, were prepared with molybdenum concentration higher than20 wt%, with the purpose of analyzing the microstructure, mechanical properties and the behavior of interstitial oxygen. Ti-25Mo and Ti-30Mo alloys were prepared using ar-furnace in argon atmosphere. Later, the ingots were subjected to homogenization heat treatment and cold-work (rolling), new amnealing, and to heat treatments in oxygen atmosphere in order to vary the amount of this element. The samples were characterized by chemical analysis, energy-dispersive spectroscopy (EDS), density, x-ray diffraction with analysis by Rietveld method, optical and scanning electron microscopies, microhardness and elastic modulus. The results indicate that the alloys have good chemical and microstructural homogeneity, with body-centered cubic structure. Ti-30Mo samples have lower microhardness values and elastic modulus than Ti-25Mo alloy. The microhardness of the alloys was not affected by oxygen content variations, but by processing conditions. The elastic modulus was not affected by other oxygen presence or processing / Mestre

[pt] Este trabalho apresenta os resultados da quantificação do dano em superfícies dentinárias de molares humanos após jateamento com bicarbonato de sódio. Após a seleção e preparação das amostras, as mesmas foram divididas em dois grupos experimentais (Grupo Controle e Grupo de Jateamento). Inicialmente, mediu-se a rugosidade e dureza local (microdureza) do Grupo Controle, adotadas como valores padrão. Em seqüência, as amostras do Grupo de Jateamento foram submetidas à diferentes condições de jateamento, variando-se os parâmetros granulometria das partículas de bicarbonato de sódio (60 e 200 mesh), vazão da mistura água-bicarbonato de sódio-ar (mínima e máxima) e tempo de instrumentação (15 e 30 segundos). Finalmente, mediu-se a rugosidade e microdureza da região da dentina, bem como a área de depressões superficiais formada pelo jateamento. Os resultados mostraram que todas as condições de jateamento provocaram danos na região da dentina, caracterizados por aumentos de rugosidade e dureza, bem como o aparecimento de cavidades nesta região. A vazão mínima da mistura água-bicarbonato de sódio-ar provocou maiores rugosidades e endurecimentos na região dentinária. Por outro lado, as maiores áreas de cavidades na mesma região foram criadas por partículas menores quando jateadas com vazão máxima da mistura água-bicarbonato de sódio-ar / [en] This work presents the results concerning the damage quantification in human molar dentine surfaces after blasting with sodium bicarbonate. After selection and preparation, the samples were divided into two experimental groups (Control Group and Blasting Group). Initially, the roughness and local hardness (microhardness) of the Control Group were measured and adopted as standard values. In the sequence, the samples of the Blasting Group were subjected to different blasting conditions, making change in parameters as grain size of the sodium bicarbonate particles (60 and 200 mesh), water-sodium bicarbonate-air mixture outflowing (minimum and maximum) and instrumentation time (15 and 30 seconds). Finally, the roughness and the microhardness of the dentine region were measured, as well as the area of the surface depressions due to blasting. The results showed that all blasting conditions caused damages in the dentine region, characterized by an increase in roughness and microhardness, as well as the creation of cavities in this region. The minimum water-sodium bicarbonate-air mixture outflowing was associated with larger values of roughness and microhardness in the dentine region. On the other hand, larger areas of cavities in the same region were created by smaller particles of sodium bicarbonate when blasted with maximum water-sodium bicarbonate-air mixture outflowing.

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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213498.pdf: 4753951 bytes, checksum: f0fd11f7410e3caf5d68940fc88b6f3d (MD5) / O presente trabalho trata da influência do enxofre sobre as alterações microestruturais, propriedades mecânicas e usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25. Os corpos de prova para esta pesquisa foram produzidos em condições de fabricação comercial pela Tupy Fundições com teores de enxofre variando de 0,065% a 0,18%. Os efeitos da variação do teor de enxofre sobre a microestrutura e as propriedades mecânicas do ferro fundido cinzento FC 25 foram analisados através de amostras metalográficas com diferentes técnicas de caracterização microestrutural. As influências do enxofre sobre a usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 foram estudadas no torneamento externo longitudinal nas velocidades de 100, 150 e 200 m/min, com ferramenta de metal duro sem cobertura, utilizando como critério de avaliação o desgaste de flanco. O aumento na porcentagem do enxofre no ferro fundido cinzento FC 25, de 0,065% para 0,18%, não produziu alterações significativas nas propriedades mecânicas e na microestrutura do material. Constatou-se que para uma efetiva redução do desgaste por adesão, durante a usinagem, a menor área ocupada por sulfeto de manganês deve ser de (18 ± 6) x 10-3 %. A usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 com 0,12%, 0,15% e 0,18% de enxofre não difere significativamente quando usinado a 150 e 200 m/min. Em relação ao ferro fundido cinzento com 0,12% de enxofre, o material com 0,065% S apresentou uma redução na vida da ferramenta de aproximadamente 24%, 32% e 38%, para as velocidades de 100, 150 e 200 m/min, respectivamente.