Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4739.pdf: 8852417 bytes, checksum: 54d6a4b01ec455b6d6fc320e63d6dc26 (MD5) Previous issue date: 2012-03-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / Bulk amorphous and nanocrystalline alloys have attracted great interest from the scientific community. Titanium based alloys have demonstrated potential for formation of amorphous. This study aimed at to evaluate the mechanical properties of the Ti34Cu36Ni8Zr22 and (TiZr)80Co12Fe8 alloys, at room temperature. Thereby, nanoindentation, compression and three points bending tests were performed. The methodology involved the following steps: (i) production of alloys by arc melting under argon atmosphere, (ii) production of amorphous ribbon by melt-spinning, (iii) heat treatment of the ribbons at different temperatures, (iv) production of test specimens through casting in copper chill followed by quenching (v) microstructural characterization via scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD), (vi) mechanical characterization based on nanoindentation, compression and torsion tests. The results of nanoindentation showed an increase in hardness and reduced Young's modulus as the temperature of the heat treatment approachs the crystallization temperature. Results of compression and bending showed strong dependence on the preparation surface and internal defects of the specimens. The Young's modules and tensile strengths are below those reported in the literature, probably due to internal defects present in the samples such as pores. / Ligas amorfas e nanocristalinas de grande volume vêm despertando grande interesse da comunidade científica. Ligas à base de titânio têm demonstrado potencial para formação de amorfo. O presente estudo objetivou avaliar as propriedades mecânicas, em temperatura ambiente, das ligas Ti34Cu36Ni8Zr22 e (TiZr)80Co12Fe8. Para tanto, foram realizados ensaios de nanoindentação, compressão e flexão em três pontos. A metodologia empregada envolveu as seguintes etapas: (i) produção das ligas via fusão a arco sob atmosfera de argônio; (ii) produção de fitas amorfas via melt-spinning, (iii) tratamento térmico das fitas em diferentes temperaturas, (iv) produção de corpos de prova através do vazamento em coquilha de cobre seguido de resfriamento rápido; (v) caracterização microestrutural através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia por dispersão de energia (EDS), microscopia eletrônica de transmissão (MET), calorimetria exploratória de varredura (DSC) e difratometria de raios-X (DRX); (vi) caracterização mecânica baseada em ensaios de nanoindentação, compressão e flexão em três pontos. Os resultados de nanoindentação mostraram um aumento nos valores de dureza e módulo de Young reduzido conforme o tratamento térmico se aproxima da liga cristalina. Resultados de compressão e flexão mostraram forte dependência em relação a preparação superficial e defeitos internos dos corpos de prova. Os módulos de Young e tensão de ruptura estão abaixo dos relatados pela literatura, provavelmente devido a defeitos internos presentes nas amostras, como poros.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3499.pdf: 20587950 bytes, checksum: 75843e717b05fa3f9a428aa46335405e (MD5) Previous issue date: 2011-08-03 / The high speed steels are mostly applied in cutting tools, like drills, cores and top milling cutter. Its microstructure is composed by martensite, with high hardness, strong tempering resistance and disperses carbides on its final work condition. The main alloys elements used in the M2 high speed steel are the Mo, W and V. It was studied 3 types of ingots: 150 Kg, 850 Kg and 1700Kg, all of them with a H/D relation (high/ transversal section) = 3. Also, its was studied two of the principal process parameters of the high speed steels, ingot sizes and hot deformation, analyzed by microstructure sizes and mechanical properties. It was analyzed the effects of the ingots sizes, cells sizes and cooling rates in the ingots microstructures and its effects in the microstructure and mechanical properties after the hot deformation by the forging process. The cooling rates, related to the ingot sizes, are variables that affect directly the size and carbides distribution after the forging process, and they will act directly in the final properties of these materials, especially in the wear resistance and toughness. The results show that, even the smaller ingots provide higher cooling rates; its dimensions are not big enough to provide a sufficient reduction area degree in the hot deformation, able to provide adequate mechanical properties. Also, too small ingots are not industrial