Teses / dissertações: "Propriedades Mecanicas Dos Metais E Liga"

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Bagnato, Osmar Roberto. "Propriedades mecanicas de juntas AlSi12 / Al203 soldadas por difusão". [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265040.

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Resumo:

Orientadores : Cecilia A. de Carvalho Zavaglia, Maurizio Ferrante
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-01T19:52:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bagnato_OsmarRoberto_D.pdf: 25124208 bytes, checksum: 1d8b18863e12cf63a1dc98919b6a4d5b (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Na busca de processos alternativos de união entre metais e cerâmicas, destaca-se o processo de soldagem por difusão (diffusion bonding), utilizado em tecnologias de ponta no campo da indústria aeroespacial, eletroeletrônica, vácuo e de energia. O processo de soldagem por difusão consiste em manter os materiais a serem unidos, num contato íntimo sob carga, numa dada temperatura e num dado tempo, onde se obtém juntas soldadas de elevada resistência mecânica e confiabilidade. O objetivo desse trabalho é promover a união de componentes cerâmicos de alta alumina, utilizando um metal de ligação, no caso uma liga AlSi, de elevada dutilidade através da técnica de junção por difusão, pela otimização dos principais parâmetros de processo como temperatura, tempo e carga aplicada; tais juntas devem apresentar resistência mecânica elevada e repetibilidade de fabricação. Para produzir as juntas, construiu-se um forno a vácuo com os acessórios necessários para a realização da operações sob carga, a vácuo, em alta temperatura; a definição dos ensaios mecânicos para a caracterização da resistência mecânica, das juntas, dos corpos de prova e a caracterização microestrutural das interfaces. Trabalhou-se três níveis para cada variável considerada, sendo que os corpos de prova obtidos foram submetidos a ensaio de flexão em quatro pontos e os resultados discutidos em termos de estatística de Weibull; as interfaces e as superfícies de fratura foram estudadas por técnicas de microscopia eletrônica de varredura e microanálise. Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos indicaram grande variação em função das variáveis de processo, sendo que os melhores resultados se equiparam com os valores da cerâmica monolítica, da ordem de 340 MPa, obtidas nas condições de elevada e baixa temperatura, em tempos longos e curtos (90 e 20 minutos) e os piores resultados estão na faixa de 40 MPa, obtidos em tempos e temperaturas intermediários (60 minutos e 550 °C). Observou-se diferentes modos de fratura, sendo que nas temperaturas elevadas foram identificou-se características de fratura frágil e em temperaturas baixas e médias, fratura dutil. As técnicas de investigação microestrutural revelaram a presença de uma fase descontínua na interface metal-cerâmica nas amostras de baixa resistência mecânica, podendo muito provavelmente, estar associadas com as condições de processo, provocando a fragilização da junta. As interfaces de alta resistência se mostraram contínuas e sem defeitos
Abstract: Of the alternative processes utilized for joining metals and ceramics, one of the most relevant techniques is diffusion bonding, which is being used in high-technology applications in aerospace, electro-electronics, vacuum and energy industries. Diffusion-bonding processes consist of maintaining the materials to be joined in intimate contact under external pressure and controlled temperature, during a determined period of time. In this situation, it is possible to obtain high mechanical resistance and reliably welded joints. The objective of this work is to promote the joining of ceramic materials of high alumina, using a filler metal, in this case an AISi12 eutectic alloy with high ductility, using diffusion-bonding techniques, optimizing the main parameters of the process: temperature, time and pressure. The joints obtained by this process have high mechanical resistance and repetibily in fabrication. To make these joints, a vacuum furnace was developed with all the accessories to make joints under external pressure and high vacuum at high temperature, mechanical tests were defined for the complete characterization of the joints and the project of the samples, were designed and the microstructural characterization of the materials and joints realized. Three levels for each variable were considered (temperature, time and pressure), and the joints obtained were submitted to a four-point flexural mechanical test; the results were discussed in terms of We bull¿s statistics. The interface and fracture surfaces were studied by scanning electron microscopy and microanalysis techniques. The mechanical results from the four-point flexural test showed great dispersion in function of the process variables. The best mechanical results for the joints were similar to the values of mechanical results for the monolithic ceramics, or 340 MPa, obtained in low and high temperature, at short and long periods of time. The worst results were in the range of 40 MPa, when intermediate times and temperatures were used. The interfaces presented two types of fracture: in the joints made at high temperatures, fragile fractures were observed whereas, in the samples obtained at low and medium temperatures, ductile fractures were identified. The microstructural observations showed the presence of a discontinuous phase in the metal-ceramic interface of low mechanical resistance samples, probability associated with the process conditions, which provoke the fragility of the joints. All the reliable and high mechanical resistance joints were continuous and without defects
Doutorado
Materiais e Porcessos
Doutor em Engenharia Mecânica

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Zoqui, Eugênio José 1965. "Obtenção e caracterização mecanico-metalurgica da liga Al-4,5 wt% Cu no estado reofundido". [s.n.], 1995. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263613.

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Resumo:

Orientador: Maria Helena Robert
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-21T10:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zoqui_EugenioJose_D.pdf: 51963296 bytes, checksum: 1def5141c467cdeb328f03cf86a45c93 (MD5) Previous issue date: 1995
Resumo: Este trabalho teve como objetivo a obtenção de estruturas reofirndidas da liga Al-4,5wt%Cu, sua caracterização macro e microestrutural, bem como de suas propriedades mecânicas por ensaios de tração e análise de superficies de fratura; e sua comparação com estruturas fundidas. Reofundidos com diferentes tamanhos de grãos e glóbulos foram produzidospor método de tratamento isotérmico à temperaturasuperior à solidus a partir de estruturas fundidas com diferentes tamanhos de grãos e de estruturas fundidas deformadas por laminação. Propriedades mecânicas e análise das superficies de fratura foram efetuadas em material no estado reofundido e após tratamento de solubilização e envelhecimento por recipitação controlada. Os resultados obtidos mostraram, em primeiro lugar, que é perfeitamente 'possível a produção de reofundidos com estruturas controladas, em termos de dimensões e tipos de glóbulos. Diferentes mecanismos de globularização estão envolvidos na sua formação, dependentes do estado original da matéria prima. Quanto à distribuição do cobre, estruturas reofundidas apresentaram maior homogeneidade de distribuição e maior teor deste elemento na matriz de alumínio do que em estruturas fundidas. Quanto às propriedades mecânicas, reofundidos apresentaram tensão de escoamento e tensão de ruptura semelhantes ao de fundidos com o mesmo tamanho de grão, para o caso de estruturas super-refinadas. Para elevados diâmetros, as estruturas fundidas apresentaram melhor comportamento mecânico que as reofundidas; o mesmo ocorrendo tanto para o estado solubilizado ou não. Quanto à deformação estruturas reofundidas super-refinadas tendem a apresentar maiores valores de alongamento e estricção que fundidas com o mesmo tamanho de grão...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital
Abstract: This work dealt with the production of controlled rheocast structures of Al-4,5wt%Cu their macro and microstructural characterization, as well as their mechanical properties through tensile tests and analysis of fracture surfaces. These characteristics and properties were compared to those of as cast structures. Rheocast structures with different grains and globulae diameters were produced by isothermal heat treatment at temperature above solidus, :from as - cast structures presenting different grain sizes and interdendritic arm spacing and :from rolling deformed structures...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations
Doutorado
Doutor em Engenharia Mecânica

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Goulart, Pedro Roberto. "Variaveis termicas de solidificação, microestrutura e propriedades mecanicas de ligas hipoeuteticas Al-Si". [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264674.

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Resumo:

Orientador: Amauri Garcia
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
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Resumo: No presente trabalho, é realizada uma seqüência de experimentos com ligas hipoeutéticas de AIlSi para analisar a solidificação unidirecional horizontal em condições transitórias de fluxo de calor. Abordagens teóricas e experimentais são desenvolvidas para a determinação quantitativa de variáveis térmicas de solidificação, tais como: coeficientes transitórios de transferência de calor metal/molde; velocidades de deslocamento das isotermas liquidus; taxas de resfriamento à frente das isotermas liquidus e tempos locais de solidificação. O trabalho analisa também a dependência dos espaçamentos interdendríticos em relação às variáveis térmicas de solidificação e ao teor de soluto da liga. Esses parâmetros dendríticos experimentais, referentes à solidificação das ligas AI 5 e 9 % Si, são comparados com os principais modelos teóricos de crescimento dendrítico da literatura. Os resultados experimentais obtidos através de ensaios mecânicos são correlacionados com. a microestrutura dendrítica, estabelecendo-se leis experimentais
Abstract: Experiments were conducted to analyze the horizontal unsteady state directional solidification of hypoeutectic AI-Si alloys. A combined theoretical and experimental approach was developed to quantitatively determine solidification thermal variables such as: transient metal/mold heat transfer coefficients, tip growth rates, thermal gradients, tip cooling rates and local solidification time. The work also focused on the dependence of dendrite arm spacings on the solidification thermal variables and on alloy solute content. The experimental data concerning the solidification of AI 5 and 9 wt % Si alloys were compared to the main predictive dendritic models in the literature. Experimental laws were set correlating experimental data obtained from mechanical tests and the dendritic microstructure
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Silva, Kerolene Barboza da. "Estudo do comportamento em fadiga da liga Ti30Ta após tratamento alcalino e térmico : aplicações biomédicas /". Guaratinguetá, 2017. http://hdl.handle.net/11449/151518.

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Resumo:

Orientador: Valdir Alves Guimarães
Banca: Marcelino Pereira do Nascimento
Maria Ismênia Sodero Toledo
Resumo: Titânio e suas ligas são considerados muito importantes na área médica devido a sua excelente biocompatibilidade e propriedades mecânicas. Nos últimos anos as superfícies dos implantes têm sido estudadas com o objetivo de melhorar suas respostas ósseas, levando há uma tendência de provocar alterações superficiais a fim de acelerar o processo de osseointegração. O tratamento alcalino e térmico é um método típico de modificação da superfície responsável pelo surgimento de uma camada microporosa de óxidos bioativos. No entanto, é importante lembrar que os implantes trabalham sob a ação de carregamentos mecânicos complexos e que, em várias situações, é bastante comum a ocorrência de falhas por fadiga. Visto que, a superfície do implante está sujeita a maiores solicitações que qualquer outra parte, suas características são muito importantes. O objetivo principal da presente pesquisa é estudar a influência da alteração de superfície, por meio da realização do tratamento alcalino e térmico, no comportamento em fadiga da liga Ti30Ta. O trabalho foi iniciado com a fusão dos elementos da liga em forno a arco voltaico em atmosfera de argônio, seguido de tratamento térmico e forjamento rotativo. Para o estudo de fadiga foram confeccionados corpos de provas padrão. A modificação da superfície foi realizada por meio do tratamento alcalino empregando-se solução de NaOH 1,5 M e tratamento térmico. Posteriormente, os corpos de prova foram ensaiados em fadiga. A caracterização utilizou técnic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Titanium and its alloys are considered very important in the medical area because their excellent biocompatibility and mechanical properties. In recent years surfaces implant have been studied with the goal of improving their bone answers, leading to a tendency to cause superficial changes through the action of chemicals products in order to accelerate the osseointegration process. Alkaline and heat treatment is a typical method of surface modification by surface deposition of bioactive oxides with a porous surface. However it is important to remember that the implants work under the action of complex mechanical loads and the occurrence of failures due to fatigue is quite common in many situations. Since the surface implant is subject to greater demands than any other part, its characteristics are very important. The main goal of this research is to study the influence of modification surface on the fatigue behavior of the Ti30Ta alloy. This work was started with the experimental alloy obtained by melting of the elements in a voltaic arc furnace, heat treatment and cold work. For the fatigue study were prepared specimens. The surface modification was carried out by alkaline treatment using NaOH solution 1,5 M and heat treatment. Later, the specimens were tested in fatigue. The characterization was performed using optical microscopy, scanning electron microscopy, X - ray diffraction, roughness and contact angle. The results obtained suggested that surface modification didn't a... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Cremasco, Alessandra 1983. "Propriedades mecanicas e de resistencia a corrosão de ligas Ti-35Nb a serem aplicadas como biomaterial". [s.n.], 2008. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263199.

