Made available in DSpace on 2014-10-09T12:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00999.pdf: 2625741 bytes, checksum: d7262e8ab7f08c7000b4d15f75ef39f6 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IEA/T / Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste trabalho foi a avaliação do comportamento à fadiga de materiais compósitos de matriz metálica (CMM) obtidos pela rota da metalurgia do pó, tendo como variáveis a fração volumétrica de reforços e o tipo de tratamento superficial mecânico utilizado. Foram obtidos materiais compósitos com matriz de alumínio AA 1100 reforçados com partículas de carboneto de silício (SiC) nas frações volumétricas de 5, 10 e 15%. Uma quantidade de material de controle, constituído unicamente pelo material da matriz também foi produzida para fins de comparação. Os materiais obtidos foram caracterizados física, mecânica e microestruturalmente. Os resultados mostraram, de maneira geral, uma distribuição homogênea das partículas de reforço e melhoria do limite de resistência dos compósitos com relação ao material de controle. Entretanto, alguns defeitos como porosidades e veios de alumínio puro foram detectados esporadicamente. Em outra etapa, foram realizados ensaios de fadiga do tipo axial nos materiais em modo tensão-tensão, com razão de tensões R = 0,1 e frequência de 15 Hz. Os tipos de tratamentos superficiais utilizados na confecção dos corpos de prova de fadiga foram: usinagem e jateamento. As variáveis de usinagem foram: taxa de avanço e tipo de ferramenta. Os materiais jateados não apresentaram melhorias significativas de vida à fadiga com relação ao material de controle. Os usinados grosseiramente apresentaram a pior vida em fadiga e as marcas de usinagem, nestes casos, funcionaram como fortes concentradores de tensão. Os reforçados com 5% de SiC, diferentemente daqueles reforçados com 10 e 15%, apresentaram vida à fadiga inferior à do material de controle, ou por causa do menor limite de escoamento ou devido à menor fração volumétrica de reforços. Os materiais usinados com metal duro (MD) não apresentaram diferenças de vida à fadiga com relação aos usinados com PCD, provavelmente devido à classe do metal duro utilizado. Os materiais reforçados com 5% de SiC e jateados apresentaram resultados de fadiga com os maiores desvios padrões. Os materiais reforçados com 5% de SiC apresentaram as menores sensibilidades à fadiga com a variação da carga. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A presente pesquisa é proveniente da necessidade de conhecer os mecanismos de controle de peças sinterizadas, tendo como objetivo a melhoria da produção. Esse gerenciamento representa uma grande influência no preço da tecnologia. Mais especificamente o estudo de caso é relacionado ao controle dimensional de um calço sinterizado. Essa peça de geometria simples, um disco, deve ter o seu diâmetro e acima de tudo a sua altura controlados. O diâmetro é controlado pelas dimensões estabelecidas, as características da mistura de pós e o forno de sinterização. Uma vez esses parâmetros estejam corretamente estabelecidos, o diâmetro do calço pode não variar substancialmente. Entretanto, o controle de altura da peça é um passo crítico. A precisão requerida pode ser na ordem de 0.05 mm para cada categoria que os calços são divididos, o que é difícil de ser atingido em grande números em baixa dispersão. Sempre haverá uma variação em torno de um valor significativo. Nesse estudo, utilizando o processo de controle estatístico como um instrumento de decisão é encontrada sob qual condição a produção é melhor estabelecida. Além disso, o estudo permite o estabelecimento de quantas partes serão fabricadas para a obtenção de uma altura particular e quantas partes serão reclassificadas. Toda essa informação implica diretamente no controle de custo de produção. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Atualmente, quando se tem a necessidade de nitretar peças produzidas pela metalurgia do pó, usa-se a nitretação a plasma. Apesar de ser um processo de alto custo, com diversas dificuldades operacionais e de ajuste de processo, a nitretação a plasma é o único processo viável para nitretar esses materiais por ter uma ação apenas superficial, não apresentando ação nitretante no interior dos poros. Nos processos de nitretação a gás e banho de sais, o meio nitretante penetra na porosidade (interconectada) dos materiais sinterizados, havendo assim a formação de camada branca em uma grande profundidade da peça (ou mesmo na peça toda), gerando problemas de deformação e fragilização do componente. Este trabalho teve por objetivo a aplicação do processo shot peening em peças sinterizadas com a