La dérive de pulvérisation peut être mesurée au champ ou en soufflerie. Paradoxalement, les tests au champ sont sujets à de grandes variations dues aux conditions atmosphériques mais peuvent être plus facilement réalisés contrairement aux tests en soufflerie. Ainsi les principaux modèles de dérive sont basés sur des mesures au champ alors que peu de modèles s’inspirent de mesures en soufflerie. L’objectif de ce travail a été de définir un ou des descripteurs de la dérive sur la base de l’analyse de courbes de dépôts obtenues dans la soufflerie d’IRSTEA Montpellier. Par rapport aux souffleries existantes, un protocole d’exposition de longue durée a été utilisé avec une forte densité d’échantillonnage. Un plan expérimental comprenant 99 modalités a été réalisé en tenant compte de différents types de buses (FF, AI, AI Twin jet), différente hauteurs de rampe de 40 à 80cm, différentes positions de la rampe (frontale, latérale et angles intermédiaires) et différentes vitesses de vent entre 2 et 7.5m s-1. Les résultats ont montré que le taux de dérive à 5m sous le vent (DR5) correspond au descripteur le plus robuste si l’on tient compte du large spectre de paramètres et de réglages. Des modèles de premier ordre ont été définis pour l’expression de l’effet de la vitesse du vent ainsi que de la hauteur de rampe selon le temps de vol des gouttes (ToF). Ainsi il est possible de comparer des résultats issus de conditions expérimentales différentes et de simuler l’effet de la vitesse du vent et la hauteur de la rampe pour un type donné de buse. Des mesures in situ de taille de gouttes ont confirmé la pertinence du temps de vol comme base de l’expression des résultats. / Spray drift might be measured either infield or in a wind tunnel through specific sampling strategies. Paradoxically field tests are subjected to a high variability due to the atmospheric conditions but can be more easily conducted in the absence of a wind tunnel. The result is that most of spray drift models are based on infield measurements. Conversely very few models were developed on the basis of wind tunnel measurements. The objective of this work was to define spray drift descriptors from the analysis of drift curves in IRSTEA wind tunnel. Compared to the majority of existing wind tunnels, a long duration exposure protocol was applied with a high sampling density. A large experimental plan of 99 modalities were conducted including nozzle types (FF, AI, AI Twin jet), boom heights from 40 to 80cm, boom positions (frontal, lateral, and intermediate angles) and wind velocities from 2 to 7.5ms-1. Results showed that the drift ratio at 5m (DR5) was the most robust drift indicator considering the wide range of parameters and operations conditions (wind velocity, boom height). First order models were drawn for the expression of the effect of the wind velocity and the boom height according to the droplet time of flight (ToF). As a result it was possible to compare data from different experimental conditions and to simulate the effect of the wind velocity and the boom height for a given type of nozzle. In situ droplet size measurements confirmed the relevance of the time of flight expression.

Resumo: Estudos foram realizados a fim de avaliar a eficácia de inseticidas no controle da broca-do-café em grandes parcelas experimentais, avaliar o efeito do inseticida profenofós + lufenuron nas fases larval e de ovos, em condições de campo e de laboratório e estudar os custos do tratamento fitossanitário para o controle da brocado- café e do bicho-mineiro. Para o controle da broca-do-café, utilizou-se: T1- Curyon 550 CE (profenofós+lufenuron) 0,8 L/ha; T2- padrão -Thiodan 350 CE (endosulfan) 2 L/ha; T3- Thiodan 350 CE (endosulfan) 2,5 L/ha; T4- Verdadero 600 WG + Actara 250 CE (ciproconazole+tiametoxan) + (tiametoxan) 1+1 L/ha, e T5- testemunha. Foram avaliados números de grãos broqueados, ovos, larvas e adultos da broca-do-café, eficiência dos inseticidas e a qualidade em relação ao tipo de café. Observou-se maior eficácia de controle com o endosulfan nas duas dosagens utilizadas, em relação aos demais tratamentos. A qualidade do café nas parcelas tratadas com endosulfan, houve menor número de defeitos, sendo, portanto classificado como um café de tipo 2. Para o cálculo dos custos da broca-do-café, foram comparados os mesmos inseticidas. Já para o cálculo do custo de controle do bicho-mineiro, foram comparados: T1- Curyon 550 CE (profenofós+lufenuron) a 0,8 L/ha; T2- Thiobel 500 + Meothrin 330 CE (Cartap + fenpropatrina) 1 kg/ha + 0,2 L/ha; T3- Vertimec 18 CE + Nimbus (abamectina+óleo mineral) 0,3 L/ha + 0,25%. Os dados obtidos permitem concluir que para o controle da broca-do-café o melhor tratamento é o Thiodan 350 CE, na dosagem de 2 L/ha, com custo de R$ 51,44 por hectare e R$1,35 por saca de café. E para o controle do bichomineiro, o melhor tratamento é o Vertimec 18 CE, com custo de R$ 48,96 por hectare. / Abstract: Studies were conducted to evaluate the efficiency of insecticides in controlling the coffee berry borer in large experiment plots, evaluate the effect of profenophos + lufenuron at the larval and egg stages in field and lab conditions, and study the costs of controlling the coffee berry borer and the coffee leafminer. The berry borer was controlled with