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Resumo:

Orientadores: Rubens Caram Junior, Itamar Ferreira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-11T18:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cremasco_Alessandra_M.pdf: 37516014 bytes, checksum: edfb74db9675b3aa63db74dea7998021 (MD5) Previous issue date: 2008
Resumo: As ligas de titânio correspondem à classe mais versátil de materiais metálicos empregados em implantes ortopédicos. Dentre tais ligas, encontram-se as do tipo ß, que devem se tornar em breve o padrão nesse tipo de aplicação.O presente trabalho tem como objetivo a preparação e a caracterização de amostras da liga de titânio tipo ß ?de composição Ti-35Nb (% em peso) processadas sob duas condições distintas de resfriamento, rápida e lentamente, a partir do campo de temperaturas ß. Foram realizados estudos ligados à estabilidade microestrutural, ao efeito de tratamentos térmicos na microestrutura, ao comportamento mecânico, à resistência à corrosão e finalmente, à resistência à fadiga, em meio neutro e em meio agressivo. Observou-se que sob resfriamento lento, a microestrutura da liga Ti-35Nb é formada pela fase ß ?com precipitados da ß e de martensita a". Tratamentos térmicos de envelhecimento resultaram na transformação da martensita a" em fase ß, seguida da nucleação das fases ? ?e a. Ensaios mecânicos mostraram que o módulo de elasticidade e a dureza de ligas resfriadas lentamente foram significativamente superiores aos valores obtidos com as amostras resfriadas rapidamente. Da mesma forma, observou-se que as amostras resfriadas lentamente apresentam maior limite de resistência à tração e inferior nível de ductilidade. Ensaios de resistência à corrosão mostraram comportamento semelhante para ambas as amostras resfriadas rápida e lentamente, o que mostra que a taxa de resfriamento e conseqüentemente, as fases formadas não alteram significativamente a resistência à corrosão. Os ensaios de fadiga mostraram que as amostras processadas sob as duas condições de resfriamento apresentaram limite de resistência à fadiga inferior ao da liga Ti-6Al-4V. A liga resfriada rapidamente apresentou valor maior que a mesma liga resfriada em forno. Os valores de resistência à fadiga em solução de 0,9% NaCl de amostras resfriadas rápida e lentamente exibiram leve tendência de redução em relação ao meio neutro.
Abstract: Titanium alloys form the most versatile class of metallic materials used as biomaterials. Among them, one finds the ß ?type alloy, which must soon become the standard metallic materials for orthopedic applications. The aim of this work is to prepare and characterize a type ß ?titanium alloy containing 35 wt.% Nb. Samples of such alloy were rapidly and slowly cooled from the ß ?field temperatures. This work includes studies of microstructure stability, effects of heat treatment on the microstructure, evaluation of corrosion resistance and finally, analysis of fatigue resistance in non-aggressive and aggressive media. The results obtained allowed one to observe that microstructure of slowly cooled samples is formed by precipitates of ß ?and a phases in a ? ?matrix. Under rapid cooling, the microstructure consists of ß ?phase and a" martensite. Aging heat treatments resulted in the transformation of a" martensite into ß ?phase, followed by ? ?phase precipitation and hence, a ?phase nucleation. Mechanical testing showed that the elastic modulus and Vickers hardness of slowly cooled samples were significantly higher than that obtained in the case of the rapidly cooled samples. On the other hand, it was observed that slowly cooled samples showed higher tensile strength and lower ductility. Corrosion resistance testing led to the conclusion that both rapidly and slowly cooled samples have similar corrosion behavior, which allows one to conclude that cooling rate and consequently, the phases in the microstructure do not have a relevant influence on the corrosion resistance. Fatigue testing showed that both types of sample (rapidly and slowly cooled samples) have fatigue resistance lower than that of the Ti-6Al- 4V alloy. The rapidly cooled sample showed fatigue resistance higher than that of slowly cooled samples. The fatigue resistance measured in a NaCl (0,9% vol.) solution of both types of samples showed a slight tendency of reduction when compared to the same samples tested in nonaggressive medium.
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Tavares, Wellison da Silva. "InfluÃncia de transformaÃÃo martensÃtica a baixa temperatura no nÃvel de tensÃes residuais e textura cristalogrÃfica de juntas soldadas de aÃo usado na indÃstria do petrÃleo". Universidade Federal do CearÃ, 2013. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10898.

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Resumo:

FundaÃÃo de Amparo Ã Pesquisa do Estado do CearÃ
Os arames eletrodos de aÃos inoxidÃveis martensÃticos tÃm seu emprego voltado nas soldagens de ligas ferrÃtica/martensÃticas por fornecer apropriada resistÃncia mecÃnica e Ã corrosÃo. Este trabalho apresenta um estudo do efeito da estrutura martensÃtica formada a baixa temperatura no metal de solda de juntas soldadas multipasse, sobre o nÃvel de tensÃes residuais, propriedades mecÃnicas e tenacidade, comparando com os resultados obtidos por soldagens convencionais. O arame eletrodo utilizado foi Fe-12%Cr-5%Ni, com temperatura de transformaÃÃo martensÃtica inferior a 200 ÂC, soldando secÃÃes de tubulaÃÃes de aÃo API 5L classe B utilizado em extraÃÃo e transporte de petrÃleo. As soldagens dos corpos de prova foram realizadas de modo automÃtico. Amostras de cada cordÃo do enchimento foram retiradas para a realizaÃÃo das anÃlises de composiÃÃo quÃmica, microdureza, caracterizaÃÃo microestrutural por microscopia Ãtica (MO) e microscopia eletrÃnica de varredura (MEV), difraÃÃo de raios-X e ensaio termo-magnÃtico. Realizando o mapeamento da textura cristalogrÃfica e determinando as variantes cristalogrÃficas da formaÃÃo da martensÃta por Electron Backscattering Diffraction (EBSD). Os resultados de tensÃes residuais mostraram que as juntas soldadas com eletrodo de baixa temperatura de transformaÃÃo martensÃtica apresentaram maiores intensidades de tensÃes residuais compressivas comparados com o eletrodo comum, e nÃo influenciaram no surgimento de textura cristalogrÃfica nos cordÃes de topo. A maior energia de soldagem influenciou significativamente no aumento da tenacidade do cordÃo e contribuiu para o surgimento de austenita revertida.
Os arames eletrodos de aÃos inoxidÃveis martensÃticos tÃm seu emprego voltado nas soldagens de ligas ferrÃtica/martensÃticas por fornecer apropriada resistÃncia mecÃnica e Ã corrosÃo. Este trabalho apresenta um estudo do efeito da estrutura martensÃtica formada a baixa temperatura no metal de solda de juntas soldadas multipasse, sobre o nÃvel de tensÃes residuais, propriedades mecÃnicas e tenacidade, comparando com os resultados obtidos por soldagens convencionais. O arame eletrodo utilizado foi Fe-12%Cr-5%Ni, com temperatura de transformaÃÃo martensÃtica inferior a 200 ÂC, soldando secÃÃes de tubulaÃÃes de aÃo API 5L classe B utilizado em extraÃÃo e transporte de petrÃleo. As soldagens dos corpos de prova foram realizadas de modo automÃtico. Amostras de cada cordÃo do enchimento foram retiradas para a realizaÃÃo das anÃlises de composiÃÃo quÃmica, microdureza, caracterizaÃÃo microestrutural por microscopia Ãtica (MO) e microscopia eletrÃnica de varredura (MEV), difraÃÃo de raios-X e ensaio termo-magnÃtico. Realizando o mapeamento da textura cristalogrÃfica e determinando as variantes cristalogrÃficas da formaÃÃo da martensÃta por Electron Backscattering Diffraction (EBSD). Os resultados de tensÃes residuais mostraram que as juntas soldadas com eletrodo de baixa temperatura de transformaÃÃo martensÃtica apresentaram maiores intensidades de tensÃes residuais compressivas comparados com o eletrodo comum, e nÃo influenciaram no surgimento de textura cristalogrÃfica nos cordÃes de topo. A maior energia de soldagem influenciou significativamente no aumento da tenacidade do cordÃo e contribuiu para o surgimento de austenita revertida.
The filler metal of martensitic stainless steels has its used welding of alloy ferritic / martensitic to provide suitable mechanical strength and corrosion. This research accomplishes a study of the mechanical and metallurgical properties correlate with the crystallography texture and variants selection during the martensitic transformation in the weld metal. The filler metal used was Fe-12% Cr-5% Ni, with martensitic transformation temperature less than 200ÂC, welding sections of steel pipeline API 5L grade B used in oil extraction and structure offshore. The welding of the specimens was performed automatically. Samples of each layer of filling were removed for analysis during chemical composition, microhardness, microstructural characterization by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction and thermo-magnetic test. Itâs intend to accomplish a mapping of texture and variants selection of the formation of martensitic morphology by Electron Backscattering Diffraction (EBSD). The results have shown that residual stresses in welded joints filler metal of low-temperature martensitic transformation had higher compressive residual stress intensities compared to the common electrode, and did not influence the appearance of crystallographic texture on top of beads. The high heat input significantly influenced the increase toughness beads and contributed to the appearance of reverted austenite.
The filler metal of martensitic stainless steels has its used welding of alloy ferritic / martensitic to provide suitable mechanical strength and corrosion. This research accomplishes a study of the mechanical and metallurgical properties correlate with the crystallography texture and variants selection during the martensitic transformation in the weld metal. The filler metal used was Fe-12% Cr-5% Ni, with martensitic transformation temperature less than 200ÂC, welding sections of steel pipeline API 5L grade B used in oil extraction and structure offshore. The welding of the specimens was performed automatically. Samples of each layer of filling were removed for analysis during chemical composition, microhardness, microstructural characterization by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction and thermo-magnetic test. Itâs intend to accomplish a mapping of texture and variants selection of the formation of martensitic morphology by Electron Backscattering Diffraction (EBSD). The results have shown that residual stresses in welded joints filler metal of low-temperature martensitic transformation had higher compressive residual stress intensities compared to the common electrode, and did not influence the appearance of crystallographic texture on top of beads. The high heat input significantly influenced the increase toughness beads and contributed to the appearance of reverted austenite.

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Peixoto, Leandro César de Lorena. "Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas". [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264545.

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Resumo:

Orientadores: Amauri Garcia, Wislei Riuper Osorio
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-13T18:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peixoto_LeandroCesardeLorena_M.pdf: 5871010 bytes, checksum: f7403606c814ec8a30965352f0a93e87 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Produtores de baterias chumbo-ácido têm modificado os processos de produção e composição química das ligas utilizadas nas grades das baterias com intuito de diminuir o seu peso final, bem como reduzir os custos de produção e também aumentar o ciclo de vida útil e a resistência à corrosão. As morfologias das estruturas de solidificação, caracterizadas principalmente por arranjos celulares e dendríticos, e suas grandezas representadas por espaçamentos celulares e dendríticos controlam a distribuição de soluto, segundas fases dentro das regiões intercelulares ou interdendríticas, que determinam as propriedades finais. O comportamento mecânico e as características estruturais dos componentes de bateria têm papel importante no desempenho das baterias. O presente trabalho pretende contribuir para o entendimento do desenvolvimento microestrutural de ligas diluídas do sistema Pb-Sn (Pb-1,0%Sn e Pb-2,5%Sn) que possuem elevada importância para a indústria na fabricação de componentes de baterias automotivas e estacionárias. Os experimentos de solidificação realizados em dispositivo no qual o calor é extraído somente pelo sistema de resfriamento a água, localizado na base do conjunto lingote/lingoteira (solidificação ascendente). As variáveis térmicas de solidificação foram determinadas a partir do registro de temperaturas de termopares posicionados dentro da lingoteira em diferentes posições em relação à superfície refrigerada do lingote. Amostras das mencionadas ligas Pb-Sn foram utilizadas para analisar as influências das variáveis térmicas de solidificação e da concentração de soluto nas macro e microestruturas resultantes e na resistência mecânica. Foram determinados os limites de resistência à tração e alongamentos específicos em função do espaçamento celular e a influência da microestrutura no comportamento eletroquímico foi avaliada por intermédios dos ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica, extrapolação de Tafel, curvas de polarização e análise por circuito equivalente em solução eletrolítica de ácido sulfúrico. Observou-se que a resistência a corrosão diminui e o limite de resistência a tração aumenta com a diminuição do espaçamento celular.
Abstract: Lead-acid batteries manufacturers have modified the manufacturing processes and the chemical composition of alloys used in battery grids in order to decrease their weight as well as to reduce the production costs, and to increase the battery life-time cycle and the corrosion-resistance. The morphological microstructures characterized by cellular and dendritic arrays and its correspondents cellular and dendrite arm spacings control the solute distribution, second phases in the intercellular and interdendritic regions affecting the resulting properties. The mechanical behavior and microstructural characteristics of lead-acid battery components have an important role in the battery performance. The present work aims to contribute to the understanding of the microstructural development of dilute Pb-1,0 wt.%Sn and Pb-2.5 wt.%Sn alloys which are widely applied in the manufacturing of automobile and stationary lead-acid batteries. A water-cooled vertical upward unidirectional solidification system was used to obtain the samples. The experimental set-up was designed in such a way that the heat was extracted only through the water-cooled bottom, promoting upward directional solidification. Thermal readings were obtained by thermocouples positioned at different distances from the heat-extracting surface at the casting bottom. Pb-Sn alloy samples were used to analyze the effects of the thermal solidification variables and solute content on the resulting macro and microstructures and on the mechanical properties. The ultimate tensile strength and the elongation were determined as a function of the cellular arm spacing. The effect of the resulting microstructure on the electrochemical corrosion behavior was also analyzed based on electrochemical parameters, determined by Tafel plots, polarization curves and an equivalent circuit analysis after corrosion tests carried out in a sulphuric acid solution. It was observed that the corrosion resistance decreases and the ultimate tensile strength increases with decreasing cellular spacing.
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Garcia, Leonardo Richeli. "Microestrutura de solidificação e propriedades mecanicas de ligas Sn-Zn para soldagem e recobrimento de superficies". [s.n.], 2008. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264575.