productiveness. In the other hand, the big ingots, in spite of allow higher deformation rates, and provide more productivity; generate segregation that compromised the final toughness in the ingots. The commitment between the productiveness and the quality are essential and must be considered. / Os aços rápidos são principalmente empregados em ferramentas de corte, como brocas, machos e fresas de topo. Sua microestrutura é composta por martensita, com alta dureza e alta resistência ao revenido, e carbonetos nela dispersos na condição final de trabalho. Os principais elementos de liga empregados no aço rápido M2 são Mo, W e V. O presente trabalho analisa 3 tipos de lingotes: de 150 Kg, de 850 Kg e de 1700Kg, todos com relação H/D (altura/seção transversal) igual a 3. É estudada a correlação dos dois principais parâmetros do processamento dos aços rápidos, tamanhos dos lingotes e conformação a quente, avaliado por medidas microestruturais e propriedades mecânicas. Os efeitos do tamanho de lingotes, do tamanho das células e das taxas de resfriamento na microestrutura bruta de solidificação e seus efeitos na microestrutura e propriedades mecânicas após conformação a quente por forjamento foram abordados. A taxas de resfriamento, relacionada ao tamanho dos lingotes, são variáveis que afetam diretamente o tamanho e a distribuição desses carbonetos após forjamento, que vão agir diretamente nas propriedades finais desses materiais, principalmente resistência ao desgaste e tenacidade. Os resultados mostraram que, apesar dos lingotes menores proporcionarem taxas de resfriamento mais altas, suas dimensões não são suficientes grandes para proporcionar grau de redução de área suficiente na deformação a quente, capaz de proporcionar propriedades mecânicas adequadas. Além disso, lingotes muito pequenos são improdutivos industrialmente. Já os lingotes maiores, apesar de permitirem taxas de deformação mais altas e proporcionar maior produtividade, geram segregações que comprometem a tenacidade final nos tarugos. O compromisso entre a produtividade e qualidade são fundamentais e precisam ser considerados.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-04-03T19:53:41Z No. of bitstreams: 1 TeseLCC.pdf: 7613727 bytes, checksum: 65610fb91878f6307a10290b043d7673 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T19:46:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseLCC.pdf: 7613727 bytes, checksum: 65610fb91878f6307a10290b043d7673 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T19:46:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseLCC.pdf: 7613727 bytes, checksum: 65610fb91878f6307a10290b043d7673 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T20:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLCC.pdf: 7613727 bytes, checksum: 65610fb91878f6307a10290b043d7673 (MD5) Previous issue date: 2016-10-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The microstructure of metastable beta Ti alloys is a decisive factor that governs their properties and, therefore, the assessment of the relation between the microstructure and the fatigue response means an advance in the still incipient knowledge on these alloys. The purpose of this work was to study the fatigue behavior of Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr (Ti-5553) alloy recently developed for landing gear applications, which was kindly supplied by Boeing for this work. The material was subjected to different heat treatments (BASCA and double aging) aiming at to comprehend the influence of the alpha phase precipitation over the beta matrix, as well as to understand the effect of hydrogen even in commercially acceptable contents. BASCA microstructure comprised large laths and fine needles of primary and secondary alpha phase respectively, with a film of approximately 2 μm of thickness at grain boundaries. A refined and aligned structure of alpha phase resulted from the double aging treatment, reducing to 0.2 μm the thickness of the grain boundary alpha film. The fatigue limit at 5x106 cycles raised by the standardized staircase method initially showed an improved result for the harder microstructure, which resulted from the double aging, for 100 ppm of hydrogen. The fatigue crack nucleation, whether at the surface or subsurface, was attributed to the thickness of the grain boundary alpha film. In spite of this film brittleness, crack propagation predominantly occurred through the grains and exhibited quasi-cleavage facets and dimples. For the structure arising from the BASCA treatment, the decrease of the hydrogen content for 25 ppm led to a significant increase of the fatigue resistance as a consequence of the absence of hydrides