the following treatments: T1- Curyon 550 CE (profenophos+lufenuron) 0.8 L/ha; T2- standard -Thiodan 350 CE (endosulfan) 2 L/ha; T3- Thiodan 350 CE (endosulfan) 2.5 L/ha; T4- Verdadero 600 WG + Actara 250 CE (thiamethoxan+cyproconazole) + (cyproconazole) 1+1 L/ha, and T5- control. The number of bored fruits, eggs, larvae and adults of the borer, and the efficiency of pesticides were determined and coffee quality was classified. Endosulfan showed higher control efficiency at both tested dosages in comparison to other pesticides. Coffee quality in endosulfan-treated plots was classified as type 2, with a lower rate of defective fruits. To calculate berry borer control costs the same insecticides were compared, while the cost of controlling the leafminer was calculated with: T1- Curyon 550 CE (profenophos+lufenuron) 0.8 L/ha, T2- Thiobel 500 CE + Meothrin 330 CE (Cartap + fenpropathrin) 1 Kg/ha + 0.2 L/ha, T3- Vertimec 18 CE + Nimbus (abamectin+mineral oil) 0.3 L/ha + 0.25%. The data show that Thiodan 350 CE (2 L/ha) is the best treatment for coffee berry borer control, with a cost of R$ 51.44 per hectare and R$1.35 per 60-kg coffee bag. The best option for leafminer control is Vertimec 18 CE, with a cost of R$ 48,96 per hectare. / Orientador: Nilza Maria Martinelli / Coorientador: Marcelo da Costa Ferreira / Banca: João Carlos de Oliveira / Banca: José Roberto Scarpellini / Mestre

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-07-28T13:03:24Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3687108 bytes, checksum: faed97d764086daceda292cf64938c9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T13:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3687108 bytes, checksum: faed97d764086daceda292cf64938c9c (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, poly coatings were obtained (dimethyl siloxane) with silver nanoparticles (PDMS / AgNPs), produced by the method of solution blow spraying (SBSp), a technique of adapting Solution Blow Spinning (SBS), with potential for application in packaging and equipment coatings in the food industry. AgNPs synthesized by Turkevich method were deposited on the PDMS film SBSp technique and tested antimicrobial activity against microorganisms S. aureus and E. coli (ATCC). The results of dynamic light scattering (DLS) showed that AgNPs had an average size of 170,5 nm. In addition, these nanoparticles show antimicrobial activity, in accordance with the disk diffusion test, and were considered for nontoxic toxicity tests against Artemia salina. The AgNPs were deposited on the PDMS films at various intervals cure this resin. Scanning electron microscopy (SEM) allowed the observation that the films form uniform coatings with a thickness of 1,62 ± 0,2μm and the particles are evenly distributed over the surface of the film (SEM-EDS) with concentrations varying according to the time and number of depositions of AgNPs. These results were also corroborated by atomic force microscopy (AFM) and atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP / AES). When the application of AgNPs was performed at the end or after the course of ¾ PDMS curing time, there was a greater reduction in cell adhesion and biofilm formation uniespécie for S. aureus and E. coli (ATCC). This reduction has also been improved when multiple applications AgNPs were made. Once all coatings showed antimicrobial activity, their use in food industry can be considered promising. / Neste trabalho, foram obtidos revestimentos de poli(dimetil siloxano) com nanopartículas de prata (PDMS/AgNPs), produzidos pelo método de solution blow spraying (SBSp), uma adaptação da técnica de Solution Blow Spinning (SBS), com potencial para aplicação em embalagens e revestimentos de equipamentos na indústria de alimentos. AgNPs, sintetizadas pelo método de Turkevich, foram depositadas sobre filmes de PDMS pela técnica de SBSp e a atividade antimicrobiana testada contra os micro-organismos S. aureus e E. coli (ATCC). Os resultados de espalhamento dinâmico de luz (DLS) mostraram que as AgNPs tiveram tamanho médio de 170,5 nm. Além disso, essas nanopartículas apresentaram atividade antimicrobiana, de acordo com o teste de disco de difusão, e foram consideradas atóxicas pelo teste de toxicidade frente a Artemia salina. As AgNPs foram depositadas sobre os filmes de PDMS em vários intervalos de cura dessa resina. Análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram observar que os filmes formam revestimentos uniformes com espessura de 1,62 ± 0,2μm e que as partículas estão uniformemente distribuídas pela superfície do filme (MEV-EDS) com concentrações variando de acordo com o tempo e número de deposições das AgNPs. Estes resultados também foram corroborados por microscopia de força atômica (AFM) e espectrometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente (ICP/AES). Quando a aplicação das AgNPs foi realizada no final ou após decorrer ¾ do tempo de cura do PDMS, houve uma redução mais significativa na adesão celular e formação de biofilme uniespécie para S. aureus e E. coli (ATCC). Essa redução também foi melhorada quando múltiplas aplicações de AgNPs foram feitas. Uma vez que todos os revestimentos apresentaram atividade antimicrobiana, sua utilização na indústria de alimentos pode ser considerada promissora.