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Resumo:

Orientadores: Amauri Garcia, Wislei Riuper Ramos Osorio
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-12T22:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_LeonardoRicheli_M.pdf: 15499869 bytes, checksum: 1afa8bd79812971da1e6fac7f4fed383 (MD5) Previous issue date: 2008
Resumo: Sabe-se que existem tendências de leis e diretrizes que restringem o uso e aplicação de certas substâncias perigosas utilizadas em processos de fabricação de componentes em geral. Como exemplo, podem-se citar produtos contendo cádmio, mercúrio, cromo hexavalente, bifenilos polibromatos, éteres difenil-polibromato e chumbo. Devido a essas restrições, fabricantes de produtos eletrônicos têm que adequar seus produtos às novas diretrizes e desenvolver novas ligas de solda sem chumbo. Estudos preliminares indicam que ligas Sn-Zn, particularmente a eutética, consistem em alternativas promissoras para a substituição das ligas de solda contendo chumbo. Entretanto, é necessário avaliar influências das taxas de resfriamento do processo sobre a microestrutura formada e as propriedades mecânicas dessas ligas. O presente trabalho tem exatamente esse objetivo, e para cuja consecução foram planejadas as seguintes atividades: i) solidificação unidirecional de ligas Sn-Zn (Sn-4%Zn, Sn-9%Zn e Sn-12%Zn) e da liga eutética Sn-Pb (para comparação), ii) mergulho de lâminas de cobre em banho das ligas Sn-Zn e Sn- Pb por intermédio de imersão à quente e iii) por deposição em substrato de cobre. Para a fase inicial utilizou-se de um dispositivo de solidificação unidirecional vertical ascendente, para obtenção dos lingotes e registro dos respectivos perfis térmicos experimentais. Foram determinadas as variáveis térmicas de solidificação: coeficiente de transferência de calor metal/molde, velocidades de deslocamento da isoterma liquidus e taxa de resfriamento para as ligas do sistema Sn-Zn e para a liga Sn-Pb (Sn-40%Pb). Estas variáveis foram confrontadas com as previsões teóricas de um modelo numérico de solidificação e, em seguida, correlacionadas com os espaçamentos dendríticos secundários (?2) e equações experimentais de crescimento dendrítico foram determinadas. Foram realizados ensaios de mergulho utilizando-se lâminas (substrato) de cobre, a diferentes temperaturas de mergulho, em que foi possível avaliar a espessura da camada depositada sobre o substrato, a porcentagem da área recoberta pelas ligas e verificar as respectivas microestruturas. Foram também realizados ensaios de molhabilidade para avaliação do ângulo de contato entre cada liga e os respectivos substratos
Abstract: A number of laws and guidelines have been restricted the application of hazardous substances in manufacturing processes of components. This is the case of products containing cadmium, mercury, hexavalent chromium, polibromates biphenyls, polibromate-diphenyl ethers and lead. In order to adequate products to such restriction requirements, electronic components manufacturers have to meet such requirements by developing new lead-free solder alloys. Preliminary studies have indicated that Sn-Zn alloys, in particular the eutectic composition, are promising alternatives to the replacement of solder alloys containing lead. However, studies focusing on the influence of the cooling rate on the resulting microstructures and on the mechanical properties of these alloys need to be carried out. This work has precisely such objective, and the following activities have been planned to attain such purpose: i) unidirectional solidification of Sn-Zn alloys (Sn-4wt%Zn, Sn-9wt%Zn, Sn-12wt%Zn) and of the Sn-Pb eutectic (for comparison purposes), ii) copper blades dipped in molten Sn-Zn and Sn-Pb alloys (hot dipping) and iii) deposition on copper substrate. For the initial experimental step an upward vertical solidification system has been used to obtain the alloys ingots and their correspondent thermal profiles. Solidification thermal variables such as: metal/mold heat transfer coefficient, tip growth rates and cooling rates have been determined for Sn-Zn and the Sn-40wt%Pb alloys. Such experimental variables have been compared with predictions from a solidification numerical model and correlated to secondary dendrite arm spacings (?2) and experimental equations of dendritic growth have been proposed. The thickness of the coating layers, the spreading areas and the resulting microstructures of the alloys on the copper substrates (blades) were evaluated after the hot dipping procedures at different temperatures. Wetting tests have also been carried out in order to evaluate the contact angle between drop and substrate for each alloy
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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NASCIMENTO, Luiz Gabriel da Silva. "Influência da adição de nanotubos de carbono nas propriedades mecânicas da liga AL-2%NI solidificadas direcionalmente". Universidade Federal do Pará, 2015. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/7583.

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Resumo:

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T11:45:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaAdicaoNanotubos.pdf: 6893729 bytes, checksum: eae2f8951b81e53f035b40fce6837e00 (MD5)
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Neste trabalho foi fabricada uma matriz hipoeutética de Al-2%Ni e adicionado nela concentrações variadas de Nanotubos de Carbono, com o objetivo de verificar a evolução da resistência mecânica do novo material processado. O processo de fabricação do material estudado se deu por fundição e resfriamento brusco unidirecional ascendente, com extração transiente de fluxo de calor e determinação de variáveis térmicas de solidificação. Imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura mostram o arranjo dos nanotubos na matriz e com a Espectroscopia Raman foi possível determinar as bandas “D” e “G” e analisar a ação do processo sobre os mesmos. Por meio de ensaios metalográficos e mecânicos foi possível caracterizar o comportamento macro, microestrutural e as propriedades mecânicas. O acréscimo de pequenas concentrações de nanotubos aumentou significativamente a resistência mecânica da matriz.
In this work, we produced a hypoeutectic Al-2wt%Ni matrix, to which we added various concentrations of carbon nanotubes, in order to evaluate the evolution of the mechanical strength of the new material. The manufacturing process occurred by melting and ascending unidirectional abrupt cooling, with extraction of the heat transient and determination of the thermal variables involved in the solidification. Scanning Electron Microscopy images show how the nanotubes are settled in the matrix, and by means of Raman Spectroscopy, we were able to determine the “D” and “G” bands and analyze the action of the process over them. By means of metallographic and mechanical tests, we were able to characterize the macro and micro-structural behaviors and the mechanical properties. The addition of small quantities of nanotubes led to a significant raise in the mechanical strength of the matrix.

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Barros, Pablo Aronne Funchal de. "Influência do defeito tipo cunha no comportamento mecânico de juntas de liga de alumínio 2198 soldadas por fricção por ponto (FSpW)". Universidade Federal de São Carlos, 2015. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/7357.

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Resumo:

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-15T13:03:07Z No. of bitstreams: 1 DissPAFB.pdf: 2674729 bytes, checksum: fbbf96392e4ce675814ed1c32c1bacfb (MD5)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
One of the main considerations in selecting materials to manufacture aircraft structures is related to weight saving [1]. In this context, the promising aluminum-lithium alloys have been receiving special attention in aerospace applications due to its attractive combination of low density, high specific strength and corrosion resistance [2-5]. Due to difficulties joining these alloys by conventional welding processes associated to their high thermal conductivity and low melting temperature, solid-state joining technologies emerge as great possibilities to simultaneously solve problems of solidification defects and increasing weight. The feasibility of Friction Spot Welding (FSpW) in joining sheets of lightweight material (e.g. aluminum alloys) places this technology as a potential replacement to the spot-like joint processes, as resistance spot welding (RSW) and laser spot welding (LSW), for application in automotive and aerospace industries [6-8]. In this work, the influence of hook defect on the lap shear strength (LSS) of AA2198-T8 friction spot welds was studied. The effects of process parameters was evaluated in terms of LSS and related to the microstructural configurations. The values of hook length measurements and the LSS were used as response in optimization process developed using the statistical tool of DoE technique with Taguchi Method. Finally it was possible to compare the hook behavior with lap shear strength results. The higher influence on the weld performance was exerted by plunge depth whereas rotational speed was found to be a less significant parameter. Through the minimization of the hook defect, a beneficial response on the weld performance was observed, which was associated to the absence of a potential site for crack nucleation. In spite of inherent discontinuities, promising results were found for aluminum joints for aerospace applications.
Uma das principais considerações na seleção de materiais para a fabricação de estruturas de aeronaves está relacionada à redução de peso [1]. Neste contexto, ligas de alumínio-lítio têm se destacado em aplicações aeroespaciais devido à sua atraente combinação de propriedades como baixa densidade, alta resistência específica e resistência à corrosão [2-5]. Devido às dificuldades para união destas ligas por processos convencionais de soldagem associadas às altas condutividades térmicas e baixas temperaturas de fusão, tecnologias de soldagem no estado sólido emergem com grande potencial para simultaneamente reduzir os defeitos de solidificação e aumento de peso. A viabilidade da Soldagem por Fricção por Ponto (do inglês – Friction Spot Welding – FSpW) para unir chapas de materiais leves posiciona esta tecnologia como potencial substituta para os processos de união por ponto, como soldagem por resistência (RSW) e soldagem a laser (LSW), para aplicação nas indústrias automotiva e aeroespacial [6-8]. O presente trabalho visou estudar a influência do defeito de cunha na resistência ao cisalhamento (RC) das juntas da liga de alumínio 2198-T8 fabricadas por FSpW. O efeito dos parâmetros de processo foi avaliado em relação à RC e relacionado com as configurações microestruturais. Os valores de comprimento de cunha e RC foram utilizados como resposta no processo de otimização desenvolvido utilizando-se a ferramenta estatística de planejamento de experimentos com o Método de Taguchi. Por fim, foi possível comparar o comportamento da cunha com os resultados de RC. A maior influência sobre o desempenho de solda foi exercida pela profundidade de penetração enquanto a velocidade de rotação foi um parâmetro menos significativo. Com a minimização da cunha obteve-se uma resposta benéfica no desempenho de solda, o que foi associado à ausência de uma região potencial para a nucleação de trincas. Apesar de descontinuidades inerentes, resultados promissores foram encontrados para juntas de alumínio para aplicações aeroespaciais.

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CARVALHO, Márcio Corrêa. "Análise microestrutural e de propriedades mecânicas de revestimentos soldados por SAW e GMAW-CW". Universidade Federal do Pará, 2016. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8250.

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Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T19:54:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMicrostruturalPropriedades.pdf: 4234343 bytes, checksum: fc5079f04aaf29c62da1c3dc38e8396d (MD5)
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Made available in DSpace on 2017-04-25T22:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMicrostruturalPropriedades.pdf: 4234343 bytes, checksum: fc5079f04aaf29c62da1c3dc38e8396d (MD5) Previous issue date: 2016-01
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas
Revestimentos depositados por soldagem tem sido largamente empregados em diversas areas da industria da mineração. Os processos de soldagem a arco, gas e metal ou metal inert/active gas (MIG/MAG) ou gas metal arc welding (GMAW), a arco, gas e metal com adição do arame frio ou gas metal arc welding and cold wire (GMAW-CW) e soldagem a arco submerso submerged arc welding (SAW), têm sido estudados com foco na aplicação de revestimentos resistentes ao desgaste. O uso de processos com alta produtividade e com exibilidade para alteração da composição química mostra-se no caso do processo SAW como viavel, e promissor no caso do processo GMAW-CW, na aplicação de revestimentos resistentes ao desgaste. Neste trabalho foram investigados a microestrutura e as propriedades mecânicas de revestimentos resistentes ao desgaste obtidos pelo processo SAW e GMAW-CW em revestimentos de carbetos de cromo primario (RCC) e revestimentos ferrticos de segunda fase (RFe-SF). As tecnicas de caracterização estrutural convencionais como microscopia optica (MO) e espectroscopia de emissão optica (EEO), e avancadas como difração de raios X (DRX) e difração de eletrons retroespalhados (DERE) ou electron backscattered di raction (EBSD), identicaram as fases (M7C3, M23C6, austenita e ferrita), defeitos (trincas, pos não-dissolvidos e porosidades) e mecanismos de formação de defeitos (trincas de solidicação e falhas de fabricação) nestes revestimentos. As tecnicas de caracterização de propriedade mecânicas convencionais como microdureza e não convencionais como o teste de impacto abrasão compacto (TIAC) apresentaram-se como importantes ferramentas no estudo do desgaste de revestimentos depositados por soldagem. Os RFe-SF's e RCC apresentaram um crescimento da perda de massa ao longo do tempo de ensaio. O RCC apresentou a menor taxa de perda massa, 48,1 % menor que o RFe-SF de maior razão de arame frio (rAF) e 61,4% menor que o RFe-SF de menor rAF. A taxa de perda de massa aumentou com a rAF. A taxa de perda de massa do RFe-SF de menor rAF e 34,6 % maior que a do do RFe-SF de maior rAF. A taxa de perda de massa em relação a rAF , comportou-se de forma inversa em relação a microdureza, ou seja, quanto maior a microdureza menor a perda de massa.
Welded deposited overlays have been widely used in various areas of the mining industry reltaed to wear. The welding processes as Metal Inert/Active Gas (MIG/MAG) or Gas Metal Arc Welding (GMAW), Gas Metal Arc Welding with Cold Wire (GMAW-CW) and Submerged Arc Welding (SAW) have been studied focusing on the application of wear resistant overlay's. The use of processes with high productivity and exibility that allow changes in chemical composition as SAW is viable, and promising in the case of GMAW-CW. The present study investigated the microstructure and mechanical properties of wear resistant overlays obtained by the SAW and GMAW-CW processes on primary chromium carbides overlay's (CCO's) and ferritic second phase overlays (Fe-SF). Conventional techniques of structural characterization as optical microscopy and optical emisson spectroscopy (OES) and advanced as X ray di raction (XRD) and electron backscatter di raction (EBSD), identied the main phase and defect formation mechanisms in these overlays. Characterization techniques of mechanical property such as microhardness and unconventional as the compact impact abrasion test (CIAT), were also presented as important tools, in the study of welded deposited wear resistant overlays. The Fe-SF and CCO showed an increase in mass loss over time CIAT testing. The CCO had the lowest mass loss rate, 48.1 % less than the Fe-SF higher cold wire rate (rAF) and 61.4 % less than the Fe-SF lower rAF. The mass loss rate raised as rAF increased. The mass loss rate for Fe-SF lower rAF is 34.6 % higher than the largest rAF Fe-SF. The mass loss rate compared to rAF, behaved in an inverse manner with respect to hardness, i.e. the higher the hardness the lower mass loss rate.