and the higher toughness, overcoming the effect of the coarse alpha phase particles in the beta phase matrix. / A microestrutura das ligas de Ti do tipo beta metaestável é fator determinante para as suas propriedades e, portanto, o estudo da relação entre a microestrutura e a resposta em fadiga representa um avanço do conhecimento, que ainda é incipiente acerca destas ligas. O presente trabalho teve como propósito estudar o comportamento em fadiga da liga Ti-5Al-5Mo- 5V-3Cr (Ti-5553) recém-desenvolvida para aplicação em trens de pouso, a qual foi gentilmente fornecida pela Boeing para este estudo. O material foi submetido a diferentes tratamentos térmicos (BASCA e duplo envelhecimento) com o intuito de compreender a influência da precipitação da fase alfa sobre a matriz beta, além de um entendimento sobre o efeito do hidrogênio mesmo em teores comercialmente admissíveis. A microestrutura BASCA constituiu-se de grandes lamelas e finas agulhas de fase alfa primária e secundária respectivamente, com um filme de aproximadamente 2 μm de espessura nos contornos de grão. Uma estrutura refinada e alinhada de fase alfa resultou do tratamento de duplo envelhecimento, reduzindo para 0,2 μm a espessura do filme nos contornos. O limite de fadiga para 5x106 ciclos determinado pelo método normatizado conhecido como staircase mostrou um resultado superior para a microestrutura com a matriz de maior resistência, no caso a obtida pelo duplo envelhecimento, para o teor de 100 ppm de hidrogênio. A nucleação da trinca de fadiga, seja superficial ou subsuperficial, foi atribuída à espessura do filme de fase alfa nos contornos de grão. Apesar da fragilidade deste filme, a propagação da trinca ocorreu predominantemente de modo transgranular e exibiu facetas de quasi-clivagem e alvéolos. Para a estrutura obtida pelo tratamento BASCA, a redução do teor de hidrogênio para 25 ppm promoveu um acréscimo significativo da resistência à fadiga como consequência da ausência de hidretos e da maior tenacidade, superando o efeito decorrente da presença de partículas grosseiras de fase alfa na matriz de fase beta. / FAPESP: 2013/04423-3 / CNPq: 140520/2013-9

Submitted by Michel Cinto Landuci null (michelcinto@hotmail.com) on 2016-10-22T21:24:23Z No. of bitstreams: 1 Versao final Michel Landuci.pdf: 2149733 bytes, checksum: 94d25ed78e4588a79f00d56fe9ddba96 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-31T12:06:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 landuci_mc_me_bauru.pdf: 2149733 bytes, checksum: 94d25ed78e4588a79f00d56fe9ddba96 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T12:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 landuci_mc_me_bauru.pdf: 2149733 bytes, checksum: 94d25ed78e4588a79f00d56fe9ddba96 (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / A engenharia está presente em diversos segmentos tecnológicos, entre eles, a ciência dos biomateriais. Após a segunda guerra mundial, o desenvolvimento rápido de novos materiais e tecnologias levaram alguns cientistas e cirurgiões a visualizarem aplicações médicas para alguns materiais nobres que se apresentaram altamente eficazes em termos de resistência mecânica e principalmente pela característica inerte apresentada. Para os biomateriais, muitos parâmetros devem ser analisados para assegurar a eficiência do material a ser utilizado, tendo em vista que este estará em contato íntimo com um organismo vivo e esta interação não pode ser prejudicial, tanto para o organismo quanto para o material, o qual se encontrará, muitas vezes, em um ambiente altamente agressivo. Este trabalho teve o objetivo de avaliar experimentalmente algumas propriedades mecânicas analisando representantes das principais classes de metais utilizados em aplicações médicas. Ainda, discorre sobre parâmetros biológicos, químicos e físicos através de estudos realizados por cientistas ao redor do mundo. Os metais analisados experimentalmente foram: titânio comercialmente puro, uma liga de titânio, aços inoxidáveis martensíticos e uma liga a base de cobalto. Tais materiais foram submetidos a ensaios de tração e dureza para análise das propriedades mecânicas correlacionadas. A elevada resistência mecânica da liga a base de cobalto e da liga de titânio puderam ser observadas quando comparadas com os demais materiais, sendo até 73% maior em relação ao aço inoxidável e ao titânio comercialmente puro. Em contrapartida a ductilidade da liga a base de cobalto é 68% maior quando comparada com a liga de titânio, sendo muito similar em relação aos aços inoxidáveis e titânio comercialmente puro. A liga a base de cobalto também se mostrou superior em termos de dureza, sendo 60% maior em relação