No sistema alternativo de produção, a utilização de agentes de controle biológico pode ocorrer conjuntamente com o uso de produtos naturais. Contudo, as informações a respeito do efeito de produtos naturais sobre agentes de controle biológico são escassas. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a compatibilidade dos fungos entomopatogênicos Beauveria bassiana e Isaria sp. com produtos naturais utilizados no sistema alternativo de produção, bem como a seletividade destes ao parasitoide de ovos Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Para isto foram utilizados os isolados B. bassiana e Isaria sp. e, os produtos naturais Topneem, Baicao, Orobor®, Compostonat e Rotenat, nas concentrações recomendada pelo fabricante (CR), na metade (½CR) e no dobro desta (2CR). Para a avaliação da compatibilidade entre os produtos naturais e os fungos entomopatogênicos foram analisados os parâmetros: germinação, unidades formadoras de colônia (UFC), crescimento vegetativo e número de conídios por colônia. A associação dos produtos naturais com os fungos (B. bassiana e Isaria sp.) foi avaliada quanto a patogenicidade sobre lagartas de 3º ínstar de Anagasta kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae), na concentração de 1,0 X 108 con./mL. Foi avaliada diariamente a mortalidade de A. kuehniella, por um período de 10 dias. Para avaliar a seletividade dos produtos naturais a T. pretiosum estes foram pulverizados sobre ovos de A. kuehniella disponibilizados para o parasitismo por T. pretiosum. Para isto foram realizados dois testes: (a) com chance de escolha, avaliando-se a porcentagem de ovos parasitados por T. pretiosum quando este pode escolher entre ovos pulverizados com o produto ou pulverizados com a testemunha; e (b) sem chance de escolha, que consistiu em pulverizar os ovos de A. kuehniella com os produtos naturais previamente ou posteriormente ao parasitismo. Avaliou-se o número de ovos parasitados, porcentagem de emergência, longevidade e duração do período ovo-adulto. Verificou-se que para o fungo Isaria sp. a germinação foi afetada apenas pelo produto Compostonat. As UFCs não foram afetadas pelo produto Rotenat. Para a produção de conídios os produtos Topneem, Rotenat e Baicao reduziram este parâmetro. Já para o fungo B. bassiana a germinação de conídios foi reduzida apenas pelo Orobor®. Os produtos Orobor® e Baicao reduziram o diâmetro de colônia. Para a produção de conídios por colônia, todos os produtos reduziram este parâmetro. No entanto, os produtos não afetaram a patogenicidade dos fungos sobre A. kuehniella. Para a seletividade a T. pretiosum os produtos Baicao e Topneem afetaram negativamente o parasitismo para o teste com chance de escolha, como para o teste sem chance de escolha. Para a emergência apenas o produto Baicao afetou este parâmetro. Conclui-se que os produtos naturais testados, apesar de interferirem sobre alguns parâmetros biológicos dos fungos Isaria sp. e B. bassiana, se mostraram compatíveis em todas as concentrações. Os produtos naturais Orobor® e Topneem são seletivos ao parasitoide T. pretiosum. Já o produto natural Baicao foi classificado como levemente nocivo quanto à toxicidade a adultos do parasitoide. / In alternative system for production, the use of biological control agents may occur together with the use of natural products. However, information about the effect of natural products on biological control agents are scarce. The objective of this study was to evaluate the compatibility of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Isaria sp. with natural products used in alternative system of production as well as the selectivity of the egg parasitoid Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae). For this we used the strains B. bassiana and Isaria sp. and natural products Topneem, Baicao, Orobor®, Compostonat and Rotenat at concentrations recommended by the manufacturer (CR), half (½ CR) and double this one (2CR). To evaluate the compatibility between natural products and entomopathogenic fungi were analyzed parameters: germination, colony forming units (CFU), vegetative growth and number of conidia per colony. The association of natural products with fungi (B. bassiana and Isaria sp.) was evaluated for pathogenicity on the 3rd instar larvae of Anagasta kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) in a concentration of 1.0 X 108 con./mL. was evaluated daily mortality of A. kuehniella, for a period of 10 days. To evaluate the selectivity of natural products to T. pretiosum these were sprayed on eggs of A. kuehniella available for parasitism by T. pretiosum. For this two tests were performed: (a) free choice, by assessing the percentage of eggs parasitized by T. pretiosum when it can choose from eggs sprayed with the product or sprayed with the witness, and (b) no choice, which consisted of spraying the eggs of A. kuehniella with natural products previously or subsequently to parasitism. We evaluated the number of eggs parasitized, percentage of emergence, longevity and duration of the egg-adult. It was found that for the fungus Isaria sp. germination was affected only by the product Compostonat. The UFCs were not affected by the product Rotenat. For conidia production Topneem products, Rotenat and Baicao reduced this parameter. As for the fungus B. bassiana conidial germination was reduced by only Orobor®. Orobor® products and Baicao reduced the diameter of the colony. For conidia production per colony, all products have reduced this parameter. However, the products did not affect the pathogenicity of the fungus on A. kuehniella. Selectivity for the T. pretiosum products and Baicao Topneem negatively affected parasitism for the free-choice test, how to test no choice. For emergency only product Baicao affected this parameter. It is concluded that natural products tested, although on some biological parameters interfere fungi Isaria sp. and B. bassiana, proved compatible in all concentrations. Natural products Orobor® and Topneem are selective to the parasitoid T. pretiosum. Already Baicao the natural product was classified as slightly harmful for toxicity to the parasitoid adults.

Capes; Fundação Araucária / Mancais de deslizamento são elementos de máquinas que detém considerável importância, pois são empregados em diversos ramos da indústria. Estes componentes operam pela interação entre ligas de metal patente, depositadas na sua superfície interior, com o eixo de rotação. Ligas de metal patente são basicamente ligas a base de estanho, que oferecem vantagens pelo baixo coeficiente de atrito, alta ductilidade e boa tenacidade, que ao longo da operação, absorvem a energia gerada pelo rolamento do eixo, atribuindo ao sistema maior vida útil e confiabilidade. Neste trabalho foram avaliadas as alterações microestruturais e propriedades mecânicas de uma liga de metal patente depositada por diferentes processos de aspersão térmica, em relação aos revestimentos de metal patente depositados por métodos convencionais. O objetivo desta pesquisa foi de avaliar as modificações microestruturais, propriedades mecânicas e tribológicas de revestimentos depositados por diferentes processos de deposição por aspersão térmica. As deposições, por aspersão térmica, foram realizadas por dois processos distintos, sendo estes: arco elétrico, Arc Spray Process – ASP e aspersão a chama, Flame Spray – FS. Analisou-se a influência do processo de deposição sobre a microestrutura, formação de poros, morfologia, microdureza, aderência do revestimento, bem como o comportamento tribológico dos revestimentos. Os processos de aspersão promoveram revestimentos com maior teor de poros, entretanto ainda aceitáveis por norma. Observou-se que os processos de aspersão térmica originaram revestimentos com menor formação de precipitados que os métodos convencionais, todavia com maior formação de precipitados CuSn, em função da temperatura e das taxas de resfriamento alcançadas, o que eleva a tenacidade da liga, sem alterar significativamente sua dureza. O comportamento tribológico dos revestimentos obtidos por aspersão térmica indicaram níveis de desgastes inferiores, porém com maior coeficiente de atrito. Observou-se uma maior estabilidade do coeficiente de atrito e menor dispersão ao longo do ensaio tribológico, o que garante maior estabilidade dinâmica do revestimento frente ao deslizamento. / Sliding bearings are mechanical elements which hold considerably large importance, for their use on many branches of industry. These elements operate via interaction between Babbitt metals, deposited on the inner surface, with the rotating axle. Babbitt metals are basically tin or lead-based alloys, which convey the applicational advantages of low friction coefficient, high ductility, and good toughness, that during the operation, absorb the energy generated by the axle bearing, as well as the shock waves resultant of the system fluctuations, giving the system longer lifespan and reliability. This work will make the characterization of a Babbitt metal alloy deposited by different thermal spray processes, comparing the same alloy deposited by conventional methods, with the goal of evaluating how the resulting microstructure and mechanical properties of the deposition processes will be affected by the different thermal spraying methods. The chemical composition of the coatings and the micro hardness will also be evaluated. Additionally, factors such as adherence and tribological behavior of the coatings will be analyzed. Thus allowing us to compare the microstructures, mechanical and tribological properties with the conventional coatings methods. It was observed that the thermal spray processes resulted in coatings with lower precipitate formation than conventional methods, however with a higher formation of CuSn precipitates, as a function of the temperature and the cooling rates achieved, which increases the bond strength without changing hardness. The tribological behavior of the coatings obtained by thermal spraying showed lower wear level, but the coefficient of friction observed is higher, compared with the Babbit alloy deposited by conventional process. It was observed that coefficient of friction was more stable and less dispersion throughout the tribological test, which greater dynamic stability to the coating for sleeve.

Lactec / O presente trabalho tem por objetivo principal estudar o comportamento à erosão a quente de revestimentos cerâmicos YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) depositados por aspersão térmica a plasma. Os revestimentos YSZ, cuja função é diminuir a transferência de calor em componentes submetidos à elevadas temperaturas, são depositados sobre uma camada de revestimento metálico de NiCrAlY (níquel, cromo, alumínio e ítria), com a função de proteger contra a oxidação. A união destes revestimentos formam o revestimento do tipo TBC (Thermal Barrier Coating), normalmente aplicado para a proteção de componentes de turbinas a gás contra a ação da elevada temperatura e oxidação do ambiente. Além das altas temperaturas esses revestimentos também podem ser submetidos ao impacto de partículas sólidas, oriundas da poeira, que passam pelos filtros, ou dos estágios de compressão ou câmara de combustão, vinda da queima do combustível, ocasionando o desgaste do revestimento. Para entender o fenômeno e suas implicações nos revestimentos YSZ, avaliou-se a resistência destes revestimentos frente ao desgaste erosivo à altas temperaturas, avaliando-se a influência de sua composição química, ângulo de incidência e temperatura. Os ensaios de erosão foram realizados entre 700 e 900ºC, sob diferentes ângulos de incidência entre 30º e 90º. Em todos os testes, a velocidade de impacto, fluxo de partículas e o abrasivo foram mantidos constantes, sendo que o teste teve embasamento na norma ASTM G 76. A superfície desgastada dos revestimentos foram avaliadas por meio de perfilometria ótica e microscopia eletrônica de varredura. Com as diferentes ligas comerciais, constatou-se que o revestimento YSZ 7Y 1,7Hf, menos poroso e mais aderente obteve uma maior resistência ao desgaste. O mecanismo de desgaste observado foi a partir da quebra e destacamento individual das lamelas do revestimento devido a intersecção de trincas. De forma geral, observou-se uma redução da perda de massa dos revestimentos com o aumento da temperatura, dentro das temperaturas utilizadas no trabalho. A taxa de erosão demonstrou ser diretamente proporcional aos perfis de rugosidade, dessa maneira uma diminuição da taxa de erosão acarreta uma diminuição da rugosidade do revestimento. Quanto ao efeito do ângulo de impacto, observou-se que o aumento do ângulo de incidência das partículas propiciou uma maior taxa de erosão. / The present work has the main objective to study the behavior of YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) deposited by thermal spraying exposed to solid particle hot erosion. The YSZ coatings, whose function is to decrease the heat transfer, are deposited over a metal coating layer of NiCrAlY (nickel, chromium, aluminum and yttrium), which has the function to protect against oxidation. The union of these layers form the coating of the type TBC (Thermal Barrier Coating), generally used for protection of gas turbine components against the action of elevated temperature and oxidizing environment. In addition to the high temperatures, these coatings can also be subjected to the impact of solid particles, that comes with the dust that pass through the filters, or that comes from the compression stages or combustion chamber and that comes from the fuel burns, leading to the wear of the coating. In order to understand the phenomenon and the implications of this for the application of coatings, it was evaluated the resistance of these coatings facing the erosive wear at high temperatures, evaluating the influence of the chemical composition, impingement angles and the temperature used. The tests were performed from 700 to 900 ºC, under different impingement angles of 30 º and 90 º. In all tests, the impact velocity, the flow and the abrasive particles were maintained constant, and the test was based in the ASTM G 76. The worn surfaces of the coatings were studied by optical profilometry and scanning electron microscopy. With the different commercial alloys, it was found that the YSZ 7Y 1,7Hf coating with lower porosity and more adherent coating obtained a higher wear resistance. The mechanism of mass loss observed was by individual rupture and detachment of the lamellae from the coating by the intersection of cracks. A reduction in the mass loss of the coatings was observed with the increasing of the temperature, within the temperatures used in the work. For the roughness of the coatings, the erosion rate was shown to be directly proportional, wherein with the decrease in erosion rate there was a reduction in the roughness of the coatings. As for the effect of the angle of impingement, it was observed that with the increase of the angle of impingement higher was the erosion rate.

