Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pre-texto.pdf: 48629 bytes, checksum: 90cec7d8f232aba11ddcdee4ce04d6d8 (MD5) Previous issue date: 2004-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research investigated the protection against corrosion of C-360 brass samples (Cu-Zn with 6063% Cu) coated with Inconel (Ni0,72, Cr0,15, Fe0,08), TiNx and Cr/Ni films. The Inconel and TiNx films are deposited by sputtering process and the Cr/Ni films are deposited via electrochemical process. The dynamic electrochemical corrosion tests were carried out with NaCl 3%, at a potential sweeping speed of 0,8 mV/s. After the corrosion tests the samples surfaces were analyzed through Scanning Microscopic Electronic (SEM). These types of samples were tested: Samples combining films on brass surfaces: Cr/Ni; Inconel; TiNx/Cr/Ni; TiNx/Inconel. Also tested were samples with different concentrations of nitrogen in the TiNx compound. The results of the electrochemical evaluation show that the depositing of films may offer good protection against corrosion in brass pieces. Small variations in the nitrogen concentration in TiNx films do not significantly alter the resistance to corrosion. The Inconel films deposited by sputtering present more resistance to corrosion than Cr/Ni films deposited electrochemically. This is attributed to better porosity communicating with the substrate present in the Cr/Ni films. When TiNx films are deposited over the samples coated with Cr/Ni films and with Inconel intermediary films of Cr/Ni, a better behavior in relation to the corrosion in the samples coated with intermediary films of Cr/Ni is observed. In this case, the TiNx films overcome the porosity of intermediary films. The highest resistance to corrosion of the samples coated with the TiNx/Cr/Ni combination is attributed to a less roughness on the surface of these samples / Neste trabalho estuda-se a proteção contra a corrosão de amostras de latão C-360 (Cu-Zn com 60-63% Cu) recobertas com filmes de Inconel (Ni0,72Cr0,15Fe0,08), TiNx e Cr/Ni. Os filmes de inconel e TiNx são depositados pelo processo de pulverização catódica (sputtering) e os filmes de Cr/Ni são depositados via processo eletroquímico (comercial). Os ensaios potenciodinâmicos de corrosão eletroquímica são realizados em NaCl 3%, a uma velocidade de varredura do potencial de 0,8 mV/s. Após o ensaio de corrosão as superfícies das amostras foram analisadas via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ótica. Foram testadas amostras com as seguintes combinações de filmes sobre a superfície de latão: Cr/Ni; Inconel; TiNx/Cr/Ni; TiNx/Inconel. Também foram testadas amostras com diferentes concentrações de nitrogênio no composto TiNx. Os resultados da avaliação eletroquímica mostram que a deposição de filmes pode proporcionar boa proteção à corrosão em peças de latão. Observa-se que pequenas variações na concentração de nitrogênio em filmes de TiNx não alteram significativamente a resistência à corrosão. Os filmes de inconel depositados por sputtering apresentam maior resistência à corrosão que filmes de Cr/Ni depositados via eletroquímica. Isso é atribuído à maior porosidade comunicante com o substrato presente nos filmes de Cr/Ni. Quando se depositam filmes de TiNx sobre amostras recobertas com filmes de Cr/Ni e com filmes de inconel, observa-se um melhor comportamento frente à corrosão nas amostras recobertas com filmes intermediários de Cr/Ni. Neste caso, os filmes de TiNx se sobrepõem à porosidade dos filmes intermediários. A maior resistência à corrosão das amostras recobertas com filmes sobrepostos de TiNx/Cr/Ni é atribuída à menor rugosidade na superfície destas amostras.