à liga de titânio, até 117% maior do que o aço inoxidável e até 181% maior do que o titânio comercialmente puro, resultando em um indicativo de uma maior resistência ao desgaste desta liga quando comparada com os demais materiais analisados. / Engineering is present in several technology segments, among them, the science of biomaterials. After World War II, the fast development of new materials and technologies has led some scientists and surgeons to visualize medical applications for some noble materials which appeared highly effective in terms of mechanical strength and especially by inert characteristic presented. For biomaterials, many parameters must be analyzed to ensure the efficiency of the material to be used, given that this will be in close contact with a living organism and this interaction may not be harmful, both for the body and for the material, which will often meet in a highly aggressive environment. This work aimed to experimentally evaluate some mechanical properties analyzing representatives of major classes of metals used in medical applications. Besides, it talks about biological, chemical and physical parameters through studies conducted by scientists around the world. The metals analyzed experimentally were: commercially pure titanium, a titanium alloy, martensitic stainless steel and a cobalt-based alloy. Such materials were subjected to tensile and hardness testing for analysis of correlated mechanical properties. The high strength of cobalt-based alloy and the titanium alloy could be observed when compared to other materials, being up to 73% higher compared to stainless steel and commercially pure titanium. On the other hand, the ductility of the cobalt-based alloy is 68% higher when compared to titanium alloy, being very similar compared to stainless steel and commercially pure titanium. The cobalt-based alloy also showed superior in terms of hardness, being 60% higher than in the titanium alloy, up to 117% higher than stainless steel and up to 181% higher than the commercially pure titanium, resulting in an indicative of a higher wear resistance of this alloy when compared to other materials analyzed.

Submitted by LIECA HASSEGAWA KAVASHIMA null (lie-ca@hotmail.com) on 2016-11-07T22:26:34Z No. of bitstreams: 1 Lieca Hassegawa Kavashima - Dissertação - Mestrado.pdf: 7864947 bytes, checksum: 6b3f02c88be52df0bcf622c6caeaba96 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-10T16:51:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kavashima_lh_me_bauru.pdf: 7864947 bytes, checksum: 6b3f02c88be52df0bcf622c6caeaba96 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T16:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kavashima_lh_me_bauru.pdf: 7864947 bytes, checksum: 6b3f02c88be52df0bcf622c6caeaba96 (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A zircônia tetragonal policristalina estabilizada com ítria ou zircônia Y-TZP, atualmente é utilizada como biomaterial na odontologia, para a confecção de próteses por meio da tecnologia CAD/CAM, a partir de blocos comerciais pré-sinterizados. A cerâmica Y-TZP é biocompatível, bioinerte e apresenta estética e propriedades mecânicas adequadas à aplicação. Contudo, as características mecânicas podem variar de acordo com o método de fabricação podendo estar sujeita à falhas por fratura frágil causada por defeitos oriundos das etapas de conformação, pré-sinterização, usinagem da prótese ou sinterização. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o processamento cerâmico e determinar as propriedades mecânicas da zircônia Y-TZP. Os blocos foram conformados por prensagem uniaxial e isostática a 200 MPa, pré-sinterizados com diferentes parâmetros (900°C e 950°C) de temperatura, submetidos a ensaio de microdureza Vickers e usinados por CAD/CAM para confecção de próteses. O material pré-sinterizado foi cortado em barras, sinterizado e submetido aos ensaios mecânicos para a determinação da resistência à flexão, módulo elástico dinâmico e estático. Os resultados indicaram que o processo térmico de pré-sinterização com patamar a 950°C proporcionou material adequado ao manuseio e usinagem CAD/CAM com microdureza similar aos materiais disponíveis comercialmente. Os valores de módulo de elasticidade do material após a sinterização final, determinados pelos métodos dinâmicos e estático, entre 205,7 e 231,9 GPa, estão próximos aos relatados na literatura (entre 200 e 220 GPa). As análises estatísticas pelo método ANOVA (p>0,05) e testes de Tukey-Kramer demonstraram que o processo de pré-sinterização não exerceu influência na resistência mecânica após a sinterização final. Assim, o processo de fabricação estudado neste trabalho