Capes; Fundação Araucária / Mancais de deslizamento são elementos de máquinas que detém considerável importância, pois são empregados em diversos ramos da indústria. Estes componentes operam pela interação entre ligas de metal patente, depositadas na sua superfície interior, com o eixo de rotação. Ligas de metal patente são basicamente ligas a base de estanho, que oferecem vantagens pelo baixo coeficiente de atrito, alta ductilidade e boa tenacidade, que ao longo da operação, absorvem a energia gerada pelo rolamento do eixo, atribuindo ao sistema maior vida útil e confiabilidade. Neste trabalho foram avaliadas as alterações microestruturais e propriedades mecânicas de uma liga de metal patente depositada por diferentes processos de aspersão térmica, em relação aos revestimentos de metal patente depositados por métodos convencionais. O objetivo desta pesquisa foi de avaliar as modificações microestruturais, propriedades mecânicas e tribológicas de revestimentos depositados por diferentes processos de deposição por aspersão térmica. As deposições, por aspersão térmica, foram realizadas por dois processos distintos, sendo estes: arco elétrico, Arc Spray Process – ASP e aspersão a chama, Flame Spray – FS. Analisou-se a influência do processo de deposição sobre a microestrutura, formação de poros, morfologia, microdureza, aderência do revestimento, bem como o comportamento tribológico dos revestimentos. Os processos de aspersão promoveram revestimentos com maior teor de poros, entretanto ainda aceitáveis por norma. Observou-se que os processos de aspersão térmica originaram revestimentos com menor formação de precipitados que os métodos convencionais, todavia com maior formação de precipitados CuSn, em função da temperatura e das taxas de resfriamento alcançadas, o que eleva a tenacidade da liga, sem alterar significativamente sua dureza. O comportamento tribológico dos revestimentos obtidos por aspersão térmica indicaram níveis de desgastes inferiores, porém com maior coeficiente de atrito. Observou-se uma maior estabilidade do coeficiente de atrito e menor dispersão ao longo do ensaio tribológico, o que garante maior estabilidade dinâmica do revestimento frente ao deslizamento. / Sliding bearings are mechanical elements which hold considerably large importance, for their use on many branches of industry. These elements operate via interaction between Babbitt metals, deposited on the inner surface, with the rotating axle. Babbitt metals are basically tin or lead-based alloys, which convey the applicational advantages of low friction coefficient, high ductility, and good toughness, that during the operation, absorb the energy generated by the axle bearing, as well as the shock waves resultant of the system fluctuations, giving the system longer lifespan and reliability. This work will make the characterization of a Babbitt metal alloy deposited by different thermal spray processes, comparing the same alloy deposited by conventional methods, with the goal of evaluating how the resulting microstructure and mechanical properties of the deposition processes will be affected by the different thermal spraying methods. The chemical composition of the coatings and the micro hardness will also be evaluated. Additionally, factors such as adherence and tribological behavior of the coatings will be analyzed. Thus allowing us to compare the microstructures, mechanical and tribological properties with the conventional coatings methods. It was observed that the thermal spray processes resulted in coatings with lower precipitate formation than conventional methods, however with a higher formation of CuSn precipitates, as a function of the temperature and the cooling rates achieved, which increases the bond strength without changing hardness. The tribological behavior of the coatings obtained by thermal spraying showed lower wear level, but the coefficient of friction observed is higher, compared with the Babbit alloy deposited by conventional process. It was observed that coefficient of friction was more stable and less dispersion throughout the tribological test, which greater dynamic stability to the coating for sleeve.