finalidade de fechar a porosidade superficial das peças e estudar seu comportamento sob o processo de nitretação a gás. O estudo verifica que o material sinterizado submetido à nitretação gasosa permitiu a entrada do meio nitretante pelos poros abertos e interconectados promovendo a formação de camada branca no interior dos poros de praticamente todo o volume da peça. Essa camada branca no interior do material fragiliza o componente e inviabiliza sua utilização como componente em praticamente qualquer aplicação industrial. As peças sinterizadas jateadas com granalhas de aço antes da nitretação também permitiram o acesso do meio nitretante no interior do componente, porém, sem potencial suficiente para a formação de camada branca. As amostras jateadas apresentaram apenas agulhas de nitretos formados durante a nitretação. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Estudos do titânio e suas ligas, como biomateriais, visam melhorar problemas relacionados com a interface osso-implante que podem determinar a qualidade, o tempo de reparação óssea e, por conseguinte o sucesso clínico do implante. O objetivo deste estudo foi avaliar, em ratos, a osteointegração de implantes macroporosos produzidos pelo método da metalurgia do pó (MP), com adição controlada de gelatina. Foram utilizadas, como grupo controle, amostras de titânio comercialmente puro (Ticp) e amostras da liga Ti-13Nb-13Zr obtida pelo processo de MP, sinterizadas a 1150°C / 14 horas (10-5 mBar). Para a obtenção das amostras porosas, foi adicionado até 15% em peso de gelatina aos pós metálicos (Ti, Nb e Zr), as amostras foram tratadas termicamente em forno a vácuo (10-2 mBar) a 300°C / 90 min e sinterizadas. Foi feita a caracterização física dos pós metálicos, da liga sinterizada e amostras porosas. A caracterização biológica iniciou-se pelo teste in vitro de citotoxicidade, de acordo com a norma ISO- 10993-5 (1993), que permitiu a utilização dos implantes em teste in vivo. A avaliação da osteointegração foi realizada em ratos Wistar, macho, em um período de 28 dias. As análises morfológicas, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), avaliaram qualitativamente a osteointegração. Como conclusão, a metodologia inédita do processo de MP modificado pela adição de gelatina, propiciou com êxito a obtenção de implantes metálicos porosos. A gelatina por ser um colágeno, não interferiu na característica final de não-citotoxicidade dos implantes. O tamanho dos poros obtidos por esta técnica permitiu a nutrição e manutenção necessária para a sobrevivência das células, comprovando que os poros e canais formaram uma rede de alta interconectividade comprovando assim o aspecto de osteointegração e osteocondução da liga porosa. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:06/52700-2

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-24T18:32:53Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-24T18:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste trabalho foi propor potenciais misturas de pós para utilização na indústria automotiva, mais especificamente ligas metálicas aplicadas na produção de insertos de assentos de válvulas. A pesquisa foi dividida em etapas como segue a produção via metalurgia do pó: seleção dos componentes para as ligas metálicas estudadas, aquisição e preparo de cada um dos pós metálicos, caracterização física e microscópica dos componentes da mistura, definição das proporções a serem usadas, mistura dos pós constituintes, compactação a frio em prensa uniaxial, sinterização das peças de acordo com ciclo térmico e atmosfera específicos, realização de ensaios de dureza, resistência à compressão radial e análise microestrutural por microscopia de varredura eletrônica. As misturas de pós forma basicamente pó de ferro misturado com aços rápidos, AISI M3/2, D2 e M2. Os insertos produzidos com a liga metálica denominada M3/2 mostraram-se mais vantajosos em relação aos demais por terem apresentado melhor desempenho nos testes de dureza e resistência à compressão radial. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T07:22:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabaldo_Sander.pdf: 2762986 bytes, checksum: 9ee0f13e912c0dd2e61765aecf7ca689 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Desde o início deste século, cada vez mais têm se intensificado as pesquisas no desenvolvimento dos motores diesel, procurando aumentar a sua eficiência energética e reduzir os níveis de emissão de poluentes. Uma das maneiras de aumentar esta eficiência é aumentar os picos de pressão de explosão do combustível na câmara de combustão. O ferro fundido cinzento é o material mais utilizado para a fabricação de blocos de motores diesel. Porém para aumentar as pressões na câmara de combustão quando se utiliza este tipo de liga, é necessário aumentar a espessura das paredes do bloco de motor o que eleva o seu peso, e consequentemente, não cumpre com as exigências especificadas. Assim, o ferro fundido vermicular (CGI) aparece como um material alternativo para tal aplicação. Ele possue características de condutividade térmica e amortecimento similar ao do ferro fundido cinzento, porém, com propriedades mecânicas superiores possibilitando a fabricação de motores menores e, consequentemente, mais leves e também com melhor desempenho, sem considerar a redução da poluição ambiental por gases e ruídos. Entretanto, a utilização do CGI apresenta como desvantagem sua pior usinabilidade quando comparado com o ferro fundido cinzento, incentivando pesquisas e aperfeiçoamento das técnicas de usinagem e desenvolvimento dos materiais de corte das ferramentas, no qual este trabalho está inserido. O objetivo deste trabalho é de analisar a influência da micro geometria da aresta de corte (testou-se geometria lisa e positiva), do material da ferramenta (testou-se metal duro, cerâmica a base de nitreto de silício com e sem coberturas) e da velocidade de corte na vida da ferramenta, na rugosidade da peça e no potência de corte no fresamento de uma superfície similar à usada na face de fogo do bloco do motor de ferro fundido vermicular. As principais conclusões foram: ferramentas com a geometria lisa sempre obtiveram vida mais longa que ferramentas positivas e a ferramenta de metal duro alcançou vida maior que as ferramentas de cerâmica (com ou sem cobertura), mesmo nas velocidades de corte usualmente utilizadas para a cerâmica. / Abstract: Since the beginning of this century, researches about the development of diesel engines have been intensified, aiming to increase its energy efficiency and to reduce the levels of emission of pollutants. One the way to increase this efficiency is to increase the peaks of pressure of fuel explosion in the combustion chamber. The grey casting iron material is the most common material used for the manufacturing of diesel engine blocks. However, to increase the pressures in the combustion chamber when this kind of alloy is used, it is necessary to increase the wall thickness of the blocks, what raises its weight and consequently, does not fulfill with the specified requirements. Thus, the compacted graphite iron (CGI) appears as an alternative material for such application. It has characteristics of heat conductivity and damping similar to the casting iron, however, with superior mechanical properties making possible the manufacturing of small and consequently, light engines and also with better performance, without considering the reduction of the environmental pollution for gases and noises. However the use of the CGI presents as disadvantage its worse machining when compared with the grey casting iron, stimulating research and development of machining techniques and, development of the cutting materials, where this thesis is inserted. The objective of this thesis is to analyze the influence of the micro geometries of the cutting edge (tested positive and flat geometry), cutting material (tested hard material, ceramic Si3N4 with or without coating) and cutting speed in the finishing operation of the fire face of the engine made of CGI. As output variables we used tool life, cutting power and surface roughness of the workpiece. Among the main result we could say that the most negative tool presented the longest tool life and carbide material is better than ceramic (with or without coating) in terms of tool life in the milling of this kind of workpiece. / Universidade Estadual de Campi / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_SilviadoNascimento_M.pdf: 9148933 bytes, checksum: ed1d0dab6ab664906da6aa500c2a2c94 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O ferro fundido vermicular, sigla inglesa CGI (Compacted Graphite Iron), devido às suas boas propriedades mecânicas, tem encontrado diversas aplicações na área automobilística. Uma das aplicações é a produção de blocos de motores diesel de alta potência, que devido ao aumento de resistência comparado com o ferro fundido cinzento, permite aumento de pressão no cilindro que induz a alta produção de potência. O resultado é a melhor queima do combustível que gera economia e, consequentemente, diminuição da emissão de poluentes, contribuindo com as exigências das leis ambientais. No entanto, boas propriedades dos materiais são conseguidas geralmente através de melhoramentos no processo de produção, como por exemplo, adição de elementos de liga. Assim, o objetivo deste