apresentou parâmetros que possibilitaram a confecção de próteses odontológicas, por meio da tecnologia CAD/CAM, obtendo materiais com propriedades mecânicas adequadas à confecção de copings odontológicos. / The polycrystalline tetragonal yttria stabilized zirconia or Y-TZP zirconia is currently used as a biomaterial in dentistry for the manufacture of prostheses by means of the CAD / CAM technology with pre-sintered commercial blocks. Y-TZP ceramic is biocompatible, bioinert and presents aesthetic features and appropriate mechanical properties for the application. However, the mechanical characteristics can vary according to the manufacturing method and may be subjected to failure by brittle fracture caused by defects originated from forming, pre-sintering, prosthesis machining or sintering. Thus, the goal of this work was to evaluate the ceramic processing and determine the mechanical properties of the Y-TZP zirconia. Blocks were formed by uniaxial and isostatic compression at 200 MPa, pre-sintered with different temperature parameters (900°C and 950°C), subjected to Vickers microhardness test and machined by CAD / CAM for prostheses manufacture. The pre-sintered material was cut into bars, sintered and submitted to mechanical tests in order to determine flexural strength, static and dynamic elastic modulus. Results showed that the pre-sintering thermal process with 950°C as a baseline provided a suitable material handling and machining CAD / CAM with a microhardness similar to the materials commercially available. The Young’s modulus values of the material after the final sintering, determined by the dynamic and static methods were found between 205.7 and 231.9 GPa are close to those reported in the literature (between 200 and 220 GPa). The statistical analyses via ANOVA (p> 0.05) method and Tukey-Kramer tests showed that the pre-sintering process had no influence on the mechanical resistance after the final sintering. Therefore, the manufacturing process studied in this work presented parameters that enabled the manufacture of dental prostheses by means of the CAD / CAM technology, obtaining materials with suitable mechanical properties to dental copings confection.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-03Bitstream added on 2014-06-13T18:59:50Z : No. of bitstreams: 1 pantuzi_ta_me_guara.pdf: 568273 bytes, checksum: a42f0347150ae7b5aed4fe7d75bf9bcc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esse trabalho mostra modelos teóricos com soluções numéricas para o comportamento térmico de um armazenador de calor sensível usando água como fluído de trabalho. Um modelo bidimensional baseado nas equações de conservação de massa, conservação da quantidade de movimento e conservação de energia é usado para simular o fenômeno da estratificação. Para a solução numérica foi utilizado o método de diferenças finitas. Foi analisada a degradação da estratificação na condição de resfriamento natural com tanque estacionário, e alguns parâmetros que influenciam os processos de carregamento e descarregamento também foram simulados pela solução numérica. Em uma comparação feita entre um armazenador estratificado e uma armazenador homogêneo, mostrou-se que a eficiência do armazenador estratificado é maior. A razão de aspecto igual a quatro foi a melhor encontrada para a operação de extração. O estudo da velocidade, nas operações de carregamento e descarregamento, mostrou que com o aumento da mesma o tempo de operação diminui, mas este aumento tem um limite para que não ocorra uma diminuição da eficiência. / This work shows theoretical models with solutions for the thermal behavior of a storing one of sensible heat using water as fluid of work. A based bidimensional model in the equations of conservation of the mass, conservation of the amount of movement and conservation of the energy is used to simulate the phenomenon of the stratification. For the numerical solution the method of finite differences was used. The degradation of the stratification in the condition of natural cooling with stationary tank was analyzed, and some parameters that also influence the shipment processes and unloading had been simulated by the numerical solution. In storing a storing comparison made between estratificado and a homogeneous one, one revealed that the estratificado efficiency of the storing one is bigger. The reason of equal aspect the four was the best one found for the operation of extration. The study of the speed, in the operations of shipment and unloading, it showed that with the increase of the same o running time it diminishes, but this increase has a limit so that a reduction of the efficiency does not occur.

A melhoria das características mecânicas de solos naturais constitui uma técnica de crescente utilização na engenharia geotécnica, em especial na execução de fundações sobre solos moles . Algumas soluções passam pela utilização de materiais geotécnicos cimentados , tais como o solo-cimento, o solo-cal, etc. Estas aplicações, no entanto, requerem o conhecimento das características de deformação e de resistência dos materiais utilizados. No presente trabalho, a partir de um programa experimental que incluiu ensaios de resistência à compressão simples, ensaios triaxiais drenados (CID) com medição interna de deformações axiais, e microscopia eletrõnica de varredura, um solo arenoso artificialmente cimentado teve seu comportamento mecânico investigado, frente à variação do grau de cimentação (0, 1, 3 e 5% de adição de cimento Portland) e da tensão efetiva média inicial (p;' = 20, 60 e Os resultados mostraram que o comportamento do solo cimentado foi i nfluenciado por ambas as variáveis investigadas . No entanto, para a faixa de tensões efetivas estudada, o comportamento foi basicamente comandado pelo grau de cimentação. Visando a aplicação do material investigado em. projetos geotécnicos, uma abordagem é proposta para a determinação da resistência ao cisalhamento drenada e do módulo de deformação estática. A inclusão na análise de outros resultados encontrados na literatura permitiram ampliar alguns aspectos desta abordagem. / The improvement of natural soils characteristics is a largely used process in geotechnical engineeringf specially in foundation designs on soft grounds. Sometimesf cemented materialsf l ike soilcement and soil-lime admixtures f are employed. These applications require the knowledge of the strain and strength characteristics of materials . In this work an experimental programme was carried out to investigate the mechanical behavior of an artificially cemented sandy soilf which includes unconfined compression tests f drained triaxial compression tests (CID) with local measurements of axial strains f and scanning electron microscopy analysis. The influence of cementation level (O f l f 3 and 5% Portland cement content) and ini tial mean effecti ve stress ( p;' = 20 f 60 and 100 kN/m2 ) were evaluated . Test results have demonstrated t hat the cemented soil behavior was significantly affected by bothf cementation level and i nitial mean effective stress . However f for the range of eff ect ive stresses investigated herein f soil behavi or was mainly controlled by cementation level . Finally f to allow the application of t he investigated material into geotechnical worksf an approach is proposed to determinate the drained shear strength and the static deformati on moduli of the cemented soil. Data from other investigation programmes were incorporated to the present study to allow generalization of some aspects of the proposed approach.