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franciele Cunico.pdf: 3433679 bytes, checksum: d1b2f4bdf3c2cb1319aec0d878accf90 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for different alternatives for using solid waste contributes to effective sustainable development of industries and the generation of new consumer goods. Under this scenario this paper proposes an alternative to the use of exhaust dust generated in the in the green sand molding and demolding process in the foundry industry, bringing alternative uses for this by-product in more noble applications such as ceramic coating. The ceramic industry has assumed the role of consumer-products generated by industries, especially the existence of some similarity between the composition of by-products and raw materials used in the industry. This study aimed to show the effect of exhaust dust addition in a ceramic matrix for development of ceramic coatings. A preliminary study was performed which determined the parameters for use in a Design of Experiments model. The raw materials used were characterized by Scanning Electron Microscopy, X-ray diffraction, X-Ray Fluorescence, grain size, pycnometry density, Loss Fire, Differential Scanning Calorimetry and thermal gravimetric analysis. In addition, the variables used in the statistical model and its respective upper and lower limits have been defined in the preliminary study too. In order to obtain better efficiency of the data, a factorial project with 3³ Statistic software for the analysis of the results was performed. Three factors have been selected for the project, and for each factor three levels were chosen, with residue content (0%, 20% and 40%), compacting pressure (10MPa, 30MPa and 50MPa) and sintering temperature (1000°C, 1100°C and 1200°C ). Cylindrical specimens were made to determine the technological and mechanical properties and rectangular specimens for the three-point bending test. In order to achieve reliability of the experimental data using the average values, a replica of the experiment was carried out. The results confirmed the feasibility of using the residue in the ceramic body and it show effectively in the interaction between the variables and the importance of controlling the fire temperature, the amount of waste used, and the compaction pressure. / A busca por alternativas para o uso de resíduos sólidos contribui para o efetivo desenvolvimento sustentável das indústrias e a geração de novos bens de consumo. Dentro deste cenário este trabalho propõe uma alternativa para uso do pó de exaustão gerado no processo de moldagem e desmoldagem em areia a verde na indústria de fundição, trazendo alternativas de uso deste subproduto em aplicações mais nobres como o revestimento cerâmico. A indústria cerâmica já assumiu o papel de consumidor de subprodutos gerados pelas indústrias, principalmente pela existência de alguma similaridade entre a composição dos subprodutos e das matérias-primas empregada no setor. Este estudo procurou mostrar o efeito da adição deste pó de exaustão em uma matriz cerâmica para desenvolvimento de revestimentos cerâmicos. Foi realizado um estudo preliminar que determinou parâmetros para a utilização em um modelo de Planejamento de Experimentos. As matérias-primas empregadas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura, Difratometria de Raios X, Fluorescência de Raios X, Granulometria, Densidade picnométrica, Perda ao Fogo, Análise Térmica Diferencial e Termogravimétrica. As variáveis utilizadas no modelo estatístico e seus respectivos limites inferiores e superiores, foram definidos no estudo preliminar. Para obter uma melhor eficiência dos dados obtidos foi realizado o projeto fatorial 33 com software Statistic, para a análise dos resultados. Foram selecionados três fatores para o projeto, e para cada fator três níveis, sendo teor de resíduo (0%, 20% e 40%), pressão de compactação (10MPa, 30MPa e 50MPa) e temperatura de sinterização (1000ºC, 1100ºC e 1200ºC). Foram confeccionados corpos de prova cilíndricos para determinar as propriedades tecnológicas e retangulares para ensaio mecânico de resistência a flexão em três pontos. Para atender com confiabilidade os dados experimentais com o uso dos valores médios, foi realizado uma réplica do experimento. Os resultados confirmaram a viabilidade do uso do resíduo na formulação da massa cerâmica e mostraram efetivamente a interação entre as variáveis e a importância do controle da temperatura de queima, a quantidade de resíduo utilizada e a pressão de compactação.

Submitted by GABRIEL INÁCIO PONTIN null (gabrielguaira@hotmail.com) on 2017-08-15T18:00:10Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Gabriel Inacio Pontin.pdf: 2725651 bytes, checksum: f1433687bb33e3c16dd042c87cb686db (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-08-22T17:44:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pontin_gi_me_ilha.pdf: 2725651 bytes, checksum: f1433687bb33e3c16dd042c87cb686db (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T17:44:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pontin_gi_me_ilha.pdf: 2725651 bytes, checksum: f1433687bb33e3c16dd042c87cb686db (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desgaste abrasivo é uma das causas de falhas em equipamentos e responsável por prejuízos nos processos industriais. Uma técnica capaz de minimizar os efeitos deste fenômeno é a aplicação de revestimentos duros nas superfícies críticas. Recentemente foram desenvolvidos revestimentos contendo carbonetos de titânio formados pela fusão de misturas contendo cavacos das ligas ASTM F67 e ASTM F136 sobre peças de aço-carbono ASTM A-36. Após a aplicação do processo de soldagem GTAW obteve-se significativa fração volumétrica de TiC grosseiro com elevada dureza. No presente trabalho foi investigada a refusão dessas soldas pelo processo de soldagem a Laser Nd:YAG pulsado. A microestrutura das amostras foi analisada por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microdureza Vickers. A caracterização microestrutural mostrou que houve refinamento dos carbonetos de titânio (TiC) na matriz ferrítica refundida com o Laser, cujo principal efeito foi um endurecimento do metal de solda. A caracterização mecânica demonstrou um aumento na microdureza da superfície do material. Este comportamento favorece o uso da refusão a Laser para a melhoria da qualidade das superfícies que demandam maior resistência ao desgaste abrasivo. / The abrasive wear is one of the causes of failures in equipment and responsible for damages in industrial processes. A technique capable of minimizing the effects of this phenomenon is the application of hard coatings on critical surfaces. Recently, coatings containing titanium carbides produced by melting mixtures containing ASTM F67 and ASTM F136 chip blends on ASTM A-36 carbon steel parts have been developed. After an application of the GTAW get process, an important volumetric fraction of coarse TiC with high hardness was obtained. In the present work the remelts is investigated for welds by the pulsed Nd: YAG Laser process. A microstructure of the samples was analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Vickers microhardness. The microstructural characterization showed that there was a refinement of the titanium carbides (TiC) in the ferritic matrix remelt with the Laser, whose main effect was a hardening of the weld metal. The mechanical characterization showed an increase in the microhardness of the material surface. This behavior favors the use of laser cladding to improve the quality of surfaces that require high abrasive wear resistance.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RannierMM.pdf: 3580955 bytes, checksum: f892200d861ab62414259c44c459e1b9 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / The use of polymer based coatings is a promising approach to reduce the corrosion problem in carbon steel pipes used for the transport of oil and gas in the oil industry. However, conventional polymer coatings offer limited properties, which often cannot meet design requirements for this type of application, particularly in regard to use temperature and wear resistance. Polymer nanocomposites are known to exhibit superior properties and, therefore, offer great potential for this type of application. Nevertheless, the degree of enhancement of a particular property is greatly dependent upon the matrix/nanoparticle material system used, the matrix/nanoparticle interfacial bonding and also the state of dispersion of the nanoparticle in the polymer matrix. The objective of the present research is to develop and characterize polymer based nanocomposites to be used as coatings in metallic pipelines for the transportation of oil and natural gas. Epoxy/SiO2 nanocomposites with nanoparticle contents of 2, 4, and 8 wt % were processed using a high-energy mill. Modifications of the SiO2 nanoparticles‟ surfaces with two different silane agents were carried out and their effect on the material properties were investigated. The state of dispersion of the materials processed was studied using Scanning and Transmission Electron Microscopy (SEM and TEM) micrographs. Thermogravimetric analysis (TG) were also conducted to determine the thermal stability of the nanocomposites. In addition, the processed nanocomposites were characterized by dynamic mechanical analysis (DMA) to investigate the effect of nanoparticles content and silane treatment on the viscoelastic properties and on the glass transition temperature. Finally, wear tests of the pin-on-disc type were carried out to determine the effects of the nanoparticles and the silane treatments studied. According to the results, the addition of SiO2 nanoparticles treated with silane increased the thermal stability, the storage modulus and Tg of the epoxy resin and decreased wear rate. This confirms that the interaction between the nanoparticles