Lactec / O presente trabalho tem por objetivo principal estudar o comportamento à erosão a quente de revestimentos cerâmicos YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) depositados por aspersão térmica a plasma. Os revestimentos YSZ, cuja função é diminuir a transferência de calor em componentes submetidos à elevadas temperaturas, são depositados sobre uma camada de revestimento metálico de NiCrAlY (níquel, cromo, alumínio e ítria), com a função de proteger contra a oxidação. A união destes revestimentos formam o revestimento do tipo TBC (Thermal Barrier Coating), normalmente aplicado para a proteção de componentes de turbinas a gás contra a ação da elevada temperatura e oxidação do ambiente. Além das altas temperaturas esses revestimentos também podem ser submetidos ao impacto de partículas sólidas, oriundas da poeira, que passam pelos filtros, ou dos estágios de compressão ou câmara de combustão, vinda da queima do combustível, ocasionando o desgaste do revestimento. Para entender o fenômeno e suas implicações nos revestimentos YSZ, avaliou-se a resistência destes revestimentos frente ao desgaste erosivo à altas temperaturas, avaliando-se a influência de sua composição química, ângulo de incidência e temperatura. Os ensaios de erosão foram realizados entre 700 e 900ºC, sob diferentes ângulos de incidência entre 30º e 90º. Em todos os testes, a velocidade de impacto, fluxo de partículas e o abrasivo foram mantidos constantes, sendo que o teste teve embasamento na norma ASTM G 76. A superfície desgastada dos revestimentos foram avaliadas por meio de perfilometria ótica e microscopia eletrônica de varredura. Com as diferentes ligas comerciais, constatou-se que o revestimento YSZ 7Y 1,7Hf, menos poroso e mais aderente obteve uma maior resistência ao desgaste. O mecanismo de desgaste observado foi a partir da quebra e destacamento individual das lamelas do revestimento devido a intersecção de trincas. De forma geral, observou-se uma redução da perda de massa dos revestimentos com o aumento da temperatura, dentro das temperaturas utilizadas no trabalho. A taxa de erosão demonstrou ser diretamente proporcional aos perfis de rugosidade, dessa maneira uma diminuição da taxa de erosão acarreta uma diminuição da rugosidade do revestimento. Quanto ao efeito do ângulo de impacto, observou-se que o aumento do ângulo de incidência das partículas propiciou uma maior taxa de erosão. / The present work has the main objective to study the behavior of YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) deposited by thermal spraying exposed to solid particle hot erosion. The YSZ coatings, whose function is to decrease the heat transfer, are deposited over a metal coating layer of NiCrAlY (nickel, chromium, aluminum and yttrium), which has the function to protect against oxidation. The union of these layers form the coating of the type TBC (Thermal Barrier Coating), generally used for protection of gas turbine components against the action of elevated temperature and oxidizing environment. In addition to the high temperatures, these coatings can also be subjected to the impact of solid particles, that comes with the dust that pass through the filters, or that comes from the compression stages or combustion chamber and that comes from the fuel burns, leading to the wear of the coating. In order to understand the phenomenon and the implications of this for the application of coatings, it was evaluated the resistance of these coatings facing the erosive wear at high temperatures, evaluating the influence of the chemical composition, impingement angles and the temperature used. The tests were performed from 700 to 900 ºC, under different impingement angles of 30 º and 90 º. In all tests, the impact velocity, the flow and the abrasive particles were maintained constant, and the test was based in the ASTM G 76. The worn surfaces of the coatings were studied by optical profilometry and scanning electron microscopy. With the different commercial alloys, it was found that the YSZ 7Y 1,7Hf coating with lower porosity and more adherent coating obtained a higher wear resistance. The mechanism of mass loss observed was by individual rupture and detachment of the lamellae from the coating by the intersection of cracks. A reduction in the mass loss of the coatings was observed with the increasing of the temperature, within the temperatures used in the work. For the roughness of the coatings, the erosion rate was shown to be directly proportional, wherein with the decrease in erosion rate there was a reduction in the roughness of the coatings. As for the effect of the angle of impingement, it was observed that with the increase of the angle of impingement higher was the erosion rate.