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Oliveira, Francisco JosÃ dos Santos. "AlÃvio de tensÃes residuais em junta soldada com arame de baixa temperatura de transformaÃÃo martensÃtica". Universidade Federal do CearÃ, 2015. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16038.

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Resumo:

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico
CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
A soldagem multipasse de chapas grossas impÃe Ã junta soldada um estado de tensÃes residuais que pode ser muito prejudicial quando estas estÃo em serviÃo. Existem vÃrios fenÃmenos capazes de alterar os nÃveis de tensÃes residuais de soldagem nos materiais, um deles Ã a transformaÃÃo de fases. Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos nÃveis de tensÃes residuais em trÃs juntas soldadas, produzidas com metais de adiÃÃo diferentes pelo processo arame tubular. Um arame eletrodo de aÃo inoxidÃvel martensÃtico Fe-12%Cr-5%Ni com baixa temperatura de transformaÃÃo foi o primeiro a ser utilizado, o segundo, um aÃo inoxidÃvel austenÃtico Fe-18,5%Cr-10%Ni, e finalmente, um aÃo baixa liga Fe-1,25%Cr-0,5%Mo. No processo de soldagem foi utilizada uma bancada robotizada com fonte multiprocesso para confecÃÃo das juntas, sendo o aÃo ABNT 4140 o metal de base. As tensÃes residuais foram medidas na superfÃcie das juntas soldadas atravÃs do mÃtodo de difraÃÃo de raios-X. TambÃm foram avaliadas as seguintes propriedades mecÃnicas; resistÃncia Ã traÃÃo, tenacidade e microdureza, bem como, as microestruturas resultantes na zona fundida, zona afetada pelo calor e metal de base. Os resultados mostraram que a junta produzida com arame eletrodo que sofreu transformaÃÃo martensÃtica a baixa temperatura apresentou nÃveis considerÃveis de tensÃo residual compressiva, ao contrÃrio das demais juntas que apresentaram tensÃo residual trativa na maioria dos pontos medidos. Nos ensaios de traÃÃo, a junta de baixa temperatura de transformaÃÃo martensÃtica apresentou elevados limites de escoamento e de resistÃncia Ã traÃÃo, e a sua ruptura ocorreu na interface entre o metal de base e o metal de solda. Nos ensaios de impacto da mesma junta, os valores de energia absorvida no metal de solda e zona termicamente afetada se apresentaram relativamente baixos.
The multi-pass welding of thick plates imposes to the welded joint a state of residual stresses that can be very harmful when they are in service. There are various phenomena that can alter the levels of residual stresses after materials welding; one of them is phase transformation. This work presents a comparative study of the levels of residual stresses in three welded joints, produced with different filler metals by Flux Cored Arc Welding (FCAW). A martensitic stainless steel wire Fe-12% Cr-5% Ni with low transformation temperature was the first to be used. After this an austenitic stainless steel Fe-18.5% Cr-10% Ni was used and finally a low alloy steel Fe -1.25% Cr-0.5% Mo. In the welding process, we used a workbench robot with multiprocess source for making joints, and the AISI 4140 the base metal.. Residual stresses were measured on the surface of welded joints using X-ray diffraction method. Tensile strength, toughness and hardness, as well as the resultant microstructure in weld metal, heat affected zone and base metal were evaluated. The results showed that the joint produced with wire electrode that has undergone low temperature martensitic transformation presents significant levels of compressive residual stress, unlike the other joints which present tensile residual stress at most of the measured points. In tensile tests, the joint of martensitic stainless steel showed high yield limits and tensile strength, and its rupture occurred at the interface between base metal and weld metal. Results of the impact tests of this joint showed relatively low absorbed energy values at the weld metal and heat affected zone.

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Pereira, Hudson Henrique. "Processamento, caracterização microestrutural e avaliação das propriedades mecanicas da liga Al92Fe3Cr2Mn3". Universidade Federal de São Carlos, 2008. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/779.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2130.pdf: 6968456 bytes, checksum: 505fdf9c92f4d73ed148ba801ec77c8d (MD5) Previous issue date: 2008-09-08
Universidade Federal de Sao Carlos
Aluminum alloys having a particle dispersion in nanometric scale, which present elevated values of mechanical strength at both ambient and high temperatures have been studied for some time. These alloys are known for presenting icosahedral particles embedded in an α-Al matrix and they are called nanoquasicrystalline alloys, having large thermal stability as their major characteristic. The present work aims to evaluate the mechanical properties and the possibility of formation of quasicrystalline phases in an Al92Fe3Cr2Mn3 rapidly solidified to produce bulk samples. The alloy was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (DRX) and differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical properties were evaluated by compression tests at ambient and high temperatures and also by microhardness tests. The results showed refined microstructure and possibility of presence of quasicrystalline phase. Elevated mechanical strength was observed for the alloy even in temperatures up to 300°C, always associated with good plasticity in compression.
Ligas de alumínio (Al) contendo dispersão de partículas em escala nanométrica que apresentam valores elevados de resistência mecânica em temperaturas ambientes e em altas temperaturas já são estudadas há algum tempo. Estas ligas são conhecidas por apresentar partículas icosaedrais embebidas numa matriz de Al-α e são chamadas de ligas nanoquasicristalinas, tendo como característica marcante grande estabilidade térmica. O presente trabalho visou avaliar as propriedades mecânicas e a possibilidade de formação de fases quasicristalinas de uma liga Al92Fe3Cr2Mn3 solidificada rapidamente através da produção de corpos de prova de grande volume. A caracterização da liga foi feita via microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). As propriedades mecânicas foram avaliadas através de ensaios de compressão em temperatura ambiente e em elevadas temperaturas e através de testes de micro-dureza. Os resultados mostraram microestrutura refinada e possibilidade de presença de quasicristais. Os valores de resistência mecânica apresentados pela liga foram elevados inclusive em temperaturas de 300°C, associados com alta plasticidade em compressão.

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Oliveira, Ciro Leandro. "Aumento da vida em fadiga por meio do processo de roleteamento profundo para geração de tensão residual compressiva". Universidade de Taubaté, 2012. http://www.bdtd.unitau.br/tedesimplificado/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=232.

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Resumo:

Este trabalho comprovou a eficácia do processo de roleteamento profundo no aumento da vida em fadiga em eixos submetidos ao ensaio de fadiga sob tensão axial. Uma pesquisa bibliográfica extensa foi realizada para o entendimento do comportamento físico do fenômeno encruamento, onde esta pesquisa abrangeu a metalurgia, plasticidade e elasticidade dos materiais, processos de geração de tensão residual e ensaios destrutivos e não destrutivos para obtenção de valores reais. O corpo de prova utilizado, em relação ao corpo de prova padronizado, foi modificado para simular o efeito do entalhe como concentrador de tensões. Corpos de prova sem o tratamento mecânico de roleteamento e corpos de prova com o tratamento foram submetidas ao ensaio de fadiga de tensão axial e de difração de raios-X, a fim de comparar o ganho do processo de roleteamento profundo. Com os resultados dos ensaios de fadiga foi possível obter as curvas Wöhler, "S-N", pertinentes aos dois diferentes grupos de amostras: com e sem o tratamento de roleteamento profundo. Simulações pelo Método dos Elementos Finitos foram usadas também para tentar reproduzir os efeitos da tensão residual compressiva sobre a vida em fadiga assim como os resultados obtidos nos ensaios de fadiga e difração de raios-X.
This project has proved the effectiveness of the deep rolling process in the increasing of fatigue life on shafts submitted to axial stress fatigue test. A deep literature research has done for understanding of the physic behavior of the hardening phenomenon, where this research included metallurgy, plasticity and elasticity of materials, generation of residual stress processes and destructive and nondestructive tests to obtain the real values. The specimen used, comparing to the standard one, had been changed to simulate the notch effect as stress concentrator. Specimen with and without rolling mechanical treatment have submitted to axial stress fatigue test and X-rays diffraction test, to compare the gain of the deep rolling process. With the results of fatigue tests, became possible to obtain the Wöhler curves, "S-N", from each different groups of specimens: with and without the deep rolling treatment. Simulations by Finite Element Method have also used to try reproducing the compressive residual stress effects under the fatigue life, like the obtained results from fatigue and X-rays diffraction tests.

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Batalha, Gilmar Ferreira. "Produção e propriedades mecanicas de carbonetos sinterizados (metais duros WC-Co)". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1987. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157526.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico
Made available in DSpace on 2016-01-08T15:41:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 82009.pdf: 7644287 bytes, checksum: a10dfcd40620a3f0a83ef974bef699ac (MD5) Previous issue date: 1987
As características mecânicas e de densificação de ligas WC-Co, foram estudadas através de ensaios de dilatometria, flexão e dureza, em função dos dois principais parâmetros micro-estruturais: teor de Cobalto e tamanho de partícula do carboneto. A dureza HV variou linearmente com o aumento do teor de Co. No ensaio de flexão sob três pontos a resistência à ruptura tranversal aumentou com teores crescentes do cobalto. Na granulação grosseira atingiu um máximo, eventualmente reduzido por fases frágeis e uma dispersão incompleta. Os resultados dos ensaios de fratura frágil analisados estatisticamente, se ajustaram melhor a um modelo do elo mais fraco, distribuição de Weibull, do que ao modelo de encadeamento da distribuição de Gauss

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Oliveira, Volney Mattos de. "Liga Ti-35Nb-5Ta-7Zr : microestrutura e propriedades mecanicas e de corrosão". [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263212.