and the polymer chains plays a critical role on the properties of the nanocomposites / A utiliza??o de pol?mero como revestimento ? algo promissor para redu??o de corros?o interna de dutos de a?o carbono utilizados no transporte de petr?leo e g?s natural na ind?stria petrol?fera. No entanto, os revestimentos polim?ricos convencionais apresentam propriedades limitadas, que muitas vezes n?o podem satisfazer os requisitos necess?rios, particularmente em rela??o ? temperatura empregada e ao desgaste. Nanocomp?sitos polim?ricos s?o conhecidos por apresentarem propriedades superiores e, portanto, apresentam potencial para este tipo de aplica??o. Por?m, o grau de refor?o de uma propriedade particular ? fortemente dependente dos materiais utilizados no sistema matriz/nanopart?culas, da liga??o interfacial e, tamb?m, do estado de dispers?o das nanopart?culas na matriz polim?rica. O objetivo do presente trabalho ? desenvolver e caracterizar nanocomp?sitos polim?ricos para utiliza??o como revestimento de dutos met?licos da ind?stria do petr?leo. Nanocomp?sitos Ep?xi/SiO2 com 2, 4 e 8% em massa de nanopart?culas foram processados usando um moinho de alta energia. Modifica??es nas superf?cies das nanopart?culas de SiO2 foram realizadas com dois tipos diferentes de silano e seus efeitos sobre as propriedades dos materiais foram investigados. O estado de dispers?o do material processado foi estudado usando micrografias de Microscopia Eletr?nica de Varredura e de Transmiss?o (MEV e MET). Foram realizadas an?lises termogravim?tricas (TG) para verificar a estabilidade t?rmica dos nanocomp?sitos. Al?m disso, foram realizadas an?lises din?mico-mec?nicas (DMA) para estudar os efeitos das nanopart?culas e dos tratamentos com silano nas propriedades viscoel?sticas e na temperatura de transi??o v?trea (Tg). Por fim, testes de desgaste do tipo esfera-disco foram realizados para determinar os efeitos da adi??o de nanopart?culas e dos diferentes tipos de tratamento de silaniza??o estudados. De acordo com os resultados, a adi??o nanopart?culas de SiO2 tratadas com silano aumentou a temperatura de in?cio de degrada??o do pol?mero, o m?dulo de armazenamento e a Tg da resina ep?xi, al?m de ter proporcionado uma menor taxa de desgaste. Isto confirma que a intera??o entre as nanopart?culas e as cadeias polim?ricas desempenha um papel cr?tico sobre as propriedades dos nanocomp?sitos

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RonaldoFC_DISSERT.pdf: 4616662 bytes, checksum: 0873d4d0b759a28864c474fb890be216 (MD5) Previous issue date: 2010-03-09 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / Companies involved in emerald mining and treatment represent an important area of industrial development in Brazil, with significative contribution to the worldwide production of such mineral. As a result, large volumes of emerald waste are constantly generated and abandoned in the environment, negatively contributing to its preservation. By the other side the interest of the use of mining waste as additive in ceramic products has been growing from researchers in recent years. The ceramic industry is constantly seeking to the marked amplification for the sector and perfecting the quality of the products and to increase the variety of applications. The technology of obtaining of ceramic tiles that uses mining residues assists market niches little explored. In this scenario, the objective of the present study was to characterize the residue generated from emerald mining as well as to assess its potential use as raw material for the production of ceramic tiles. Ceramic mixtures were prepared from raw materials characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size analysis and thermal analysis. Five compositions were prepared using emerald residue contents of 0%, 10%, 20%, 30% and 40%. Samples were uniaxially pressed, fired at 1000, 1100 and 1200?C and characterized aiming at establishing their mineralogical composition, water absorption, apparent porosity, specific mass, linear retraction and modulus of rupture. The results shows that the emerald residue, basically consisted of 73% of (SiO2 + Al2O3) and 17,77% of (MgO + Na2O+ K2O) (that facilitates sintering), can be added to the ceramic tile materials with no detrimental effect on the properties of the sintered products / Empresas envolvidas na minera??o de esmeralda e beneficiamento representam uma importante ?rea de desenvolvimento industrial no Brasil, com significativa contribui??o para a produ??o mundial desse min?rio. Como resultado, grandes volumes de res?duos de esmeralda s?o constantemente gerados e abandonados no ambiente, contribuindo negativamente para a sua preserva??o. Por outro lado o interesse no uso do res?duo de minera??o como aditivo na produ??o de material cer?mico tem crescido entre os pesquisadores nos ?ltimos anos. A ind?stria cer?mica est? constantemente buscando a amplia??o do mercado para o setor e tentando aperfei?oar a qualidade dos produtos e aumentar a variedade de aplica??es. A tecnologia de obten??o de cer?mica de revestimento que usa res?duos de minera??o ? um mercado ainda pouco explorado. Neste cen?rio, o objetivo do presente estudo foi caracterizar o res?duo gerado a partir de minera??o de esmeralda, bem como para avaliar seu potencial uso como mat?ria-prima para a produ??o de revestimentos cer?micos. Misturas cer?micas foram preparadas a partir de mat?rias-primas caracterizadas por fluoresc?ncia de raios X, difra??o de raios X, an?lise granulom?trica e an?lise t?rmica. Cinco composi??es foram preparadas utilizando ?ndices de res?duos de esmeraldas de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%. As amostras foram prensadas uniaxialmente, sinterizadas em 1000, 1100 e 1200 ? C e caracterizadas visando estabelecer sua composi??o mineral?gica, absor??o de ?gua, porosidade aparente, massa espec?fica, retra??o linear e m?dulo de ruptura. Os resultados mostraram que o res?duo de esmeraldas composto basicamente de 73% de (SiO2 + Al2O3) e 17,77% de (MgO+Na2O+K2O) (que facilitam a sinteriza??o) pode ser incorporado na massa de revestimento cer?mico sem comprometimento das propriedades do produto sinterizado

The application of hardfacing brings the reduction of the wear and therefore increases service life of components and reducing the maintenance shutdowns. This work aims to study the wear resistance of hardface applied by welding, by using the process FCAW (Flux- Cored Arc Welding) Self-Shield Double Wire. Three types of consumables were used (FeCrC, FeCrC+Ti and FeCrC + Nb) with diameter 1.6 mm in twelve coating conditions. The coating was applied by welding on a steel SAE 1020 with and without E308lSi buttering, with metal transfer mode in short circuit. It was compared the deposits made with each condition. It was constructed specimens for the evaluation of wear in the laboratory with Rubber Wheel according to ASTM G65-00. The wear evaluation was made via mass loss. It was also carried analysis hardness and microhardness of the coating microstructure. The best wear resistance results were obtained with the use of two wires electrode with the same composition (FeCrC + Ti). The presence of Ti in the coating has fewer cracks and improves wear resistance in this study. The conditions with buttering have not shown good results with respect to wear resistance of coatings. / A aplicação de revestimentos com o objetivo de reduzir o desgaste e, consequentemente os custos de manutenção, busca o incremento da vida em serviço dos componentes e na redução das paradas programadas. Uma correta seleção do material depositado permite, dentre outras coisas, transformarem elementos descartáveis por desgaste em bens de capital recuperável, aumentar a resistência e prover as superfícies susceptíveis ao desgaste de características e propriedades desejadas e, em geral, aumentar a eficiência do processo. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos duros depositados em camada única através do processo de soldagem FCAW (Flux - Cored Arc Welding) Duplo Arame, com arame tubular auto protegido. Foram utilizados três tipos de consumíveis (FeCrC, FeCrC+Ti e FeCrC+Nb) de diâmetro 1,6 mm em doze condições de revestimento diferentes. O revestimento por soldagem foi aplicado sobre uma chapa de aço carbono SAE 1020 com e sem amanteigamento de liga E308LSi, utilizando-se o modo de transferência metálica por curto-circuito. Construiu-se corpos de prova para a avaliação do desgaste em laboratório com abrasômetro Roda de Borracha de acordo com a norma ASTM G65-00. A avaliação de desgaste foi feita via perda de massa. Foram realizadas também análise de dureza, microdureza e microestrutura dos revestimentos. Os melhores resultados de resistência ao desgaste foram obtidos com a utilização dos dois arames eletrodo de mesma composição (FeCrC+Ti - FeCrC+Ti). A presença do Ti no revestimento apresenta menor quantidade de trincas e melhora a resistência ao desgaste com o ensaio utilizado nesta pesquisa. As condições com amanteigamento não demonstraram bons resultados com relação a resistência ao desgaste dos revestimentos. / Mestre em Engenharia Mecânica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta dissertação são apresentados resultados de simulações Monte Carlo de fluorescência de raios X (XRF), utilizando o programa GEANT4, para medidas de espessura de revestimento metálico (Ni e Zn) em base metálica (Fe). As simulações foram feitas para dois tamanhos de espessura para cada metal de revestimento, (5μm e 10μm), com passos de 0,1 μm e 0,001 μm e com 106 histórias. No cálculo da espessura do revestimento foram feitas as aproximações de feixe de raios X monoenegético, com a análise da transmissão apenas da energia do K-alfa e para uma geometria compatível com um sistema real de medição (ARTAX-200). Os resultados mostraram a eficiência da metodologia de simulação e do cálculo da espessura do revestimento, o que permitirá futuros cálculos, inclusive para multirevestimentos metálicos em base metálica. / This dissertation is presented results of x-ray fluorescence (XRF) Monte Carlo simulations) using GEANT4 for metallic coating (Ni and Zn) thickness determination on metallic base (Fe). The simulations were made for two values of coating thickness for each covering (5 μm and 10 μm), with steps of 0.1 μm and 0.001 μm, and with 106 stories. The monoenergetic x-ray approach was used assuming the transmission of only K-alpha line. The experiment and geometry was similar to the real system of measurement (ARTAX-200 ). The results showed the efficiency of the simulation methodology, as well as the ability to measure the thickness of coating by XRF. Thus, a continuation of this study for multilayer metal coating could be promising.