O polietileno de ultra alta massa molar, PEUAPM, é considerado um polímero de engenharia, pelo seu excelente desempenho mecânico, ressaltando a sua alta tenacidade, somado a sua baixa densidade, que torna um material versátil cujo interesse na indústria está crescendo. Devido a algumas dessas propriedades o PEUAPM é usado para substituição de materiais clássicos, como metais, especialmente se reforçados com fibra. Por outro lado, dentre os resíduos gerados pela produção de arroz, destaca-se a casca de arroz (CA), visto que representa aproximadamente 20% do peso do grão. Este resíduo necessita de uma destinação e tratamento correto, pois dependendo da forma de descarte pode gerar danos ao meio ambiente, especialmente pela sua baixa densidade e quando disposta na natureza, a CA é levada através do vento, causando uma poluição visual não só no local de descarte, mas também na região. A fim de conseguir gerar um material semelhante ao material virgem, mas com produtos reciclados, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar as propriedades térmicas, mecânicas, estabilidade a intemperismo acelerado e óticas dos compósitos PEUAPM/CA com proporções mássicas de 80/20, 70/30 e 60/40. Para ensaios de propriedades mecânicas foram utilizados cargas de CA moída e inteira. As amostras foram caracterizadas por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Diferencial de Varrido (DSC) e Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), além de ensaios mecânicos como Impacto Charpy, Abrasão, Dureza, Flexão, Encolhimento, entre outros. Resultados mostraram que o PEUAPM apresenta uma maior estabilidade térmica, e que na forma de compósito aumenta ainda mais esta estabilidade, e que o compósito ainda aumenta esta estabilidade e para alguns ensaios mecânicos obtivemos uma melhora dos resultados. Os compósitos com casca de arroz moída (CAM) apresentaram melhor desempenho mecânico quando comparado aos compósitos de casaca de arroz inteira (CAI). / The ultra high molecular weight polyethylene, UHMWPE, is considered an engineering polymer, for its excellent mechanical performance, emphasizing their high tenacity, coupled with its low density, which makes it a versatile material whose interest in the industry is growing. Because some of these properties the UHMWPE is used to replace traditional materials such as metals, especially if reinforced with fiber. On the other hand, among the waste generated by the production of rice, the shell stands out (CA), since it represents approximately 20% of the grain weight. This residue needs a destination and correct treatment, because depending on the way of disposal may create environmental damage, especially due to its low density and when arranged in nature, CA is carried by the wind, causing visual pollution not only at the site disposal, but also in the region. In order to be able to generate a material similar to virgin material, but with recycled products, the objective of this study was to develop and evaluate the thermal, mechanical, and optical stability to accelerated weathering of the composite UHMWPE / CA with mass ratios of 80/20, 70/30 and 60/40. For tests of mechanical properties were crushed and whole CA loads used. The samples were characterized by thermogravimetry (TGA), differential calorimetry Swept (DSC) and Scanning Electron Microscopy (SEM), and mechanical tests as Charpy Impact, Abrasion, Hardness, Bending, shrinkage, among others. Results showed that the UHMWPE has a higher thermal stability and that the composite further enhances this stability and some mechanical tests we obtained an improvement of the results. The composites with ground rice husk (CAM) with better mechanical performance compared to composite whole rice coat (CAI).

Os aços tratados através de cementação, têmpera e revenido são amplamente utilizados em componentes que necessitam ter dureza e resistência mecânica em conjunto com uma boa tenacidade no núcleo. A têmpera intensiva é um método que apresenta vantagens, tais como possibilidade de evitar trincas devido ao resfriamento extremo, aumento na resistência mecânica e desempenho superior na fadiga. Uma vez que a taxa de resfriamento é muito alta, pode-se utilizar aço de baixo carbono ao invés de aços ligados. O presente trabalho tem por objetivo comparar amostras de aço cementadas que foram temperadas posteriormente: amostras de aço AISI 1020 cementadas e temperadas intensivamente foram comparadas com amostras de aço AISI 8620 cementadas e temperadas via convencional. Ainda, amostras do mesmo aço AISI 1020 cementado com tratamentos distintos de têmpera intensiva e convencional foram comparadas. Os resultados mostram que quando a mesma qualidade de aço AISI 1020 foi comparada, a têmpera intensiva obteve desempenho superior em propriedades mecânicas e metalúrgicas. Ao comparar as ligas de aços AISI 1020 e AISI 8620, foi observado que o aço AISI 1020 