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Orientador: Itamar Ferreira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-04T02:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_VolneyMattosde_D.pdf: 6365228 bytes, checksum: 8518cfdacfe85399d0990117cb48c6d8 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: O titânio puro, bem como suas ligas, apresenta características interessantes como alta relação resistência/peso, boa resistência à corrosão e elevada biocompatibilidade, apropriadas para aplicações em implantes. O emprego do titânio puro limita-se a aplicações onde as solicitações mecânicas não são elevadas, como nos implantes dentários. O propósito do presente trabalho é a obtenção e caracterização da liga Ti-35Nb-5Ta-7Zr que além de todos os elementos serem biocompatíveis, tem menor módulo de elasticidade o que minimiza o problema de reabsorção óssea, comum em implantes. As matérias primas de partida foram lingotes fundidos, em forno a arco voltáico, a vácuo e com injeção de gás inerte, de 20 mm de diâmetro por 150 mm de comprimento. Esses lingotes foram inicialmente laminados a 950 e 1.230°C, para uma forma retangular, com redução total de aproximadamente 60% em área, em cinco passes, para se definir a melhor temperatura em termos de homogeneidade e refino microestrutural. Foi possível concluir, nessa primeira etapa, que a temperatura de 1.230°C levou aos melhores resultados. Após a laminação a 1.230°C, amostras com seção quadrada de 7 x 7 mm foram forjadas, rotativamente, a 700°C, obtendo-se amostras de seção circular com diâmetro de 3,8 mm, redução de 77% em área, a partir desse diâmetro foi realizada a redução a frio, de 3,8 mm ao diâmetro de 3,3 mm. Essas amostras laminadas foram comprimidas isotermicamente nas temperaturas: ambiente (20°C) e de 200 a 1.000°C, de 100 em 100°C. Para caracterização microestrutural do material, foram utilizadas as técnicas de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e análise térmica diferencial. A microestrutura foi observada em todas as condições analisadas neste trabalho, ou seja, bruta de fusão, laminadas, forjadas e com compressão isotérmica. As propriedades mecânicas, determinadas para algumas dessas condições, foram: a dureza e a microdureza Vickers, o limite de escoamento, o limite de resistência à tração e a compressão, o módulo de elasticidade e o alongamento. O potencial de corrosão e a densidade de corrosão foram caracterizados e analisados. A análise dos constituintes da liga comprovou que o processo de preparação da liga utilizado neste trabalho levou a uma razoável homogeneidade. A análise microestrutural mostrou que as microestruturas são fortemente influenciadas pelos tratamentos termo-mecânicos. O ensaio de compressão isotérmica permitiu observar a existência de uma transformação alotrópica na faixa de temperatura entre 700°C e 800°C, confirmada no ensaio de DT A, como sendo uma transformação endotérmica associada com a transformação alotrópica do titânio (a - ~). Os ensaios de corrosão indicaram que a liga Ti-35Nb-5Ta-7Zr é um material mais nobre quando comparado com o titânio puro; entretanto, uma vez iniciado o processo de corrosão, a mesma apresentou uma maior velocidade de corrosão em relação ao titânio puro. A análise por difração de raios-X da liga estudada confirmou ser uma liga ~. As propriedades mecânicas da liga obtidas no ensaio de tração são as esperadas e adequadas para implantes, principalmente o módulo de elasticidade, que é o principal fator que motivou este trabalho
Abstract: The pure titanium and the titanium alIoys present interesting characteristics like high relation strength/weight, good corrosion resistance, and very good biocompatibility, that are very useful for implant applications. The pure titanium applieation is limited to applieations involving low mechanical solicitations. The purpose of this work is the fabrieation and charaeterization of the Ti-35Nb-5Ta-7Zr alIoy that has alI the elements biocompatible and low modulus of elasticity that is very important in terms of minimizing bone reabsorption. The start materiaIs were ingotes fabricated in an are voltaic furnace, in vaeuum with addition of inert gas, of 20 mm in diameter and 150 mm in length. These ingotes were transformed, by rolIing, at 950°C and 1230°C, to a reetangular form, with an approximated total reduction of 60% in area, in five passing, for defining the best temperature in terms of homogeneity and refining of the microstrueture. It was possible to conc1ude, from this first stage, that the 1230°C was the best temperature. Afier rolling at 1230°C, square samples of 7 x 7 mm were rotary swaging (radial forging), at 700°C, to a little bar of 3.8 mm in diameter, representing 77% of reduction in area, and from that, the samples were cold rotary swaging to 3.3 mm of diameter samples. These 3.3 mm in diameter samples were isostatic pressing at 20°C and from 200 to 1000°C, in 100 to 100°C. Optieal microscopy, scanning electron mieroseopy (SEM), X-ray diffraction, and differential thermal analysis (DTA) have been condueted in order to mierostruetural eharacterization and analysis. For alI eonditions easting, rolling, radial forging, and isostatic pressing - the mlcrostructure has been eharacterized and analysed and the meehanieal properties (Viekers hardness and mierohardness, yield strength, tensile strength, eompression strength, modulus of elasticity, and elongation) for some of these eonditions have been determined and analysed. The potential and density of corrosion were also determined and analysed. The analysis of the individual constituents of the studied alIoy shown that the used process of fabrication of the alIoy produced a good homogeneity and refining of the microstrueture. The mierostrueture is strongly affected by the thermal treatments. It was possible to observe an alotropie transformation between 700°C and 800°C that was characterized by DT A as an endothermie transformation associated to the alotropic transformation of the titanium (a ~). The Ti-35Nb-5Ta-7Zr alloy is noble when compared to the pure titanium in terms of eorrosion properties; however, on the other hand, once the eorrosion processes takes place the velocity of corrosion was higher for the alloy. The X-ray diffraction teehnique eonfirmed that the studied alIoy is a ~ alIoy. The tensile mechanieal properties of this alIoy are as expeeted and good for implants, mainly in terms of the low modulus of elasticity, that was the main factor of motivation of this thesis
Doutorado
Materiais e Processos de Fabricação
Doutor em Engenharia Mecânica

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Oliveira, Natalino de Paula [UNESP]. "Propriedades mecânicas de um aço de baixo carbono com estrutura ferrita acicular". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2007. http://hdl.handle.net/11449/97085.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-04-10Bitstream added on 2014-06-13T20:58:32Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_np_me_guara.pdf: 2934771 bytes, checksum: a62f880d81bc3f5ddc7c047b5afd92b6 (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
A obtenção de microestrutura constituída de ferrita acicular em aços micro-ligados é promissora por apresentar boa combinação de propriedades mecânicas, especialmente pela melhoria da tenacidade, graças a morfologia fina e entrelaçada que dificulta a propagação de trinca. Embora as propriedades mecânicas sejam adequadas para aplicações estruturais, o uso desta microestrutura tem sido um tanto limitado. Sob ponto de vista de mecanismo de nucleação, a causa desta limitação reside na dificuldade de obtenção de ferrita acicular a partir de aços forjados por apresentarem baixa densidade de inclusões não metálicas como óxidos, sulfetos e nitretos que servem como sítios de nucleação intragranular. A proposta deste trabalho é estudar os efeitos das condições de processamentos como temperatura de austenitização e temperatura de transformação isotérmica na formação de grandes frações de ferrita acicular e correlação com as propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que é possível obter estruturas multifásicas com grandes frações de ferrita acicular, com excelentes combinações de resistência e ductilidade.
Obtaining acicular ferrite structure of low carbon steels is promising because a good mechanical properties combination. The toughness improvement is due the interlaced morphology of the acicular ferrite that promote crack propagation interruption. Although the mechanical are suitable to structural applications, the use of this microstrocture has been limited in view of complicated mechanism of acicular ferrite nucleation. The formation of acicular ferrite in low carbon wrougth steels is limited in view of low density of nonmetallic inclusions those serve as preferential sites of intragrunular nucleation. The purpose of this work is a study of processing conditions effects like austenitizing temperature and isothermal transformation an acicular ferrite formation. The results shown that it’s possible to obtain multiphase structures with great fraction of acicular ferrite as well as excellent strength-ductility combination. KEYWORD: Low carbon steels, acicular ferrite, mechanical properties.

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Lima, Gabriel Goetten de. "Propriedades mecânicas e de biotividade de filmes anódicos de titânio, contendo íons de Ca e P, submetidos a tratamentos térmicos e de hidrotérmicos". reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2013. http://hdl.handle.net/1884/31216.

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Resumo:

Resumo: O titânio (Ti) é um material biocompatível e que apresenta boa resistência à fadiga e a corrosão. Essas características levam-no a ser muito utilizado na fabricação de próteses ortopédicas e implantes dentários. Entretanto, o titânio não é bioativo. Existem vários métodos para tornar o Ti bioativo, e que podem resultar em superfícies com diferentes morfologias e propriedades mecânicas. A oxidação anódica é uma técnica muito utilizada quando se pretende melhorar a bioatividade da superfície do titânio. No presente estudo esta técnica foi utilizada para a obtenção de um filme anódico com incorporação de íons de Ca e P com o objetivo de avaliar o efeito do tratamento térmico (400 ºC e 600º C) e hidrotérmico (120 ºC) nas propriedades mecânicas e de bioatividade dessa nova superfície. Foi verificado que o filme anódico apresentou uma morfologia rugosa e porosa, com pequena quantidade da fase anatásio e rutilo e com valores de dureza mais elevados e módulo elástico mais baixo que o titânio referência. Não foram observadas mudanças na morfologia das superfícies após os tratamentos térmicos e hidrotérmico, mas observou-se um aumento na dureza em todas as condições, devido ao aumento da fase rutilo no filme anódico.Tribology tests showed that the surface anodized and heat treated at 600 ° C presented better wear resistance compared with the others surfaces and have shown bioactive after 21 days in SBF. Titanium Anodized and heat treated at 600 º C is a potential candidate to be used in the medical field.

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Castelo, Branco Claudio Araujo. "Magnesio como controlador da microestrutura e propriedades mecanicas de soldas C-Mn-Ni". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1994. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157858.

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Resumo:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico
Made available in DSpace on 2016-01-08T18:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95667.pdf: 24471987 bytes, checksum: 9c7aae5301480f629644b931af53c02d (MD5) Previous issue date: 1994
Apresenta-se uma análise dos efeitos do magnésio metálico, empregado como desoxidante no revestimento de eletrodos, sobre a composição química, a microestrutura e as propriedades mecânicas do metal de solda C-Mn-Ni. Realizaram-se experiências em CC+ e CA, com dois fatores de revestimento (1,60 e 1,72) e teores de Mg (2,0 a 8,0 %). Adotou-se a metodologia de quantificação e classificação dos constituintes do metal de solda preconizada pelo "Internacional Institute of Welding". Discutiu-se as complexas correlações entre microestrutura, técnica de soldagem, composição químicas, teores de oxigênio e de nitrogênio e as suas influências sobre as propriedades mecânicas da solda obtida em múltiplos passes. Os teores de C, Mn, Si se revelaram bastante influentes. Os maiores valores de resistência ao impacto foram alcançados na soldagem em corrente contínua e com teores da Mg na faixa de 4,0 a 6,0%. Os resultados revelam ainda que o uso de magnésio como desoxidante permite aliar alta resistência mecânica com elevada resistência ao impacto na solda.

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Silva, Mario Luiz Nunes da. "Analise microestrutural e das propriedades mecanicas de forjados em aço microligados obtidos a partir de pre-formas CWR". [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264469.

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Resumo:

Orientador : Sergio Tonini Button
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-03T23:40:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarioLuizNunesda_M.pdf: 6259257 bytes, checksum: 71af656fc367d6fcbb0d25298b717504 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: As vantagens dos processos de conformação de metais, que consistem em alta produtividade, baixos custos por peça, mínima geração de sucata, baixo consumo de energia e melhoria das qualidades do material, estimulam o aumento de sua aplicação. Entre estes processos se destaca o CWR, que é uma técnica de conformação de metais usada na manufatura de peças rotativas escalonadas. Os objetivos deste trabalho foram: (i) analisar como o processo CWR afeta a microestrutura e as propriedades mecânicas, especialmente as relacionadas com a fadiga mecânica, de produtos forjados a quente com aços microligados e (ii) comparar a microestrutura e as propriedades desses produtos com forjados semelhantes, obtidos pelo processo convencional por etapas sucessivas de forjamento a quente. Para o projeto das matrizes do processo CWR, foram consideradas condições descritas na literatura que garantiriam a estabilidade do processo no que diz respeito aos defeitos. Isto mostrou não ser suficiente e várias peças apresentaram cavidades centrais. Dando-se continuidade ao trabalho peças forjadas foram produzidas e analisadas. Os resultados mostraram que os defeitos não foram detectados nos exames metalográficos e não tiveram influência nas propriedades finais dos forjados. De modo geral, as peças produzidas a partir de pré-formas CWR apresentaram limite de resistência à tração e dureza superiores aos das peças somente forjadas e limite escoamento e resistência à fadiga inferiores
Abstract: The advantages of metal forming, consisting of high productivity, low costs per part, minimum scrap material and energy consumption and improvement of overall quality, stimulate the increase of their application. Cross Wedge Rolling (CWR) is an important metal forming technique used to manufacture stepped shafts. The aims of this work were: (i) to analyze how CWR affects the microstructure and the mechanical properties, especially the mechanical fatigue related ones, of microalloyed steel hot forged products and (ii) to compare the microstructure and properties of these products with similar forgings, manufactured by the conventional process of successive hot forging stages. To design the CWR tools, it was considered the conditions described in the technical literature that would guarantee the process stability, avoiding the defects. It proved not to be enough and some parts showed central cavities. Continuing the work, the parts were hot forged and then analyzed. The results showed that the defects were not detected by metallography and they did not have influence in the final properties of the forged parts. In general way, the parts manufactured from CWR preforms presented higher tensile strength and hardness than the only forged parts and lower yield strength and fatigue resistance
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Seixas, Maurício Rangel [UNESP]. "Desenvolvimento de uma nova liga quaternária Ti25Ta25Nb3Sn para aplicações odontológicas". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/127930.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-10. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:27Z : No. of bitstreams: 1 000846997.pdf: 3304909 bytes, checksum: 802b66e5ed5115b7eb8977da3621f026 (MD5)
Materiais biometálicos são usados para aplicações biomédicas, como cardiovasculares, ortopédicas e odontológicas, devido as suas propriedades, como biocompatibilidade e adequadas propriedades mecânicas, como resistência à corrosão em ambiente corpóreo. E pela combinação de resistência ao desgaste e baixo módulo de elasticidade. Entretanto, apesar da sua excelente resistência a corrosão estes materiais podem ser corroídos quando expostos em ambiente oral. A liberação de ions metálicos pode produzir toxicidade indesejável, principalmente em ligas contendo níquel como NiTi. Nesse estudo, uma nova liga quaternária contendo elementos não citotóxicos Ti, Ta, Nb e Sn, foi processada e avaliada. As ligas foram processadas em forno de arco voltáico em atmosfera de argônio, a partir de chapas dos elementos comercialmente puros. Os lingotes foram fundidos, refundidos por pelo menos dez vezes e homogeneizados (1000 ° C para 86,4 ks) para eliminar a segregação, após trabalho a frio em prensa rotativa. As fases foram avaliadas por análises de XDR (Difração de raios X). Teste de microdureza e de tração foram realizado para avaliar as propriedades mecânicas. Comportamento de corrosão foi investigado em solução de fluoreto em polarização eletroquímica. Módulo de elasticidade e citotoxicidade da nova liga também foram avaliados. Neste estudo, para a liga quaternário Ti25Ta25Nb3Sn a estabilização da fase beta foi mantida. O módulo de elasticidade de Ti25Ta25Nb3Sn (65GPa) foi menor do que do titânio (105 GPa) e Ti6Al4V (110 GPa), sendo ligeiramente maior do que Ti25Ta25Nb liga (55GPa). A adição de Sn inibiu o duplo escoamento verificado na liga ternária Ti25Ta25Nb. Estudos eletroquímicos mostraram que o filme de óxido passivo formado ficou estável sobre a superfície da liga Ti25Ta25Nb3Sn e a não-toxicidade foi ... ( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Metallic biomaterials have been used for biomedical applications, such as cardiovascular, orthopaedics and orthodontics, due to properties. However, although their corrosion resistance these materials can be corrode when exposed oral environment. Metals ion release can produce undesirable toxicity, principally in alloys containing Ni, as NiTi. In this study, a new quaternary alloys with non-cytotoxic elements Ti, Ta, Nb and Sn was processed and evaluated. Alloys were processing in arc melting furnace with argon atmosphere from sheets of commercially pure elements. Ingots will be melted and re-melted ten times at least and homogenized (1000°C for 86.4 ks) for eliminated segregation chemical after cold-worked by swaging. Phases were evaluated by XRD (X-ray diffraction) analysis. Microhardness and tension test was carried out to evaluate mechanical properties. Corrosion behaviors was investigated in fluoride solution by electrochemical polarization. Young's modulus and cytotoxicity of the new alloy were also evaluated. In our study, for quaternary alloy Ti25Ta25Nb3Sn the stabilization of beta phase was maintained. It was observed that the elastic modulus of Ti25Ta25Nb3Sn (65GPa) was lower than CP Ti (105 GPa) and Ti6Al4V (110 GPa) and slightly higher than Ti25Ta25Nb (55GPa) alloy. The addition of Sn suppressed the double yielding verified on ternary alloy Ti25Ta25Nb.Electrochemical studies showed that stable passive oxide film was formed on the Ti25Ta25Nb3Sn surface and non-toxicity was observed after MTT assays. Results obtained showed that Ti25Ta25Nb3Sn alloy is indicated for biomedical applications

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Seixas, Maurício Rangel. "Desenvolvimento de uma nova liga quaternária Ti25Ta25Nb3Sn para aplicações odontológicas /". Guaratinguetá, 2015. http://hdl.handle.net/11449/127930.

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Resumo:

Orientadora: Ana Paula Rosifini Alves Claro
Banca: Marcelo Santos Pereira
Banca: Roberto Zenhei Nakazato
Banca: Estevão Tomomitsu
Banca: Cristiane Aparecida Assis Claro
Resumo: Materiais biometálicos são usados para aplicações biomédicas, como cardiovasculares, ortopédicas e odontológicas, devido as suas propriedades, como biocompatibilidade e adequadas propriedades mecânicas, como resistência à corrosão em ambiente corpóreo. E pela combinação de resistência ao desgaste e baixo módulo de elasticidade. Entretanto, apesar da sua excelente resistência a corrosão estes materiais podem ser corroídos quando expostos em ambiente oral. A liberação de ions metálicos pode produzir toxicidade indesejável, principalmente em ligas contendo níquel como NiTi. Nesse estudo, uma nova liga quaternária contendo elementos não citotóxicos Ti, Ta, Nb e Sn, foi processada e avaliada. As ligas foram processadas em forno de arco voltáico em atmosfera de argônio, a partir de chapas dos elementos comercialmente puros. Os lingotes foram fundidos, refundidos por pelo menos dez vezes e homogeneizados (1000 ° C para 86,4 ks) para eliminar a segregação, após trabalho a frio em prensa rotativa. As fases foram avaliadas por análises de XDR (Difração de raios X). Teste de microdureza e de tração foram realizado para avaliar as propriedades mecânicas. Comportamento de corrosão foi investigado em solução de fluoreto em polarização eletroquímica. Módulo de elasticidade e citotoxicidade da nova liga também foram avaliados. Neste estudo, para a liga quaternário Ti25Ta25Nb3Sn a estabilização da fase beta foi mantida. O módulo de elasticidade de Ti25Ta25Nb3Sn (65GPa) foi menor do que do titânio (105 GPa) e Ti6Al4V (110 GPa), sendo ligeiramente maior do que Ti25Ta25Nb liga (55GPa). A adição de Sn inibiu o duplo escoamento verificado na liga ternária Ti25Ta25Nb. Estudos eletroquímicos mostraram que o filme de óxido passivo formado ficou estável sobre a superfície da liga Ti25Ta25Nb3Sn e a não-toxicidade foi ... ( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Metallic biomaterials have been used for biomedical applications, such as cardiovascular, orthopaedics and orthodontics, due to properties. However, although their corrosion resistance these materials can be corrode when exposed oral environment. Metals ion release can produce undesirable toxicity, principally in alloys containing Ni, as NiTi. In this study, a new quaternary alloys with non-cytotoxic elements Ti, Ta, Nb and Sn was processed and evaluated. Alloys were processing in arc melting furnace with argon atmosphere from sheets of commercially pure elements. Ingots will be melted and re-melted ten times at least and homogenized (1000°C for 86.4 ks) for eliminated segregation chemical after cold-worked by swaging. Phases were evaluated by XRD (X-ray diffraction) analysis. Microhardness and tension test was carried out to evaluate mechanical properties. Corrosion behaviors was investigated in fluoride solution by electrochemical polarization. Young's modulus and cytotoxicity of the new alloy were also evaluated. In our study, for quaternary alloy Ti25Ta25Nb3Sn the stabilization of beta phase was maintained. It was observed that the elastic modulus of Ti25Ta25Nb3Sn (65GPa) was lower than CP Ti (105 GPa) and Ti6Al4V (110 GPa) and slightly higher than Ti25Ta25Nb (55GPa) alloy. The addition of Sn suppressed the double yielding verified on ternary alloy Ti25Ta25Nb.Electrochemical studies showed that stable passive oxide film was formed on the Ti25Ta25Nb3Sn surface and non-toxicity was observed after MTT assays. Results obtained showed that Ti25Ta25Nb3Sn alloy is indicated for biomedical applications
Doutor

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Duarte, Iberê Roberto. "Estudo da liga AlSi7Mg após fundição e tratamento térmico de solubilização e envelhecimento". Florianópolis, SC, 2007. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/89662.

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Resumo:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
Made available in DSpace on 2012-10-23T01:15:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245536.pdf: 26815841 bytes, checksum: 7c39ca99ebc646b4fb2c850d987eeb67 (MD5)
Este trabalho de dissertação de mestrado teve como objetivo estudar experimentalmente o efeito de alguns parâmetros do tratamento térmico de envelhecimento em corpos de prova da liga 356.0 produzidos por três processos de fundição. O estudo experimental foi realizado em corpos de prova obtidos em fundição sob pressão, molde permanente por gravidade (coquilha) e areia a verde. O teor de ferro foi mantido entre 0,8 a 1,2 % e o teor de manganês entre 0,30 e 0,80 %. No tratamento térmico de envelhecimento foi estudado o efeito de duas temperaturas, 155 e 180 oC e o tempo de envelhecimento, sendo o primeiro com 2 h, e os demais de duas em duas horas, até 20 h e o tempo de 28 h, nas amostras obtidas em fundição sob pressão. Nas amostras obtidas em molde de areia a verde e coquilha foi utilizada somente uma temperatura de envelhecimento, 180 oC, e os tempos foram de 6, 10, 14, 16, 20 e 28 h. Os corpos de prova produzidos em fundição sob pressão apresentaram bolhas e deformações após o tratamento térmico de solubilização e envelhecimento; tais características favoreceram a obtenção de propriedades mecânicas inferiores. A formação de partículas intermetálicas devido à presença do ferro e ausência do tratamento de modificação também favoreceu a obtenção de baixos resultados de alongamento nas amostras obtidas por moldes de areia e coquilha. Nos corpos de prova produzidos nos três processos de fundição submetidos ao envelhecimento, houve aumento do limite de resistência e dureza e redução no alongamento em relação às amostras no estado bruto de fundição e solubilizadas.

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Bortolini, Junior Celso. "Estudo da liga experimental Ti25Ta25Nb3Sn após deformação plástica severa (ECAP) /". Guaratinguetá, 2020. http://hdl.handle.net/11449/192622.

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Resumo:

Orientador: Ana Paula Rosifini Claro
Resumo: Dentre os materiais utilizados em aplicações biomédicas, o titânio e suas ligas apresentaram destaque devido a suas excelentes propriedades de volume, como por exemplo, resistência mecânica. No entanto, essas propriedades estão diretamente ligadas à microestrutura, que estão diretamente relacionadas com o seu processamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da deformação plástica severa por Equal Channel Angular Presssing (ECAP) na microestrutura e propriedades mecânicas da liga experimental Ti25Ta25Nb3Sn. Os lingotes da liga Ti25Ta25Nb3Sn foram processados em forno de fusão a arco voltaico com atmosfera controlada e submetidos a tratamento térmico de homogeneização para posterior forjamento a frio. Para o processamento por ECAP os lingotes foram previamente tratados por solubilização. Uma matriz com canal de 90º foi utilizada no processamento por ECAP, seguindo a rota Bc, processando o material com 2 e 4 passes. A morfologia, composição e estrutura foram investigadas usando microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e análise por EBSD. As análises de microscopia e EBSD mostraram uma estrutura com uma mistura de grãos refinados e grãos grosseiros após 2 passes e uma homogeneidade maior de grãos refinados após 4 passes. A difração de Raios X indicou a formação da fase α'' e β após 2 passes do processamento por ECAP e após 4 passes apenas a fase β estava presente na estrutura.
Doutor

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Mesquita, Luciane dos Reis [UNESP]. "Desenvolvimento e propriedades mecânicas da placa óssea bloqueada em formato T". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/140228.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2016-07-01T13:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-03. Added 1 bitstream(s) on 2016-07-01T13:14:09Z : No. of bitstreams: 1 000864064_20170803.pdf: 144226 bytes, checksum: 6db435f9c14d2caa7d0fbe3b85819efe (MD5) Bitstreams deleted on 2017-08-07T14:09:15Z: 000864064_20170803.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-08-07T14:10:18Z : No. of bitstreams: 1 000864064.pdf: 839342 bytes, checksum: 9a89eab66a535ba6ef6d68f443f111d4 (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
O objetivo do estudo foi desenvolver uma placa óssea bloqueada em formato de T, com o intuito de ser utilizada em fraturas distais de rádio, e avaliar a resistência da montagem, por meio de ensaios mecânicos. A placa de 2,7 mm foi confeccionada em titânio, contendo eixo com três orifícios para parafusos bloqueados e um orifício para compressão dinâmica, e uma cabeça com dois orifícios para parafusos bloqueados. A cabeça da placa possuía uma chanfradura localizada na porção médio-distal e a extremidade proximal da haste da placa apresentava formato afunilado. Para os ensaios mecânicos foram usados 40 corpos de prova sintéticos em formato de T e 20 placas em T. A placa óssea foi posicionada sobre os corpos de prova, com a falha óssea segmentar de 2 mm localizada entre a cabeça e a haste da placa. Para a determinação das cargas para os ensaios de fadiga, seis montagens foram testadas até a falha, sendo três em flexão engastada e três em compressão. Para o ensaio de fadiga foram utilizadas 14 montagens, sendo sete testadas em compressão axial e sete em flexão engastada. Em ambos os ensaios foram observados valores mais altos, em todas as variáveis avaliadas, na configuração sob carga axial do que na flexão engastada. Além disso, no ensaio em fadiga em compressão axial as montagens suportaram um maior número de ciclos. Foi possível concluir que pelos testes mecânicos, o modelo oferece suficiente estabilidade para resistir as cargas axiais no tratamento de fratura radial distal
The aim of this study was to develop a locked T-plate to be used in distal radial fractures and evaluate the mechanical properties. A titanium 2.7 mm T-plate was designed with a shaft containing three locked screw holes and one dynamic compression hole, and a head with two locked screw holes. The head of the plate had an indentation and shaft had tapered-shaped end. Forty polyurethane blocks having a T-shaped and 20 titanium T-plates were used for mechanical testing. The bone plate was positioned over the polyurethane blocks with 2 mm fracture gap between the head and shaft of the plate. Six bone-plate constructs were tested until failure, three in axial compression and three in cantilever bending, to determine the loads for fatigue testing. Fourteen bone-plate constructs were tested for failure in fatigue, seven in axial compression and seven in cantilever bending. Fatigue failure was defined as polyurethane block breakage or pullout of the screws in the polyurethane block. Tests were discontinued after one million cycles if the construct had not already failed. In both static and fatigue testing, higher values of axial compression test than cantilever bending test were observed for all variables. Moreover, the constructs under fatigue axial compression test supported a larger number of cycles to failure. The locking Tplate tested has biomechanical properties that may offer sufficient stability to resist axial loads in the treatment of a distal radius fracture