O dimensionamento e verificação estrutural de túneis envolve diversos parâmetros geotécnicos e o controle de diversas variáveis estruturais como, por exemplo, a convergência (fechamento) da cavidade, a pressão atuante no revestimento e o nível de descompressão do maciço. O campo de deformações e tensões que se desenvolve no entorno do túnel dependerá da profundidade, da geometria da seção, da distribuição de cargas na superfície, da heterogeneidade e distribuição das camadas de solo, do comportamento mecânico conjunto do maciço e do revestimento, bem como do processo de escavação e colocação do revestimento. Esse trabalho trata de simulações numéricas do comportamento a longo prazo em túneis revestidos com concreto, incluindo túneis gêmeos. Portanto, o maciço foi considerado com uma lei de comportamento viscoplástica, com superfície de cedência de von-Mises acoplada no modelo reológico de Perzyna, e para o concreto, foi considerada uma lei viscoelástica através das formulações de fluência e retração constantes no CEB-MC90 adaptadas à teoria da solidificação de Bazant & Prasannan (1989ª, 1989b). Para esse estudo foram construídos scripts de modelos bidimensionais axissimétricos e tridimensionais no software ANSYS. A implementação do modelo do concreto é feita através do recurso de customização do material que o ANSYS disponibiliza: a subrotina UserMat. O processo de escavação e colocação do revestimento é simulado através do recurso de ativação e desativação dos elementos finitos considerando uma velocidade de avanço constante. Além da validação do modelo do concreto, é feita a validação dos modelos dos túneis em elasticidade, plasticidade e viscoplasticidade sem e com revestimento elástico através de expressões analíticas e o software GEOMEC91 desenvolvido por Bernaud (1991), demonstrando excelente conformidade. Nos exemplos testados, a influência da viscoelasticidade do concreto pode aumentar as deformações em até 40% em comparação com o revestimento elástico, e a proximidade dos túneis longitudinais em cerca de 15% (fazendo com que o campo de deformações deixe de ser puramente radial). Também é estudada a influência de galerias transversais. / The structural desing and verification of tunnels involves several geotechnical parameters and the control of several structural variables, such as the convergence (closure) of the cavity, the pressure over the linning and the level of decompression of the rockmass. The field of deformations and stresses developed around the tunnel will depend of the depth, section geometry, surface load distribution, mechanical behavior of the rockmass and linning, as well as the process of excavation and placement of the linning. This dissertation deals with numerical simulations of long-term behavior in concrete lined tunnels, including twin tunnels. Therefore, for the rockmass it was considered a viscoplastic behavior law, with von-Mises yield surface coupled in the rheology model of Perzyna, and for concrete, it was considered a viscoelastic law through creep and shrinkage formulations in the CEB-MC90 adapted to the solidification theory of Bazant & Prasannan (1989a, 1989b). For this study, scripts were constructed for two-dimensional axissimetric and three-dimensional models in the ANSYS software. The implementation of concrete model is done through the material customization capabilities that ANSYS makes available: the UserMat subroutine. The process of excavation and placement of the linning is simulated through the activation/deactivation of finite elements considering a constant speed of advance of tunnel. The models are validated in elasticity, plasticity and viscoplasticity without and with elastic linning through analytical expressions and the software GEOMEC91 developed by Bernaud (1991), demonstrating excellent conformity. In the examples tested, the influence of viscoelastictity of the concrete can increase the deformations by up to 40% compared to the elastic linning, and the proximity of the longitudinal tunnels by about 15% (making the strain field no longer purely radial). The influence of transverse galleries is also studied.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-27T15:03:02Z No. of bitstreams: 1 VALMIR RODRIGUES BATISTA - DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2011.pdf: 9226631 bytes, checksum: bde44a49a9cb7e76d5b2b88abf48d037 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T15:03:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALMIR RODRIGUES BATISTA - DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2011.pdf: 9226631 bytes, checksum: bde44a49a9cb7e76d5b2b88abf48d037 (MD5) Previous issue date: 2011-08-12 / CNPq / A necessidade de exploração de óleos mais pesados, em poços cada vez mais profundos e em ambientes mais agressivos tem causado falhas dos materiais por corrosão com grandes prejuízos econômicos e ambientais. Portanto este trabalho teve como objetivo avaliar a influência dos parâmetros de soldagem sobre a geometria (razão entre a altura e a largura- R/L), diluição(D), teor de Ferro, %Fe, e consequentemente resistência à corrosão de revestimentos de ligas de Ni (Hastelloy-276) aplicados por soldagem em aços C-Mn. O processo de soldagem utilizado foi ao Arco Submerso utilizando um arame eletrodo de liga de níquel (Ni-Cr-Mo-4) com diâmetro de 1,14 mm, avaliando duas modalidades de corrente, a corrente pulsada e a corrente convencional. Como substrato foi empregado segmentos de um tubo de aço de especificação API 5L Gr B com espessura de 18 mm e diâmetro interno de 290 mm. Para relacionar a influência das variáveis citadas com as respostas desejadas, foi utilizada a técnica de planejamento de experimentos com aplicação de planejamento fatorial em dois níveis. O planejamento fatorial foi utilizado apenas na etapa das soldagens dos cordões isolados. As etapas subseqüentes foram confeccionar revestimentos planos com três passes de solda e revestimentos circunferenciais com três passes no interior do tubo, com esse girando e a tocha parada, onde foi avaliado principalmente o teor de Fe e resistência à corrosão. Para os cordões isolados na modalidade de corrente pulsada, foram obtidos valores de diluição de 3,6% a 22,26% e valores de R/L de 0,23 a 0,67, sendo o resultado mais satisfatório de 12,76% e 0,28 para D e R/L respectivamente. Para os corões isolados na modalidade de corrente convencional, os valores de diluição variaram de 9,62% a 23,19%, com R/L variando de 0,21 a 0,60, sendo o resultado mais satisfatório de 11,81% e 0,28 para D e R/L. Nos revestimentos com três passes foram alcançados melhores resultados de resistência à corrosão na modalidade de corrente convencional, sendo a variável distância do bico de contato à peça, DBCP, de maior influência nos resultados. / The need for exploration of heavier oils, in ever deeper wells and more aggressive environments has caused failures due to corrosion of materials with large economic and environmental losses. Therefore the aim of this study was to evaluate the influence of welding parameters on geometry (ratio of height to width - R/L), dilution (D), Iron content, % Fe, and hence corrosion resistance of Ni alloy overlays (Hastelloy-276) applied by welding on C-Mn steels. Submerged Arc welding process was used with pulsed and conventional current using nickel alloy wire electrode (Ni-Cr-Mo-4) with 1.14 mm diameter as filler metal. A segments of API 5L Gr B steel pipe with 18 mm thickness and 290 mm internal diameter was used as substrate. To relate the influence of the variables mentioned with the desired responses design of experiments technique with application of factorial design at two levels was used. The factorial design was used only in the stage of isolated welding beads. Subsequent steps consisted of overlay with 3 welding pass in plan position and inside of the pipe in rotation movement with the torch stopped. In this case it was also being evaluated mainly % Fe and corrosion resistance. For isolated beads in the pulsed current mode, dilution values were obtained from 3.6% to 22.26% and values of R / L from 0.23 to 0.67, being the most satisfactory result of 12.76% and 0.28 for D and R / L respectively. For isolated beads in the conventional current method,dilution values ranged from 9.62% to 23.19%, with R / L ranging from 0.21 to 0.60, being the most satisfactory result of 11.81% and 0.28 for D and R / L. At overlays with three passes, have been achieved better results in the corrosion resistance with conventional current mode, and the variable “distance from the contact tip to the workpiece, DBCP”, had the greatest influence on results.

Submitted by Danilo Gomide (gomidedanilo@gmail.com) on 2018-09-25T01:29:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Danilo Gomide.pdf: 5902894 bytes, checksum: 200b6aa57360f837a89107b0b9e766f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-09-25T18:54:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomide_da_me_ilha.pdf: 5902894 bytes, checksum: 200b6aa57360f837a89107b0b9e766f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T18:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomide_da_me_ilha.pdf: 5902894 bytes, checksum: 200b6aa57360f837a89107b0b9e766f0 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cavitação ocorre inerente ao processo de produção de energia elétrica nas Usinas Hidrelétricas, ocasionando perda progressiva de massa, afetando o desempenho e potência obtidos das turbinas hidráulicas, sendo necessário o seu reparo. Visando minimizar desgaste utiliza-se uma técnica de engenharia de superfície que é aplicar uma camada de material resistente a cavitação. Dentre esses materiais destacam-se os aços inoxidáveis com cobalto, por causa de sua dureza, baixa energia de falha de empilhamento e capacidade de endurecimento por deformação. As deposições desses materiais são realizadas por processos de soldagem, como a soldagem a arco elétrico com atmosfera gasosa ou por soldagem com arame tubular, devido ao baixo custo, elevada taxa de deposição, qualidade de acabamento superficial e baixa taxa de diluição. Diante deste contexto, esse trabalho foi realizado para analisar a camada de aço inoxidável austenítico com cobalto e verificar a influência da camada de amanteigamento. Sendo assim, foram produzidas duas séries de amostra, cada uma composta por três corpos de provas, sendo diferenciadas pela energia de soldagem utilizadas no processo, obtidas pela variação da corrente de soldagem, 98 A, 143 A e 198 A. Na primeira série foi simulado uma condição de reparo das turbinas hidráulicas, utilizando como metal base o aço ASTM A36, sendo depositado sobre ele o arame AWS E70-S6, como camada de preenchimento, posteriormente foi aplicado o arame AWS E309-T1, camada de amanteigamento, e por último foi depositado o aço inoxidável austenítico com cobalto, como revestimento. Na segunda série as amostras foram produzidas sem a camada de amanteigamento. A microestrutura foi analisada por macrografia e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram boa interação metalúrgica entre as diferentes camadas e microconstituintes correspondentes aos investigados na literatura. A microanálise por EDS demonstra a baixa diluição do processo de soldagem utilizado. Os ensaios de difração de raio-X foram capazes de identificar as estruturas de cada camada, como a estrutura CFC no material resistente a cavitação. O ensaio de microdureza instrumentado demostra a capacidade de o revestimento com cobalto resistir à cavitação e que é dispensável a camada de amanteigamento. / Cavitation occurs inherently to the process of production of electric power in the Hydroelectric Power Plants, causing progressive loss of mass, affecting the performance and power obtained from the hydraulic turbines, being necessary its repair. In order to minimize wear, a surface engineering technique is used to apply a layer of cavitation resistant material. Among these materials stand out the cobalt stainless steels, because of their hardness, low stacking failure energy and strain hardenability. The depositions of these materials are carried out by welding processes, such as Gas Metal Arc Welding or by Flux Cored Arc Welding, due to the low cost, high deposition rate, surface finish quality and low dilution rate. Considering this context, this work was carried out to analyze the austenitic stainless steel layer with cobalt and to verify the influence of the buttery layer. Therefore, two series of samples, each composed of three test bodies, were differentiated by the welding energy used in the process, obtained by the variation of the welding current, 98 A, 143 A and 198 A. In the first group, a hydraulic turbine repair condition was simulated using ASTM A36 steel as the base metal. The AWS E70-S6 wire was deposited on it as a fill layer, after which the AWS E309-T1 wire was applied. and finally the austenitic stainless steel with cobalt was deposited as a coating. In the second group of samples were produced without the buttery layer. The microstructure was analyzed by macrography and scanning electron microscopy. The results showed good metallurgical interaction between the different layers and microconstituents corresponding to those investigated in the literature. Microanalysis by EDS demonstrates the low dilution of the welding process used. The X-ray diffraction tests were able to identify the structures of each layer, such as the CFC structure in the cavitation resistant material. The instrumented microhardness test demonstrates the ability of the cobalt coating to withstand cavitation and that the buttery layer is dispensable.