Uma alternativa à utilização de tubos de alto custo, resistentes a erosão por partículas sólidas, nos trocadores de calor ar/gases de usinas termelétricas a carvão, é o revestimento por aspersão térmica com ligas especiais de média a alta dureza. Dentre os processos de aspersão térmica, os mais usualmente empregados para a deposição de revestimentos contra desgaste são por HVOF (High-Velocity Oxyfuel), PS (Plasma Spraying) e AS (Arc Spraying). O processo aspersão térmica a arco (AS) propicia alta produtividade devido a uma maior taxa de deposição quando comparado com os outros processos, além do custo operacional significantemente mais baixo para a fabricação de revestimentos. Neste trabalho, foram depositadas por AS quatro ligas metálicas contra o desgaste erosivo a base de carboneto de tungstênio, superligas de níquel, ligadas ao boro e aço inoxidável martensítico em comparação ao aço ASTM 178 grau A, o qual é atualmente empregado nos tubos do trocador de calor. A avaliação foi feita a partir de ensaios de erosão acelerada (norma ASTM G76), metalografia e MEV. Verificou-se que o comportamento dos revestimentos contendo grande quantidade de defeitos, principalmente porosidade, quando expostos ao desgaste acelerado numa temperatura de 370°C, apresentaram uma maior taxa de desgaste em relação ao aço ASTM A178, e que o melhor comportamento dentre as ligas analisadas foi do aço inoxidável AISI 420 aspergido, o qual apresentou aproximadamente 2% de porosidade e um mecanismo de remoção de material predominantemente dúctil. / An alternative to using tubes of expensive materials, resistant to erosion by solid particles in air-gases heat exchangers of coal power plants, is the thermal spray coatings with special alloys of medium to high hardness. Among the thermal spray processes, the most commonly employed for coatings against wear are HVOF (High-Velocity Oxyfuel), PS (Plasma Spraying) and AS (Arc Spraying). The arc thermal spray process (AS) provides high productivity, due to a higher deposition rate compared to other processes, in addition to the significantly lower operational cost. In this study four different alloys were deposited to evaluate the erosive wear resistance in comparison to the ASTM 178 Grade A steel (currently employed in the tubes of the heat exchanger): 1) with basis of tungsten carbide, 2) nickel superalloys 3) alloyed to Boron, and 4) martensitic stainless steel. The evaluation was made from accelerated erosion tests (ASTM G76), OM, SEM and Vickers micro hardness tests. It was found that the behavior of coatings containing large amounts of defects, mainly porosity, when exposed to accelerated wearing in a temperature of 370 °C showed a higher wear rate than the ASTM A178 and that the best performance among the alloys sprayed was the stainless steel AISI 420, which showed about 2% of porosity and a material removal mechanism predominantly ductile.

O desgaste é um dos fatores que causam a maior parte das falhas e redução na vida útil de ferramentas, além de resultar em produtos com condições superficiais inadequadas. A crescente demanda da indústria por menores custos, maior produtividade e melhor qualidade estão entre as justificativas para que se busquem maneiras de incrementar o desempenho dessas ferramentas. Neste contexto, o trabalho tem como objetivo avaliar e caracterizar superfícies projetadas para resistência ao desgaste utilizando o processo de aspersão térmica oxicombustível de alta velocidade (HVOF). Fez-se um estudo comparativo de caracterização e comportamento tribológico de um aço ferramenta com deposição por aspersão térmica de dois diferentes revestimentos. O estudo abrange o aço ABNT H13, utilizando o tratamento superficial de aspersão térmica HVOF com revestimentos de Cr3C2-25(NiCr) e WC-10Co-4Cr. A avaliação da superfície e do comportamento tribológico envolveu perfis de microdureza, análise de fases por difração de raios X, metalografias, obtenção da composição química, caracterização da rugosidade, ensaio de abrasão e adesão, pino-disco e ensaio do anel. O objetivo de conseguir aumentar a resistência ao desgaste utilizando um aço ferramenta com deposição via processo de HVOF, bem como o de caracterizar este processo foi alcançado. A utilização do aço ABNT H13 com deposição via aspersão térmica HVOF e revestimentos à base de carboneto de cromo e tungstênio demonstrou-se recomendável para proteção de substratos, fornecendo alta dureza e boa resistência ao desgaste. O revestimento de WC-10Co-4Cr obteve o melhor desempenho geral, apresentando uma microdureza 192% maior frente ao aço sem revestimento, uma redução de 315% do coeficiente de atrito, além de uma adesão maior ao substrato quando comparado com o revestimento Cr3C2-25(NiCr). / Wear is one of the factors that cause most of the failures and reduction of lifespan for tools, it also results in products with no quality in the surface conditions. The increasing demand of the industry for lower costs, higher productivity and better quality are among the justifications for finding ways to increase the performance of these tools. In this context, the objective of this work is to evaluate and characterize surfaces designed for wear resistance using the high velocity oxyfuel (HVOF) thermal spray process. A comparative study of characterization and tribological behavior of a tool steel with thermal spray deposition was performed for two different coatings. The study covers the ABNT H13 steel, using the surface treatment of HVOF thermal spray with coatings of Cr3C2-25(NiCr) and WC-10Co-4Cr. The surface and the tribological behavior evaluation involved microhardness profiles, phase analysis by x-ray diffraction, metallography, chemical composition, roughness characterization, abrasion and adhesion test, pin-on-disk and ring test. The objective of increasing the wear resistance using a tool steel with deposition through HVOF process, as well as to characterize this process was achieved. The use of ABNT H13 steel with chrome and tungsten carbide coatings deposited by thermal spray HVOF has proved to be recommended for substrates protection, providing high hardness and good wear resistance. The WC-10Co-4Crcoating had the best overall performance, presenting a microhardness 192% higher than the steel with no coating, a reduction of 315% of the coefficient of friction, and a higher adhesion to the substrate compared to the Cr3C2-25(NiCr) coating.