trabalho é estudar a influência do teor de titânio, elemento químico que melhora a resistência ao desgaste do ferro fundido, no desempenho do processo de torneamento, com ferramentas de metal duro e cerâmicas, utilizando duas velocidades de corte. Os resultados mostram que a liga com maior teor de titânio gera menor vida das ferramentas e que as ferramentas cerâmicas não são viáveis para a usinagem do vermicular estudado. Attrition, abrasão e difusão foram os principais mecanismos de desgaste de ferramenta verificados neste trabalho. / Abstract: Due to its good mechanical properties, the compacted (vermicular) graphite iron (CGI) has found a lot of applications in the automobilistic field. One of the applications is the production of high power diesel engine blocks that, due to the higher strength compared to the usual gray cast iron, allows the increase of the pressure inside the cylinder and, consequently, production of high level of energy. The result is the better fuel burning what decreases the fuel consumption and the pollutants' emission levels. However, good materials properties are obtained generally through improvements in the process of the production, for example, addition of alloy elements. Thus, the goal of this work is to study the influence of the titanium content, chemical element which improves the wear resistance of the cast iron, in the turning operation performance, with carbides and ceramics tools, using two cutting speeds. The results show that the alloy with the highest titanium content generated the shortest tool life and that ceramics tools are not suitable for turning of the vermicular alloys studied. Attrition, abrasion and diffusion were the main tool wear mechanisms verified in this work. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Itamar Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Delforge_DanielYvanMartin_D.pdf: 7860785 bytes, checksum: cfeec7bdb2d7e68eb7898036f0fb0ac0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A reutilização dos materiais recicláveis tem como principais objetivos, minimizar os impactos ambientais e racionalizar a utilização das cadeias energéticas. No presente trabalho foram compactadas e sinterizadas amostras de mistura de cavaco de aço inoxidável austenítico AISI 316L, com pó do mesmo material. A porcentagem de cavaco variou de zero a 25% em peso, de 5 em 5%. Após a compactação, na pressão de 600MPa, as amostras foram sinterizadas, simultaneamente, na temperatura de 1473K. O comportamento mecânico do produto final foi avaliado através de Ensaios de Ruptura Transversal, recomendados e normalizados pela MPIF - Metal Powder Industries Federation e pela ASTM - American Society for Testing and Materials. As análises foram realizadas por Metalografia Convencional, associada à microscopia eletrônica de varredura nas amostras sinterizadas, resultaram em regiões de intensa difusão, portanto, regiões de sinterização de longo alcance. A resistência mecânica dos corpos-de-prova foi comparada com a resistência mecânica do aço inoxidável sinterizado, sem cavaco, determinado através do Módulo de Ruptura (MOR). A média máxima do MOR das amostras sem cavaco, foi de 457 MPa; com 5% de cavaco, de 358 MPa e com 25% de cavaco, 174MPa. Os resultados alcançados mostraram significativos valores, demonstrando ser esta uma rota alternativa para a reciclagem de cavaco de materiais metálicos, aliado à racionalização da utilização de energia e benefícios para o meio ambiente / Abstract: In the present work, samples of the mixture of 316-stainless steel chip and its powder have been sinterized. The chip weight percentage, in this particular case, has varied from zero to 25%, in increments of 5. After having been compacted under a pressure of 600MPa, all the samples were simultaneously sinterized in just one furnace batch under a temperature of 1473K. The mechanical behavior of the final product was assessed through the assays of transversal rupture test as recommended and regulated by Metal Powder Industries Federation - MPIF and by American Society for Testing and Materials ¿ ASTM. Analyses of these sinterized samples carried out by conventional quantitative metallography show areas of intense diffusion, therefore, areas of long sintered range. The mechanical strength of the assayed samples was compared to those made of sintered stainless steel, without chip. The Modulus of Rupture (MOR) achieved for samples wich contain 5%, 25% of chip and without chip were respectively 358MPa, 174MPa and 457MPa. The results achieved have overcome the expectations and there are strong evidences of the feasibility of this procedure / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica