O objetivo deste estudo foi avaliar o assentamento passivo de supra-estruturas de próteses fixas implanto-suportadas de três elementos, fundidas em titânio comercialmente puro e em ligas à base de Ni-Cr e Co-Cr. Para esta análise foi utilizado o método de Sheffield (EISENMAN, 1997), e as leituras foram realizadas num microscópio óptico comparador (Nikon, Japão). Foram utilizados dois implantes de hexágono interno Master Conect AR (Conexão Sistemas de Prótese, Brasil). Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e também ao teste complementar de Tukey-Kramer. A análise dos dados permitiu concluir que: as interfaces, quando os três grupos foram analisados em monobloco e com os dois parafusos apertados, foram mais satisfatórias para o grupo fundido em liga de Ni-Cr (25,00 ± 7,92μm), apesar deste grupo não ser estatisticamente diferente dos outros dois (Co-Cr: 54,23 ± 37,10μm e Ti cp: 48,41 ± 26,69μm). No teste do parafuso único os três grupos também foram estatisticamente iguais, com os seguintes resultados, no lado parafusado: Co-Cr: 35,01 ± 27,76μm, Ni-Cr: 20,13 ± 7,97μm, e Ti cp: 22,28 ± 17,29μm, e no lado contrário: Co-Cr: 118,64 ± 91,48μm, Ni-Cr: 70,66 ± 20,88μm, e Ti cp: 118,56 ± 51,35μm. Neste mesmo estudo também se realizou a secção das peças e posterior soldagem a laser. A soldagem foi conduzida na máquina Desktop Laser (Dentaurum, Alemanha). A análise do assentamento passivo foi novamente realizada pelo método de Sheffield e as leituras foram feitas no microscópio óptico comparador (Nikon). O procedimento de separação das peças em monobloco e posterior soldagem a laser resultou em diminuição estatisticamente significante nos níveis de desajuste quando analisadas as peças com os dois parafusos apertados para o grupo fundido em liga de Co-Cr (21,49 ± 9,08μm). Para os outros dois grupos, liga de Ni-Cr (13,10 ± 1,81μm) e Ti cp (17,70 ± 11,70μm), os resultados não apresentaram diferenças estatisticamente significantes, apesar de apresentarem menores níveis de desajuste marginal. No teste do parafuso único e leitura no lado oposto, apenas o grupo fundido em liga de Ni-Cr (19,81 ± 7,36μm) não apresentou diferença estatisticamente significante quando comparado à fundição em monobloco. Os grupos em liga de Co-Cr (41,02 ± 26,15μm) e em Ti cp (40,42 ± 27,14μm) apresentaram diferenças estatisticamente significantes após a soldagem a laser. Na leitura no lado apertado os três grupos foram estatisticamente iguais. A simulação dos ciclos de queima da cerâmica não provocou alterações significativas nas interfaces analisadas sob todas as condições de leitura e aperto dos parafusos. Os grupos fundidos em ligas de Co-Cr e em Ti cp, quando analisados com apenas um parafuso apertado e as leituras realizadas no lado oposto, apresentaram diminuição dos níveis de ajuste, sendo 26,42 ± 8,67μm, após a simulação, quando era 41,02 ± 26,15μm após soldagem a laser para o primeiro e, 40,42 ± 27,14μm e 28,05 ± 20,89μm, antes e após a simulação, para o segundo, porém sem diferenças estatisticamente significantes. / The purpose of this study was to evaluate the precision of fit of three-element implant-retained and supported frameworks, cast in Ni-Cr- and Co-Cr alloys and commercially pure titanium (Cp Ti). The Sheffield´s test (EISENMAN, 1997) was used to analyze the marginal interfaces, and the readings executed in an optic microscope (Nikon, Japan). Two Master Conect AR (Conexão Sistemas de Prótese, Brazil) internal-hexagon implant systems were used. Data were submitted to analysis of variance (ANOVA) with complementary Tukey-Kramer’s test. Data analysis showed that: the interfaces, when analyzed as a one-piece casting and with both screws tightened, were better for the group cast in Ni-Cr alloy (25.00 ± 7.92μm), though not statistically different from the two other groups (Co-Cr: 54.23 ± 37.10μm e Cp Ti: 48.41 ± 26.69μm). In the single screw tightened test the three groups showed no statistical difference, with the following results, on the tightened side: Co-Cr: 35.01 ± 27.76μm, Ni-Cr: 20.13 ± 7.97μm, and Cp Ti: 22.28 ± 17.29μm, and on the opposite side: Co-Cr: 118.64 ± 91.48μm, Ni-Cr: 70.66 ± 20.88μm, and Cp Ti: 118.56 ± 51.35μm. On this same study, the one-piece castings were sectioned and laser welded. The laser welding was executed with the Desktop Laser (Dentaurum, Germany) machine. The Sheffield´s test was used to analyze the passive fit, and the readings executed in an optic microscope (Nikon). The procedure of sectioning the one-piece castings and its later laser welding presented statistically significant lower levels of misfit when the castings were analyzed with both screws tightened for the group cast in Co-Cr alloy (21.49 ± 9.08μm). For the other two groups, Ni-Cr alloy (13.10 ± 1.81μm) and Cp Ti (17.70 ± 11.70μm), results presented no statistically significant differences, though showed lower levels of marginal fit. In the single screw tightened test and readings made on the opposite side, only the group cast on Ni-Cr alloy (19.81 ± 7.36μm) didn’t present statistically significant lower levels of misfit when compared to single-piece castings. The Co-Cr alloy (41.02 ± 26.15μm) and the Cp Ti (40.42 ± 27.14μm) groups showed statistically significant differences after laser welding. The reading on the screwed side detected that the three groups were statistically the same. Simulation of the porcelain firing cycles did not develop any significant differences on the analyzed interfaces under all readings and screw tightening conditions. The groups cast in Co-Cr alloy and Cp Ti, when analyzed with only one screw tightened and the readings executed on the opposite side, presented lower levels of misfit, being 26.42 ± 8.67μm, after simulation, when was 41.02 ± 26.15μm after laser welding for the first and, 40.42 ± 27.14μm and 28.05 ± 20.89μm, before and after, for the second, though not showing any statistically significant differences.

Materiais compósitos são projetados e fabricados para várias aplicações de alto desempenho, incluindo componentes para os segmentos automobilístico, aeroespacial, aeronáutico, naval, de defesa, de óleo e gás, energia eólica e até equipamentos esportivos. Porém, a união por soldagem de Compósitos de Matriz Metálica de Alumínio (Al-CMM) ainda é um grande obstáculo para a maior disseminação desta classe de materiais estruturais. As mudanças microestruturais decorrentes do ciclo de soldagem e/ou do tratamento térmico afetam sensivelmente as propriedades mecânicas e físico-químicas finais da junta e do metal base nas proximidades de mesma, daí a importância de se estudar a evolução microestrutural que prospera nestas etapas. O presente trabalho caracterizou a microestrutura do compósito liga-A356/SiCp soldado por laser de fibra de Itérbio, empregando-se nessa tarefa técnicas de microscopia óptica, radiografia e microscopia eletrônica de varredura, assim como difração de raios-X e de elétrons retroespalhados, ensaio instrumentado de dureza e microtomografia computadorizada. O foco das análises realizadas restringiu-se à geometria dos cordões de solda, à expulsão de SiC particulado da zona soldada, à volatilização de elementos químicos da poça de soldagem, à formação de precipitados fragilizantes de Al4SiC4 em formato de agulhas no cordão de solda e à determinação das regiões com concentração de poros, todos estes fenômenos tendo efeitos nocivos, em maior ou menor extensão, no desempenho global da junta do Al-CMM soldada a laser, notadamente em suas propriedades mecânicas e eletroquímicas. / Microstructural materials composites are designed and manufactured for various high performance applications, including components for different industries like automobile, aerospace, aeronautical, naval, defense, oil and gas, wind energy and even sports equipment. However, the junction by welding of Aluminum Metal Matrix Composite (Al-MMC) is still a major obstacle to the further spread of this class of structural materials. The microstructural changes resulting from the welding cycle and / or post-weld heat treatment significantly affect the final mechanical and physicochemical properties of the joint and the base metal near it, hence the importance of studying the microstructural evolution that thrives in these steps. This study aims to characterize the microstructure of the composite alloy-A356 / SiCp welding by Ytterbium fiber laser, using optical microscopy, X-ray, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, electron backscatter diffraction, instrumented test hardness and computed microtomography. The focus of the analyzes was restricted to the geometry of the weld bead, the particulate SiC expulsion of the welded zone, volatilization of chemical elements from the welding zone, formation of precipitates embrittlement of Al4SiC4 in needle shape in the weld bead and determining the concentration of regions with pores, all these phenomena have harmful effects to a greater or lesser extent, the overall performance of the joining Al-CMM laser welded, mainly in their mechanical and electrochemical properties.