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Santos, Dalcy Roberto dos [UNESP]. "Obtenção da liga Ti-35Nb por metalurgia do pó para utilização em próteses ortopédicas". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2006. http://hdl.handle.net/11449/105374.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-11Bitstream added on 2014-06-13T20:06:02Z : No. of bitstreams: 1 santos_dr_dr_guara.pdf: 8161425 bytes, checksum: 08fb292865fb8f585e52cf8d59d04eff (MD5)
A liga Ti-35Nb e uma liga da classe beta que apresenta baixo modulo de elasticidade e uma composicao quimica adequada para a utilizacao em implantes. Essa liga e composta apenas por elementos considerados biocompativeis e apresenta modulo de elasticidade mais proximo aos dos tecidos osseos do que as ligas convencionalmente utilizadas. O niobio e um importante estabilizador da fase À e quando presente em um teor entre 35 a 50% produz uma composicao de baixo modulo quando ligado ao titanio. A liga Ti-35Nb foi obtida por metalurgia do po utilizando a mistura dos pos elementares na forma de hidretos de titanio e niobio, obtidos por hidrogenacao e moidos por 12 e 36 horas. A mistura elementar da liga Ti-35Nb foi compactada por prensagem uniaxial e isostatica a frio, com subsequente densificacao por sinterizacao entre 700 e 1500 C. A evolucao microestrutural na sinterizacao mostrou que a estabilizacao da fase ocorre pela difusao do niobio na estrutura do titanio e a 1500o C a liga e composta de uma estrutura com predominancia de fase À e pouca fase ¿, com 97,5% da densidade teorica. As propriedades mecanicas avaliadas por ensaios de flexao apresentaram modulo elastico de 78,5 GPa e e tensao de ruptura maxima de 818,8 MPa. Para o ensaio de tracao os resultados foram de 80,7 GPa, para o modulo elastico e 600,0 MPa para a tensao de ruptura maxima. A dureza avaliada por identacao Vickers alcancou 394,8 Hv.
Ti-35Nb is classified as a â titanium alloy and is believed to identify an optimal low modulus and chemical composition for implant applications, with high strength and biocompatibility. Implants of this alloy have a modulus of elasticity closer to that of bone than other typically-used metal alloys and do not include any elements which have been shown or suggest as having short term potential adverse effect. Niobium is an important â-phase stabilizer and when present in preferred quantities of from about 35-50% produces a low modulus composition when alloyed with titanium. The Ti- 35Nb alloy was produced by powder metallurgy through a mixture of hydride elementary powders (Titanium and Niobium) milled for 12 and 36 hours. Samples were produced from that mixture followed by uniaxial and cold isostatic pressing with subsequent densification by isochronal sintering between 700 up to 1500° C, in vacuum. The microstructural evolution on sintering showed that niobium particles play an important role on phase stabilization by its difusion through Titanium structure, The alloy, produced at 1500° C, presents 97,5 % of the theoretical density and shows a little amount of á-phase with a predominance of â-phase. The mechanical properties were evaluated by flexural and tensile tests. Through flexural test was obtained a elastic modulus of 78,5 GPa and a rupture stress of 818,8 MPa.. The results from tensile test were 80,7 GPa for elastic modulus and 600,0 MPa for rupture stress. The Vickers indentation micro hardness reach 394,8 Hv.

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Guimarães, Vagner Alves. "Influencia da microestrutura sobre as propriedades mecanicas e resistencia a corrosão de um aço inoxidavel ISO 5832-9 - utilizado na fabricação de implantes ortopedicos". [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263201.

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Orientador : Itamar Ferreira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-01T16:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_VagnerAlves_D.pdf: 38478701 bytes, checksum: 3b9c82d7e18215a719acbe37e6f3b68d (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Neste trabalho foram estudados os efeitos do recozimento a temperaturas de 600 a 1300 °C e deformação plástica a frio, por tração em 10 e 20%, sobre a microestrutura, propriedades mecânicas e resistência à corrosão de um aço inoxidável austenítico ISO 5832-9, utilizado para a fabricação de implantes ortopédicos. Foram realizadas análise química, microscopia ótica, ensaios de dureza Vickers, tração, tenacidade à fratura (CTOD), polarização potenciodinâmica cíclica, corrosão por pite/fresta, corrosão intergranular, fadiga-corrosão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o material na condição como recebido apresentou microestrutura, propriedades mecânicas e resistência à corrosão dentro dos requisitos da norma ISO 5832-9, sendo esta a condição que apresentou as melhores propriedades mecânicas e de corrosão dentre as condições estudadas. O material deformado em 20% manteve a resistência à corrosão e mostrou resistência à fadiga-corrosão superior à condição como recebido; entretanto, a baixa tenacidade à fratura observada nos ensaios de CTOD restringe a utilização do material nestas condições. O material tratado a 800 e 900°C apresentou diminuição simultânea da tenacidade à fratura (CTOD) e da resistência à corrosão. A diminuição da tenacidade à fratura foi atribuída à precipitação de Cr2N e fase qui (X). A precipitação de Cr2N é mais intensa a 800°C e a precipitação da fase qui (X) ocorreu mais intensamente a 900°C, nas condições estudadas neste trabalho. O material tratado em 1100, 1200, 1250 e 1300 °C por 1 hora apresentou diminuição da resistência mecânica e aumento da tenacidade à fratura com o aumento da temperatura de tratamento. O material tratado a 1300 °C apresentou baixa resistência à fadiga-corrosão. O aumento da tenacidade à fratura foi atribuído ao maior espaçamento das partículas. A faixa de temperatura ideal para a solubilização do material, determinada neste trabalho, situa-se no intervalo de 1000 a 1100 °c
Abstract: The influence of annealing treatment, performed at temperatures from 600 to 1300 °C, and cold work performed by tensile at 10 and 20%, on the mechanical and corrosion properties of an ISO 5832-9 austenitic stainless steel used for orthopedic implants manufacturing has been studied. Has been performed chemical analysis, optical and scanning electronic microscopy, and hardness, tensile, fracture toughness (CTOD), potentiodynamic anodic polarization, pitting or crevice corrosion, intergranular corrosion, and fatigue-corrosion tests. The results for the material in as received condition showed microstructure, mechanical and corrosion resistance in accordance which the ISO 5832-9 standard and better than other conditions studied in this work. The condition 20% cold worked showed high corrosion resistance and fatigue-corrosion resistance higher than as received condition, but on the other hand, the fracture toughness is very low for using the material in this condition. Simultaneous decrease in fracture toughness and corrosion resistance was observed for 800 and 900°C treatments. This effect was attributed to Cr2N and phase chi (x) precipitation. The phase chi (x) precipitation occurs more intensively in 900°C and Cr2N precipitation occurs more intensively in 800°C, for the conditions studied in this work. Decrease in mechanical resistance and increase in fracture toughness was observed for conditions annealing at 1100, 1200, 1250, and 1300 °C with increasing the treatment temperature. Decrease in fatigue-corrosion resistance has been observed for 1300 °C treatment. The increase in fracture toughness was attributed to increasing the displacement between partic1es. The indicate temperature range for annealing studied in this work is from 1000 to 1100 °C, i.e., higher than the carbide and intermetallic phases precipitation range and lower than the high grain growth range
Doutorado
Materiais e Processos de Fabricação
Doutor em Engenharia Mecânica

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Santos, Dalcy Roberto dos. "Obtenção da liga Ti-35Nb por metalurgia do pó para utilização em próteses ortopédicas /". Guaratinguetá : [s.n.], 2006. http://hdl.handle.net/11449/105374.

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Resumo:

Resumo: A liga Ti-35Nb e uma liga da classe beta que apresenta baixo modulo de elasticidade e uma composicao quimica adequada para a utilizacao em implantes. Essa liga e composta apenas por elementos considerados biocompativeis e apresenta modulo de elasticidade mais proximo aos dos tecidos osseos do que as ligas convencionalmente utilizadas. O niobio e um importante estabilizador da fase À e quando presente em um teor entre 35 a 50% produz uma composicao de baixo modulo quando ligado ao titanio. A liga Ti-35Nb foi obtida por metalurgia do po utilizando a mistura dos pos elementares na forma de hidretos de titanio e niobio, obtidos por hidrogenacao e moidos por 12 e 36 horas. A mistura elementar da liga Ti-35Nb foi compactada por prensagem uniaxial e isostatica a frio, com subsequente densificacao por sinterizacao entre 700 e 1500 C. A evolucao microestrutural na sinterizacao mostrou que a estabilizacao da fase ocorre pela difusao do niobio na estrutura do titanio e a 1500o C a liga e composta de uma estrutura com predominancia de fase À e pouca fase ¿, com 97,5% da densidade teorica. As propriedades mecanicas avaliadas por ensaios de flexao apresentaram modulo elastico de 78,5 GPa e e tensao de ruptura maxima de 818,8 MPa. Para o ensaio de tracao os resultados foram de 80,7 GPa, para o modulo elastico e 600,0 MPa para a tensao de ruptura maxima. A dureza avaliada por identacao Vickers alcancou 394,8 Hv.
Abstract: Ti-35Nb is classified as a â titanium alloy and is believed to identify an optimal low modulus and chemical composition for implant applications, with high strength and biocompatibility. Implants of this alloy have a modulus of elasticity closer to that of bone than other typically-used metal alloys and do not include any elements which have been shown or suggest as having short term potential adverse effect. Niobium is an important â-phase stabilizer and when present in preferred quantities of from about 35-50% produces a low modulus composition when alloyed with titanium. The Ti- 35Nb alloy was produced by powder metallurgy through a mixture of hydride elementary powders (Titanium and Niobium) milled for 12 and 36 hours. Samples were produced from that mixture followed by uniaxial and cold isostatic pressing with subsequent densification by isochronal sintering between 700 up to 1500° C, in vacuum. The microstructural evolution on sintering showed that niobium particles play an important role on phase stabilization by its difusion through Titanium structure, The alloy, produced at 1500° C, presents 97,5 % of the theoretical density and shows a little amount of á-phase with a predominance of â-phase. The mechanical properties were evaluated by flexural and tensile tests. Through flexural test was obtained a elastic modulus of 78,5 GPa and a rupture stress of 818,8 MPa.. The results from tensile test were 80,7 GPa for elastic modulus and 600,0 MPa for rupture stress. The Vickers indentation micro hardness reach 394,8 Hv.
Orientador: Marcelo dos Santos Pereira
Coorientador: Carlos Alberto Alves Cairo
Banca: Humberto Lopes Rodrigues
Banca: Pedro Paulo de Campos
Banca: Francisco Piorino Neto
Doutor

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Corrêa, Filho Luimar Nogueira. "Efeito do tratamento térmico nas propriedades mecânicas e térmicas de uma liga NiTi pseudoelástica". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2013. http://repositorio.unb.br/handle/10482/15724.

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Resumo:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013.
Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-05-29T13:53:33Z No. of bitstreams: 1 2013_LuimarNogueiraCorreaFilho.pdf: 4325141 bytes, checksum: 6b70588cf62bfeeb4f43d41292196952 (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-30T11:51:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LuimarNogueiraCorreaFilho.pdf: 4325141 bytes, checksum: 6b70588cf62bfeeb4f43d41292196952 (MD5)
Made available in DSpace on 2014-05-30T11:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LuimarNogueiraCorreaFilho.pdf: 4325141 bytes, checksum: 6b70588cf62bfeeb4f43d41292196952 (MD5)
Com o surgimento de novas tecnologias, novos materias são necessários para que esta evolução aconteça, este é o caso das ligas com memória de forma, em particular ligas de Níquel Titânio (NiTi). Uma liga metálica que possui propriedades singulares como amortecimento, elasticidade, recuperação da geometria inicial, sendo utilizada em diversos ramos como medicina, odontologia, aeronáutica, indústria automotiva, construção civil e etc. No setor elétrico, especificamente em linhas de transmissão de energia elétrica, as quais sofrem ação dos ventos e após determinado tempo falham por fadiga nos pontos de fixação, para evitar tal acontecimento, são utilizados absorvedores dinâmicos de vibração que reduzem ou eliminam as vibrações geradas pela ação dos ventos absorvendo energia. Neste trabalho foi estudada a influência do tratamento térmico nas propriedades mecânicas e térmicas de uma liga NiTi pseudoelástica com T > Af, como parte preliminar de um projeto que visa utilizar a liga como absorvedor dinâmico de vibração. Para obtenção das propriedades da liga foi utilizado ensaio de dureza, calorimetria diferencial de varredura (DSC), caracterização não-destrutiva dos módulos de elasticidade e amortecimento a partir das frequências naturais de vibração obtidas pela técnica de excitação por impulso, e ensaio de tração para levantar os platôs de transformação de fase e propriedades mecânicas do material. Primeiramente, barras cilíndricas (Ø 6 mm) e polidas de NiTi foram usinadas, após isso solubilizadas a 650ºC por 60 minutos com intuito de eliminar qualquer transformação martensítica induzida por tensão e/ou temperatura e submetidas posteriormente a tratamento térmico de 350ºC e 600ºC por 30 minutos, respectivamente. Foi observado que o tratamento a 350ºC apresentou formação de fase R a temperatura ambiente, a qual foi solubilizada a 600ºC. A presença de fase R levou à diminuição do módulo de elasticidade na liga. Após ensaios de tração foi observado que a condição 600ºC obteve a maior relação platô superior e inferior de transformação de fase, podendo esta ser correlacionada com a área de histese, possuindo assim a maior dissipação de energia, condição que teria provavelmente um melhor comportamento como absorvedor dinâmico de vibração. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
With the emergence of new technologies, new materials are required for this evolution to happen, this is the case of alloys with shape memory. Alloys in particular Nickel Titanium (NiTi). A metal alloy that has unique properties such as damping, elasticity, recovery of the initial geometry being used in various fields like medical, dental, aerospace, automotive, construction and so on. In the electricity sector, specifically in transmission lines of electricity, which suffer from wind action and after some time fail due to fatigue at the fixing points to avoid such an event, are used dynamic vibration absorbers that reduce or eliminate the vibrations generated by action of wind energy absorbing. In this work the influence of the heat treatment was investigated in thermal and mechanical properties of an alloy NiTi pseudoelastic with T > Af, as a preliminary part of a project that aims to use the league as dynamic vibration absorber. To obtain the properties of the alloy was used hardness testing, differential scanning calorimetry (DSC), non destructive characterization of elastic and damping modules from the natural vibration frequencies obtained by the impulse excitation technique and tensile test for raise the plateaus of phase transformation and mechanical properties of the material . First, cylindrical bars (6 mm) and polished NiTi were machined, after which solubilized at 650°C for 60 minutes in order to eliminate any martensite induced by stress and/or temperature and subsequently subjected to heat treatment of 350°C and 600°C for 30 minutes, respectively. It was observed that the treatment at 350°C showed the formation of R phase at room temperature, which was solubilized at 600°C. The presence of R phase led to a decrease of the elastic modulus in the league. After tensile tests was observed that the condition 600°C had the highest respect upper and lower plateau phase transformation, which may be correlated with the area of histese, thus having a greater energy dissipation, a condition that would likely have a better behavior as absorber dynamic vibration.