cementado e intensivamente temperado possui tamanho de grão três vezes maior do que amostras aço de AISI 8620 cementado e temperado via convencional. Portanto os benefícios da têmpera intensiva foram encobertos por causa desse fato. / Steels treated through carburizing, quenching and tempering are broadly used in components that need to have hardness and superficial mechanical resistance together with a good toughness at the core of the component. Intensive quenching is a method that presents some advantages, such as the possibility of avoiding cracking due to extreme cooling, the increase in mechanical resistance and improvement in fatigue performance, among others. Once the cooling rate is very high, it can be used low carbon steels instead of low alloy steel. The present work aims to compare carburized steel samples that were quenched afterwards: carburized and intensively quenched AISI 1020 steel samples were compared to carburized and conventionally quenched AISI 8620 steel samples. Additionally, samples of the same steel AISI 1020 were treated with different quenching process, conventional and intensive in order to make comparisons. Results showed that when the same carburized AISI 1020 steel quality was compared, intensive quenching was superior in performance in mechanical and metallurgical properties. When comparing different alloys it was found that samples of intensively quenched AISI 1020 steel presented grain sizes which are three times bigger than the ones conventionally quenched AISI 8620 steel. Therefore the benefits of intensive quenching are overcome by this fact.

O presente trabalho tem por objetivo principal avaliar duas novas geometrias de rebites para serem aplicados através do processo de rebitagem por fricção. Ambas são baseadas no uso de rebites vazados para reduzir o peso da junta e aperfeiçoar o processo, viabilizando sua aplicação em estruturas aeronáuticas. As juntas estudadas foram produzidas com base nos novos materiais utilizados na produção de jatos comerciais. Para tal foram empregadas placas de compósito polimérico PEI-Fibra de vidro e chapas de alumínio AA2198-T851 unidas por rebites de titânio puro Gr2. Para atingir estes objetivos as novas geometrias foram produzidas e qualitativamente comparadas entre si e com resultados de estudos anteriores. Após a análise qualitativa, a geometria que apresentou os melhores resultados foi selecionada para ser estudada quantitativamente. Tal análise foi promovida através de uma combinação de ferramentas de planejamento de experimentos, modelos numéricos de elementos finitos, análise estatística e ensaios mecânicos. Para a geometria selecionada foram melhorados os parâmetros de processo visando determinar a significância de cada parâmetro e de suas interações sendo utilizado o modelo estatístico multifatorial Anova, com o planejamento de experimentos de Taguchi L4 cruzado a 3 fatores e 2 níveis para cada fator. Como resultados foram obtidos: uma nova geometria de rebite com desempenho mecânico específico em tração superior aos anteriormente reportados na literatura; um conjunto de parâmetros de processo para utilização da nova geometria e um modelo analítico simplificado capaz de prever a força máxima de ancoragem suportada pela junta com base na análise da seção longitudinal. / The aim of this study was to evaluate two new geometries of rivets to be applied through the friction based riveting process named FricRiveting. Both geometries are based on the use of hollowed rivets, within the objective to reduce the weight of the joint and improve the process allowing its use in aircraft structures. The joints analyzed were produced based on the new materials used in the production of commercial jets, were employed for such plates of PEI composite-fiberglass, aluminum sheets AA2198-T851 joined by rivets of pure titanium Gr2. To achieve these goals the new geometries were produced and qualitatively compared between themselves and with results of previous studies. After that the best results obtained in this step were selected to be studied quantitatively. This analysis was promoted through a combination of tools for design of experiments, numerical finite element models, statistical analysis and mechanical testing. For the selected geometry were improved process parameters, to determine the significance of each parameter and their interactions, were used the statistical model Multi-Factor ANOVA, with the design of experiments Taguchi L4 crossed the three factors and two levels for each factor . As results were obtained: a new rivet geometry with specific mechanical performance at superior tensile strength when compared to those previously reported in the literature, a set of process parameters for application of the new geometry, and a simplified analytical model able to predict the maximum strength supported by the joint based on the analysis of the longitudinal section.