Submitted by Flavio Nunes dos Santos null (fnunessantos@gmail.com) on 2016-02-19T22:17:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao FLAVIO NUNES 11 - ARQUIVAMENTO FINAL.pdf: 4382048 bytes, checksum: 673ef3455a45902e4e5c4560540758dd (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-22T20:22:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_fn_me_guara.pdf: 4382048 bytes, checksum: 673ef3455a45902e4e5c4560540758dd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-22T20:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_fn_me_guara.pdf: 4382048 bytes, checksum: 673ef3455a45902e4e5c4560540758dd (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Este trabalho visou estudar os conceitos de soldagem dissimilar e processo de soldagem a laser, aplicados em aços avançados, bem como os efeitos nas propriedades resultantes no produto final pós-soldagem. Para tanto, foram produzidos conjuntos compostos por duas chapas de aços de diferentes dimensões e propriedades mecânicas, todos utilizados em aplicações automobilísticas. Os conjuntos foram formados através da combinação do aço TRIP com aços DP, LC, BH e IF, por soldagem a laser, resultando nos seguintes pares: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP e TRIP+LC, dos quais foram extraídos CP´s para realização de ensaios metalográficos, de tração e microdureza, visando avaliar as propriedades finais destes produtos da soldagem dissimilar, bem como um eventual potencial de emprego na indústria automobilística, de acordo com a necessidade de uso e aplicação. Com base nos ensaios, discussões e análises, observou-se que a soldagem a laser mostrou boa efetividade na união entre aços dissimilares, ainda que tenha apresentado também descontinuidades pertinentes ao processo de soldagem, evidenciando a importância do controle das variáveis de processo. Os ensaios de tração apresentaram bons resultados para o conjunto TRIP+DP, cujos valores puderam se equiparar aos do aço TRIP, individualmente. Os ensaios de perfil de dureza contribuíram para verificar conjuntos onde a interação entre aços dissimilares poderia significar boa alternativa, como no caso do TRIP+BH. A variação de propriedades observadas nos ensaios mecânicos foi evidenciada no comparativo realizado, todavia, as curvas do monitoramento/ mapeamento da variação de propriedades ilustra que a aplicação e utilização de materiais dissimilares em substituição ou em conjunto com o aço TRIP demandam especificações claras, definidas por projeto e direcionadas às aplicações ou pontos específicos do veículo. / This work aimed to evaluate both the concepts of dissimilar welding and laser welding process in advanced steels and its effects on the resulting properties of the welded products. Thus, sets consisting of two steel plates of different thickness, resistance and mechanical properties were produced, all used in automotive applications. The assemblies were formed through the combination between TRIP steel and DP, LC, BH and IF steels, by laser welding process, resulting in the following sets: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP and TRIP+LC, from where specimens were extracted in order to perform metallographic, tensile and hardness tests, to evaluate the final properties of the dissimilar welded products, and also gather information to verify its potential of employment in the automotive industry, according to use and needs of application Based on tests, discussions and analysis performed, it was observed that the laser welding has shown good effectiveness in the union of dissimilar steels, despite of its welding discontinuities, as a result of welding process, which brings lights to importance of welding process control. The tensile tests showed good results for the TRIP+DP set, whose values could be compared to the TRIP steel, individually. The hardness profile tests contributed to verify welding sets where the interaction between dissimilar steels could imply in a good alternative, as observed in the TRIP+BH set. The variation of mechanical properties was clearly observed in the tests conducted, however, the graphics used to monitor / compare the properties variation along the samples has shown that the application and use of dissimilar materials together or in substitution of TRIP steel requires clear specifications defined by projects, and oriented to specific applications in the vehicle.

Este trabalho versa sobre a caracterização de uma junta soldada em cheio (bead-onplate) de liga AA356 reforçada com partículas de SiC, soldada por um Laser de fibra de alta potência. A soldagem foi realizada em duas amostras com diferentes condições térmicas, tratadas termicamente T6 (solubilização e envelhecimento) antes da soldagem (amostra A) e após a soldagem (amostra B). Nas amostras A e B foram realizadas as análises de materialográfia via Microscopia Óptica de luz reflexiva (M.O) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), também foram realizadas análises microquímica por Energia Dispersiva de Raios-X (EDX), ensaio mecânico de microdureza e difração de Raios-X. Os corpos de prova submetidos ao ensaio de tenacidade em Flexão três pontos tinham condições térmicas iguais a da amostra A, pois essa condição térmica é a condição que normalmente o Compósito de Matriz Metálica (CMM) exibe em serviço. A inspeção materialográfica por M.O identificou a interferência do tratamento térmico T6 realizado na amostra A, fazendo que fosse possível identificar a baixa proporção das partículas de Si na matriz, conforme análise se aproximava da zona fundida (ZF), e a presença de uma estrutura metaestável com a presença dendritas na ZF, aos quais foram diretamente correlacionados com os resultados da microdureza. A amostra B exibiu uma microestrutura bem homogênea em relação à amostra A, em termos de dispersão das partículas de Si e presença de dendritas na ZF. A fratográfia por MEV em modo de imageamento por elétrons secundários, permitiu analisar as superfícies de fratura do compósito em estudo (AA356+SiC), fraturado após o ensaio de tenacidade em Flexão três pontos, identificando a presença de muitos dimples que formavam uma estrutura alveolar, conhecida como uma estrutura típica de um regime dúctil. Por meio desta técnica, também foi possível detectar os principais mecanismos de tenacificação nos CMM, tais como: trincamento, descolamento ou destacamento das partículas de SiC, e o crescimento e coalescência de dimples na estrutura da matriz, os quais foram identificados e correlacionados com o desempenho mecânico dos corpos de prova analisados. A microanálise química por EDS permitiu o mapeamento dos elementos químicos presentes nas regiões do Metal Base (MB) e na Zona Termicamente Afetada (ZTA) do CMM. Por meio desta técnica, foi possível identificar a presença das partículas de Si e SiC, os elementos químicos presentes nas regiões dendriticas, os elementos fragilizantes presentes na microestrutura do CMM, tais: como Fe, Cr e Mn, e a presença de carbeto de Aluminio-Silício (Al4SiC4) presentes nas ZF, em forma de agulhas. A microanálise química foi realizada tanto nas regiões das juntas soldadas quanto nas superfícies de fraturas provenientes do ensaio de tenacidade em Flexão três pontos. / This work focuses on the characterization of a joint welded bead-on-plate of SiC particulate-reinforced A356-alloy welded by high power fiber laser. The welding was achieved in two samples with different conditions, both with T6 applied, before (sample A) and after (sample B) the welding process respectively. Samples A and B were performed materialographic analysis by Optic Microscopy of light reflected (O.M) and scanning electron microscopy (SEM), were also performed chemical microanalysis by energy dispersive X-ray , mechanical testing microhardness and X-ray diffraction. Specimens submitted to the three point bending toughness test present a thermal condition similar to sample A, because this thermal condition is the condition that normally the Metal Matrix Composite (MMC) exhibits in service. The inspection metallographic by (O.M) identified heat treatment T6 interference in the sample A, and though this is it was possible to identify low proportion of Si particles in the matrix, while the analysis was approaching fused zone, and the presence of a metastable structure with formation of dendrites in the fused zone, were which promptly correlated with results of microhardness. The sample B exhibited more homogenous a microstructure in terms of dispersion of Si particles. SEM fractography in secondary electron imaging mode allowed to analyze fracture surface of MMC, identifying the presence of more microvoids creating an alveolar structure typical of an ductile regime. Through this technique, it also was possible to detect main toughening mechanisms for MMC, such as, cracking, debonding and growth and coalescence dimples in the structure the of matrix which were identified and correlated with performance of specimens analyzed. EDS micro-chemical analysis allowed to map chemistry elements present in various regions of CMM, such as, Base Metal (BM), heat affected zone (HAZ) and Fused Zone (FZ). Through this technique, it was possible to identify and quantify the presence of Si and SiC particles, the elements present in the dendrites and presence of embrittlement elements in the microsctructure of MMC, such as, Fe,Cr and Mn and presence of needle-shapped Aluminium-Silicon carbides (Al4SiC4) in the FZ of sample A. Chemical microanalyses were performed both in regions of welded joints and in surface of fracture from the three points bending toughness test.

Materiais compósitos são projetados e fabricados para várias aplicações de alto desempenho, incluindo componentes para os segmentos automobilístico, aeroespacial, aeronáutico, naval, de defesa, de óleo e gás, energia eólica e até equipamentos esportivos. Porém, a união por soldagem de Compósitos de Matriz Metálica de Alumínio (Al-CMM) ainda é um grande obstáculo para a maior disseminação desta classe de materiais estruturais. As mudanças microestruturais decorrentes do ciclo de soldagem e/ou do tratamento térmico afetam sensivelmente as propriedades mecânicas e físico-químicas finais da junta e do metal base nas proximidades de mesma, daí a importância de se estudar a evolução microestrutural que prospera nestas etapas. O presente trabalho caracterizou a microestrutura do compósito liga-A356/SiCp soldado por laser de fibra de Itérbio, empregando-se nessa tarefa técnicas de microscopia óptica, radiografia e microscopia eletrônica de varredura, assim como difração de raios-X e de elétrons retroespalhados, ensaio instrumentado de dureza e microtomografia computadorizada. O foco das análises realizadas restringiu-se à geometria dos cordões de solda, à expulsão de SiC particulado da zona soldada, à volatilização de elementos químicos da poça de soldagem, à formação de precipitados fragilizantes de Al4SiC4 em formato de agulhas no cordão de solda e à determinação das regiões com concentração de poros, todos estes fenômenos tendo efeitos nocivos, em maior ou menor extensão, no desempenho global da junta do Al-CMM soldada a laser, notadamente em suas propriedades mecânicas e eletroquímicas. / Microstructural materials composites are designed and manufactured for various high performance applications, including components for different industries like automobile, aerospace, aeronautical, naval, defense, oil and gas, wind energy and even sports equipment. However, the junction by welding of Aluminum Metal Matrix Composite (Al-MMC) is still a major obstacle to the further spread of this class of structural materials. The microstructural changes resulting from the welding cycle and / or post-weld heat treatment significantly affect the final mechanical and physicochemical properties of the joint and the base metal near it, hence the importance of studying the microstructural evolution that thrives in these steps. This study aims to characterize the microstructure of the composite alloy-A356 / SiCp welding by Ytterbium fiber laser, using optical microscopy, X-ray, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, electron backscatter diffraction, instrumented test hardness and computed microtomography. The focus of the analyzes was restricted to the geometry of the weld bead, the particulate SiC expulsion of the welded zone, volatilization of chemical elements from the welding zone, formation of precipitates embrittlement of Al4SiC4 in needle shape in the weld bead and determining the concentration of regions with pores, all these phenomena have harmful effects to a greater or lesser extent, the overall performance of the joining Al-CMM laser welded, mainly in their mechanical and electrochemical properties.

Neste trabalho estudou-se as propriedades obtidas em juntas soldadas pelo processo de soldagem a laser do tipo estado sólido de onda contínua guiado por fibra, e os resultados foram comparados com juntas soldadas pelo processo feixe de elétrons. O material utilizado foi o aço maraging 350 - ASTM A 538 Grade C. As soldas realizadas com o processo feixe de elétrons possuem um procedimento de soldagem aprovado. A junta selecionada para a elaboração do trabalho foi do tipo sobreposta com material de base de espessuras diferentes, respectivamente iguais a 1,00 e 0,78 mm. As juntas soldadas foram avaliadas por: ensaio de cisalhamento, dureza Vickers e caracterização microestrutural das diversas regiões das juntas soldadas. Foram realizadas análises por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura usando espectrometria de energia dispersiva (MEV/EDS). Foi realizado o teste de hipótese como técnica para a análise dos dados provenientes dos ensaios experimentais. Nas juntas soldadas com ambos processos não foi verificada a presença de descontinuidades, poros e depressões na superfície do cordão. Os resultados indicam que as condições usadas em ambos os processos de soldagem foram satisfatórias e possibilitaram a soldagem do aço maraging 350 atendendo aos requisitos necessários. / In this work, the welds made by a continuous wave diode pumped solid state laser guided by fiber were studied and the results were compared with welded joints of electron beam welding. The material used was maraging 350 steel ASTM A 538 Grade C. The welding process performed with electron beam welding has a approved welding procedure. The joint chosen for the preparation of the work was the lap joint type with different thicknesses base material respectively equal to 1,00 and 0,78 mm. The welded joints were evaluated by mechanical tests like shear test, Vickers hardness and microstructural characterization of the various regions of the welded joints. Analyzes were performed by optical microscopy and scanning electron microscopy using energy dispersive spectrometry (SEM/EDS). The hypothesis test technique was done for the analysis of data from experimental tests. For both welding process was not detected in the welded joints the presence of discontinuities, pores and depressions on the weld fillet surface. The results indicate that the conditions used for both welding process were satisfactory and allowed the welding of maraging 350 steel meeting necessary requirements.

O objetivo deste estudo foi avaliar o assentamento passivo de supra-estruturas de próteses fixas implanto-suportadas de três elementos, fundidas em titânio comercialmente puro e em ligas à base de Ni-Cr e Co-Cr. Para esta análise foi utilizado o método de Sheffield (EISENMAN, 1997), e as leituras foram realizadas num microscópio óptico comparador (Nikon, Japão). Foram utilizados dois implantes de hexágono interno Master Conect AR (Conexão Sistemas de Prótese, Brasil). Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e também ao teste complementar de Tukey-Kramer. A análise dos dados permitiu concluir que: as interfaces, quando os três grupos foram analisados em monobloco e com os dois parafusos apertados, foram mais satisfatórias para o grupo fundido em liga de Ni-Cr (25,00 ± 7,92μm), apesar deste grupo não ser estatisticamente diferente dos outros dois (Co-Cr: 54,23 ± 37,10μm e Ti cp: 48,41 ± 26,69μm). No teste do parafuso único os três grupos também foram estatisticamente iguais, com os seguintes resultados, no lado parafusado: Co-Cr: 35,01 ± 27,76μm, Ni-Cr: 20,13 ± 7,97μm, e Ti cp: 22,28 ± 17,29μm, e no lado contrário: Co-Cr: 118,64 ± 91,48μm, Ni-Cr: 70,66 ± 20,88μm, e Ti cp: 118,56 ± 51,35μm. Neste mesmo estudo também se realizou a secção das peças e posterior soldagem a laser. A soldagem foi conduzida na máquina Desktop Laser (Dentaurum, Alemanha). A análise do assentamento passivo foi novamente realizada pelo método de Sheffield e as leituras foram feitas no microscópio óptico comparador (Nikon). O procedimento de separação das peças em monobloco e posterior soldagem a laser resultou em diminuição estatisticamente significante nos níveis de desajuste quando analisadas as peças com os dois parafusos apertados para o grupo fundido em liga de Co-Cr (21,49 ± 9,08μm). Para os outros dois grupos, liga de Ni-Cr (13,10 ± 1,81μm) e Ti cp (17,70 ± 11,70μm), os resultados não apresentaram diferenças estatisticamente significantes, apesar de apresentarem menores níveis de desajuste marginal. No teste do parafuso único e leitura no lado oposto, apenas o grupo fundido em liga de Ni-Cr (19,81 ± 7,36μm) não apresentou diferença estatisticamente significante quando comparado à fundição em monobloco. Os grupos em liga de Co-Cr (41,02 ± 26,15μm) e em Ti cp (40,42 ± 27,14μm) apresentaram diferenças estatisticamente significantes após a soldagem a laser. Na leitura no lado apertado os três grupos foram estatisticamente iguais. A simulação dos ciclos de queima da cerâmica não provocou alterações significativas nas interfaces analisadas sob todas as condições de leitura e aperto dos parafusos. Os grupos fundidos em ligas de Co-Cr e em Ti cp, quando analisados com apenas um parafuso apertado e as leituras realizadas no lado oposto, apresentaram diminuição dos níveis de ajuste, sendo 26,42 ± 8,67μm, após a simulação, quando era 41,02 ± 26,15μm após soldagem a laser para o primeiro e, 40,42 ± 27,14μm e 28,05 ± 20,89μm, antes e após a simulação, para o segundo, porém sem diferenças estatisticamente significantes. / The purpose of this study was to evaluate the precision of fit of three-element implant-retained and supported frameworks, cast in Ni-Cr- and Co-Cr alloys and commercially pure titanium (Cp Ti). The Sheffield´s test (EISENMAN, 1997) was used to analyze the marginal interfaces, and the readings executed in an optic microscope (Nikon, Japan). Two Master Conect AR (Conexão Sistemas de Prótese, Brazil) internal-hexagon implant systems were used. Data were submitted to analysis of variance (ANOVA) with complementary Tukey-Kramer’s test. Data analysis showed that: the interfaces, when analyzed as a one-piece casting and with both screws tightened, were better for the group cast in Ni-Cr alloy (25.00 ± 7.92μm), though not statistically different from the two other groups (Co-Cr: 54.23 ± 37.10μm e Cp Ti: 48.41 ± 26.69μm). In the single screw tightened test the three groups showed no statistical difference, with the following results, on the tightened side: Co-Cr: 35.01 ± 27.76μm, Ni-Cr: 20.13 ± 7.97μm, and Cp Ti: 22.28 ± 17.29μm, and on the opposite side: Co-Cr: 118.64 ± 91.48μm, Ni-Cr: 70.66 ± 20.88μm, and Cp Ti: 118.56 ± 51.35μm. On this same study, the one-piece castings were sectioned and laser welded. The laser welding was executed with the Desktop Laser (Dentaurum, Germany) machine. The Sheffield´s test was used to analyze the passive fit, and the readings executed in an optic microscope (Nikon). The procedure of sectioning the one-piece castings and its later laser welding presented statistically significant lower levels of misfit when the castings were analyzed with both screws tightened for the group cast in Co-Cr alloy (21.49 ± 9.08μm). For the other two groups, Ni-Cr alloy (13.10 ± 1.81μm) and Cp Ti (17.70 ± 11.70μm), results presented no statistically significant differences, though showed lower levels of marginal fit. In the single screw tightened test and readings made on the opposite side, only the group cast on Ni-Cr alloy (19.81 ± 7.36μm) didn’t present statistically significant lower levels of misfit when compared to single-piece castings. The Co-Cr alloy (41.02 ± 26.15μm) and the Cp Ti (40.42 ± 27.14μm) groups showed statistically significant differences after laser welding. The reading on the screwed side detected that the three groups were statistically the same. Simulation of the porcelain firing cycles did not develop any significant differences on the analyzed interfaces under all readings and screw tightening conditions. The groups cast in Co-Cr alloy and Cp Ti, when analyzed with only one screw tightened and the readings executed on the opposite side, presented lower levels of misfit, being 26.42 ± 8.67μm, after simulation, when was 41.02 ± 26.15μm after laser welding for the first and, 40.42 ± 27.14μm and 28.05 ± 20.89μm, before and after, for the second, though not showing any statistically significant differences.

O aço de médio carbono e baixa liga SAE 4340 vem sofrendo diversas modificações e neste processo de desenvolvimento surgiu o aço 300M. O presente trabalho visa avaliar e comparar a microestrutura e a resistência mecânica dos aços SAE 4340 e 300M, submetidos ao processo de soldagem autógena a laser e em seguida a duas formas de tratamento: o revenimento pós-soldagem e a nitretação à plasma. Também é avaliado o efeito combinado dos tratamentos de revenimento e nitretação. Após soldagem, as chapas foram divididas nos lotes: como recebido, soldado, soldado e revenido, soldado e tratado superficialmente por nitretação a plasma e soldado, revenido e tratado superficialmente por nitretação a plasma. A partir desses lotes, foram obtidas amostras para análise microestrutural e produzidos corpos-de-prova para ensaios de tração. Os resultados mostraram que a presença de precipitados confere ao aço 300M maior resistência mecânica em relação ao aço 4340. Após a soldagem a laser, a zona fundida e zona termicamente afetada de ambos os materiais apresentaram fases diferentes das fases presentes no metal base, a zona fundida mostrou-se martensítica em sua maioria, e a zona termicamente afetada apresentou-se multifásica. Devido às dimensões reduzidas do cordão de solda, o comportamento em tração dos corpos-deprova soldados não diferiu significativamente dos corpos-de-prova produzidos com os materiais de base. O tratamento térmico de revenimento pós-soldagem promoveu queda na dureza da zona fundida em ambos os aços. Após a nitretação, os aços 4340 e 300M apresentaram aumento de dureza próximo às superfícies. O aço 4340 apresentou aumento na resistência mecânica sem perda significativa de ductilidade. Quando revenido e nitretado após a soldagem, o aço 4340 apresentou ligeira queda na resistência mecânica. A nitretação do aço 300M, com a temperatura e tempo escolhidos, levou à fragilização do material em ambas as situações (com e sem revenimento), resultando em uma piora significativa das propriedades mecânicas, o que indica que os parâmetros de nitretação para este aço devem ser revistos. / The high-strength low-alloy (HSLA) steel SAE 4340 has been modified over time giving raise to the 300M steel. This study intends to evaluate and compare the microstructure and the mechanical behavior of the steels SAE 4340 and 300M, after laser beam welding in one pass, followed by distinct treatment routes: tempering, plasma nitriding and tempering plus plasma nitriding. After welding, the plates were divided into five sets: as welded, welded and tempered, welded and plasma nitrided, welded and tempered and plasma nitrided. The samples for microstructural analyses and tensile tests were taken from these material conditions. The results revealed that the presence of precipitates allow higher mechanical strenght to the 300M steel compared to 4340 steel. The melted zone showed more fases if compared with base material, fase like martensite, and the heat affected zone presented a multiphase in your matrix. The melted zone in both materials suffered a hardness decreasing after tempering, although no microstructural changes were observed. After nitriding the 4340 and 300M steels showed a surface hardness increase. The 4340 steel showed an increase in tensile strenght without significant ductility loss. When tempered and nitrided after welding, the 4340 steel suffered a drop in its mechanical strenght. The 300M steel suffered an embrittlement after nitriding in both situations (with and without tempering), resulting in unsatisfactory mechanical properties. This indicates that improvements are needed in the plasma nitriding parameters for this steel.

A soldagem a laser em ligas de alumínio para aplicações aeronáuticas vem sendo extensamente estudada. Algumas aeronaves certificadas como os modelos Airbus A318, A319, A320 e A380 já empregam o processo em regiões de fuselagem e na junção de revestimentos com reforçadores longitudinais. A qualidade das juntas é uma característica chave para a aplicação bem sucedida do processo e neste aspecto, técnicas de ensaio não destrutivo são fundamentais para a garantia da qualidade das soldas. Neste trabalho, as técnicas de ultrassom e raios-X aliadas a metalografia, foram empregadas na caracterização de soldas autógenas em chapas de alumínio da liga AA6013. Chapas com 1,6mm de espessura foram soldadas com laser a fibra de itérbio com potências entre 1 e 2kW e diversas velocidades, com e sem o uso de gases de proteção. A qualidade das soldas foi avaliada com base na presença de defeitos típicos como porosidade, trincas, e outras imperfeições, e sua correlação com os parâmetros do processo de soldagem. Os resultados obtidos mostraram que ambas as técnicas de inspeção não destrutivas foram satisfatórias para a detecção de defeitos típicos nas soldas. Pela técnica de raios-X descontinuidades com dimensões acima de 32?m foram detectadas e posteriormente confirmadas por análise metalográfica. Já a técnica de ultrassom mostrou-se bastante satisfatória na detecção de porosidades agrupadas (tipo de descontinuidade mais comum nas amostras) através da redução da amplitude do sinal das ondas ultrasônicas refletidas na superfície oposta, e conseqüentemente ao transdutor do equipamento. A utilização de transdutores com freqüência acima de 5MHz mostrou-se mais eficiente para a detecção dos poros neste trabalho, sobretudo através da técnica da utilização de sensores de múltiplos elementos (phased array). Entretanto não foi possível estabelecer se esta eficiência depende do maior número de sensores ou da maior freqüência de operação em comparação ao ultrassom convencional.

Os aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são amplamente empregados nas indústrias automotiva, petrolífera e naval por apresentarem boas propriedades mecânicas e boa soldabilidade. A seleção do processo de soldagem utilizado para a fabricação de componentes depende de vários fatores, entre eles a qualidade do cordão de solda e a capacidade de produção, ambas obtidas ao se utilizar a soldagem a laser, processo que vem sendo cada vez mais utilizado nas indústrias. As propriedades dos cordões de solda são afetadas pelo processo de soldagem e pelos parâmetros do processo, e o conhecimento do desempenho mecânico do cordão de solda é essencial para garantir a confiabilidade da união soldada. A caracterização mecânica de cordões de solda é complexa devido aos diversos fatores que podem afetá-lo, como as alterações metalúrgicas, diferentes propriedades mecânicas nas regiões do cordão de solda, presença de descontinuidades, tensão residual e complexo estado de tensão devido à geometria da junta. O presente trabalho obteve uniões entre chapas de aço ARBL pelo processo a laser em duas condições diferentes: com alto aporte térmico e baixo aporte térmico. A utilização de diferentes aportes térmicos gerou cordões de solda com microestruturas distintas, e avaliou-se, deste modo, o comportamento mecânico associando-o à microestrutura gerada. Para a avaliação da microestrutura utilizou-se da microscopia óptica e eletrônica de varredura, e para a caracterização mecânica empregou-se a aferição da dureza, ensaio de tração, ensaio de tenacidade à fratura, avaliada pelo CTOD, e ensaio de propagação da trinca por fadiga. Devido às alterações metalúrgicas causadas pelos diferentes aportes térmicos verificou-se diferente comportamento mecânico entre os cordões de solda em função da microestrutura obtida. / High-strength low-alloy steels (HSLA) are widely used in the automotive and oil industries due to their good mechanical properties and good weldability. The selection of the welding process used to manufacture components depends on several factors, including the quality of the weld bead and the production capacity, both obtained when using laser welding, a process, which is being increasingly used in the industries. The weld beads properties are affected by the welding process and by its parameters, and the knowledge of the weld bead mechanical performance is essential to ensure the reliability of the welded joint. The weld beads mechanical characterization is complex due to various factors that may affect it, such as metallurgical changes, different mechanical properties in the regions of the weld bead, presence of discontinuities, residual stress and complex state of tension due to the geometry of the joint. The present work obtained the joining of HSLA steel sheets by laser process in two different conditions, with high heat input and low heat input. The use of different heat inputs produced weld beads with different microstructures; therefore, the welded joints were evaluated according to their mechanical behavior, relating it with the microstructural generated. For the microstructure evaluation, optical microscopy and scanning electron microscopy were used, and for the mechanical characterization hardness determination, tensile test, fracture toughness test (evaluated by CTOD) and fatigue crack propagation were performed. Due to the metallurgical changes caused by the different heat inputs, a different mechanical behavior was observed between the weld beads as a function of the microstructure obtained.