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Fernandes, Neusa Monteiro. "Influencia dos parametros de deposição nas propriedades do revestimento de liga zinco/cobalto". [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265293.

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Resumo:

Orientador: Rodnei Bertazzoli
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-04T00:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_NeusaMonteiro_M.pdf: 2966721 bytes, checksum: 853f4fb1df46179aa3e79118cc9c754f (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: o processo de deposição das ligas de zinco vem encontrando aplicações cada vez maiores na indústria de galvanoplastia, especificamente na produção de auto-peças destinadas às empresas montadoras de veículos. Neste trabalho, o processo de deposição da liga Zn-Co foi estudado através da técnica de voltametria cíclica para identificar as regiões de potenciais 'para a deposição dos constituintes da liga. A seguir, foram simuladas variações com~sicionais e operacionais do eletrólito para deposição da liga Zn-Co, normabnente observBdas em linhas de produção. O objetivo foi estudar a influência desses parâmetros na composição final do depósito e na resistência à corrosão através de ensaios BCelerados em câmara de névoa salina. O processo para deposição da liga Zn-Co apresentou boa estabilidade e baixa sensibilidade às variações de concentração que podem ocorrer no cotidiano de uma linha de produção. Os ensaios em célula de Hull mostraram que..wriações debberadas de 2 gL..l a -S gL..l de -Co{II) no banho produzem depósitos com 0,6% a 1,6% de Co na liga. Na faixa recomendada de trãba1ho de (~) gr.:l, obtém-se 0,9% a 1 ,2%~ Os ensaios Bcelerados de corrosão em câmara de névoa salina mostraram que, mesmo nas condições mais improváveis de funcionamento, onde o teor de cobalto pode cair para 0,6%, a camada resiste a mais de 500 horas de ensaio. Tem'po de ensaio de J20 horas foi obtido quando [Zn(ll)] = 46 gL:.1 e [Co'(lI)] = 4,6 gL..l, ou-seja, 1ZI1(lI)]ftCo(II)] = 10
Abstract: Zinc alIoy coatinKS have found large application in the metal finishin!t industry, particularly for coating automotive parts. In this work the deposition process was characterized by cyclic voltammetry in order to identify the range of deposition potential of the alloy"and its constituents. Then, variations of deposition parameters and of bath composition were simulated in order to study the -influence on the coating properties. The plating bath presented good stability and low sensibility to variations usually observed in the industrial production. Hull cellexperiments shown that, despite the deliberated changes in bath composition, cobalt concentration in the alloy is always within the range of 0,6% to 1,6%. Recornmended values are ftom O,90tIo to 1;2%. Salt spray tests shown tbat the Zn-Co coatin&.lasted 500 h of test and in the optimum deposition conditions, 720 h was obtained.
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Martins, Júnior José Roberto Severino [UNESP]. "Efeito de oxigênio na biocompatibilidade e propriedades da liga Ti-15Mo". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010. http://hdl.handle.net/11449/99715.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-23Bitstream added on 2014-06-13T19:18:57Z : No. of bitstreams: 1 martinsjunior_jrs_me_bauru.pdf: 3438842 bytes, checksum: c98511273a55e7af07b24dd5b19c844f (MD5)
Desde 1970, o titânio e algumas de suas ligas são vastamente usados na fabrição de próteses e dispositivos especiais nas áreas médica e odontológica devido às suas propriedades como baixos valores de módulo de elasticidade (Módulo de Young), resistência à corrosão e características de biocompatibilidade. A presença de elementos intersticiais (oxigênio, carbono, nitrogênio e hidrogênio) altera de maneira significativa as propriedades mecânicas da liga, principalmente suas propriedades elásticas, causando endurecimento ou fragilização da liga. As medidas de espectroscopia mecânica constituem uma ferramenta poderosa para o estudo da interação destes elementos substitucionais e intersticiais com a matriz metálica. O objetivo do trabalho foi prepararA LIGA Ti-15Mo por fusão a arco, e estudar a influência de tratamentos térmicos e do oxigênio presente em solução sólida, na estrutura, propriedades mecânicas, químicas, anelásticas e biocompatibilidade da liga. Os resultados de difração de raios X analisados pelo método de Rietveld permitiram quantificar as fases presentes na microestrutura, estando de acordo com as micrografias obtidas. Os resultados de dureza e módulo de elasticidade mostraram ser sensíveis à concentração de oxigênio e à microestrutura da liga. Nos ensaios de corrosão houve uma melhora significativa do potencial de corrosão após as dopagens com oxigênio. As medidas de espectroscopia mecânica apresentaram estruturas de relaxação e foram identificados os processos constituintes. Os ensaios de biocompatibilidade mostraram que a liga em questão pode ser considerada biocompatível
Since 1970, titanium and some of its alloys have been widely used in the manufacture of special devices and prostheses in medical and dental areas due to properties which include low elasticity modulus values, corrosion resistance and characteristics of biocumpatibility. The presence of interstial elements (carbon, nitrogen, oxygen and hydrogen) significantly alters the alloy's mechanical properties, mainly its elastic properties, causing either a hardening or softening of the alloy. Mechanical spectroscopy measurements are a powerful tool to study the interaction of these substitutional and interstitial elements with a metallic matrix. The aim of this work was to prepare the Ti-15Mo alloy by arc-melting and study the influence of heat treatments and oxygen present in the solid solution of the structure, as well as the mechanical, chemical and anelastic properties, and biocompatibility of the alloys. The results of x-ray diffraction were analyzed by the Rietveld Method to allow the phases present in the microestructure to be quantified according to the obtained micrographies. The hardness and elasticity modulus results were sensitive to the oxygen concentration and the alloy microstructure. In corrosion tests there was a significant improvement of the corrosion potential after the oxygen dopyng. The mechanical spectroscopy measurements showed relaxation structures, and constituent relaxation processes were identified. The biocompatibility tests showed that the alloy in question can be considered biocompatible

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Nascimento, Fabiana Cristina. "Efeito do tamanho de grão nas propriedades mecanicas e na recuperação de forma de ligas inoxidaveis com efeito de memoria de forma". [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263097.

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Orientador: Paulo Roberto Mei, Jorge Otubo
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-03T16:48:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_FabianaCristina_D.pdf: 16822644 bytes, checksum: de85a85a4926f98977b06a1e63db7902 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: O conteúdo deste trabalho apresenta resultados que permitem avaliar a influência do tamanho de grão em algumas propriedades mecânicas e de recuperação de forma das ligas à base de Fe-Mn-Si-Cr-NiCo. Verificou-se que o refinamento da microestrutura facilitou a transformação e reversão da martensita-E, indicando que amostras com menor tamanho de grão apresentaram uma recuperação de forma maior. O efeito do tamanho de grão nas propriedades mecânicas foi mais evidente nos primeiros ciclos de treinamento. Em termos de EMF, o efeito mais significativo foi entre o primeiro e segundo ciclos para todas as condições de TG. No primeiro ciclo de compressão, a amostra com TG = 751lm apresentou uma recuperação de forma 50% superior quando comparada com condição de TG = 1291lm. Parâmetros como dureza Vickers, dureza superficial, limite de escoamento e fração volumétrica das fases, também foram avaliados em função do tamanho de grão
Abstract: The content of this work present results that allow to evaluate the grain size influence in some mechanical and recovery properties of the Fe-Mn-Si-Cr-Ni-Co based alloys. It was verified that the microstructure refinement facilitated the transformation and reversion of E martensite, indicating that small grain size samples presented a major shape memory recovery. The grain size effect on the mechanical properties it was more evident on the first cycles trainig. In terms of 5MB, the effect more significant it was between first and second cycles for the all grain size conditions. On the first compression cycle the sample with GS = 75_m presented a shape recovery 50% upper when compared with the condition of GS = 129_m. Parameters as Vickers hardness, superficial hardness, yield strength, strain-stress and volume fraction of phases also were studied as a function grain size
Doutorado
Materiais e Processos
Doutor em Engenharia Mecânica

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MOREIRA, Antonio Luciano Seabra. "Análise do processo de difusão atômica no estado sólido em sistemas unidirecionais e radiais". Universidade Estadual de Campinas, 1991. http://repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265161.

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Resumo:

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-28T16:22:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5)
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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Este trabalho apresenta um método analítico para o estudo da difusão atômica no estado sólido em sistemas binários com fluxos atômicos unidirecional, radial cilíndrico e radial esférico com somente uma fase, nos quais não ocorram transformações de fases. Inicialmente é realizada uma revisão bibliográfica dos principais métodos propostos para a análise da difusão atômica nestes sistemas. Em seguida são desenvolvidos fatores geométricos de correção e efetuadas mudanças de variáveis que, introduzidos na equação diferencial da difusão atômica unidirecional, permitem a conversão de um sistema para outro. A equação diferencial modificada é resolvida utilizando-se uma solução exata conhecida, baseada na função erro, quando são determinadas as equações que representam a posição da interface de difusão em função do tempo e os perfis de concentrações de Soluto em função da posição e do tempo durante o processo. A precisão das equações analíticas obtidas é verificada através de comparações com resultados numéricos. Posteriormente é realizado um estudo comparativo entre os parâmetros de difusão atômica de cada um dos sistemas considerados. Finalmente são apresentadas possíveis aplicações do método desenvolvido na solução de problemas práticos envolvendo o fenômeno em questão.
In this work an analytical method is proposed to study diffusion pro¬cess in the solid state in binary systems consisting of only one phase with unidirectional, cylindrical and spherical atomic fluxo Initially a literature survey is carried out regarding some of the most important methods applied to diffusion process in these systems. The method is developed from the differential equation which treats this process in systems with unidirectional atomic flux, that is modified by geometric correlation and convenient changes of variables. The modified differential equation is solved by using a well known exact solution based on the error function and equations are obtained to analyse both the position of the diffusion interface as a function of time and the concentration profiles as a function of the position and time. The predictions furnished by the analytical method are compared with numerical results. A comparative study of diffusion process in planar, cylindrical and spherical geometries is ais o presented. Finally possible applications of the proposed method to the solution of practical problems are discussed.

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Pértile, Luana Beatriz. "Caracterização mecânica e eletroquímica in vitro e in vivo da liga NiTi". Florianópolis, SC, 2005. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102296.

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Resumo:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais.
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A utilizacao de metais ou ligas metalicas para o tratamento endovascular de arteriopatias requer condicoes estruturais e superficiais que propiciem funcionalidade e biocompatibilidade. A liga de NiTi pode atender a estes requisitos atraves de tratamentos termicos adequados e que resultem em propriedades mecanicas favoraveis a aplicacao e, resistencia a corrosao elevada. Atraves deste trabalho, procurou-se definir a condicao de tratamento termico ideal para se obter fios de NiTi superelasticos e com boas condicoes superficiais. Essas propriedades foram avaliadas atraves de ensaios mecanicos e eletroquimicos in vitro por meio de analise de variancia e teste t de Student. Para os ensaios in vivo foi validado um metodo de aquisicao de dados utilisando um eletrodo de pseudo-referencia de platina e um eletrodo de trabalhdo de NiTi. Elevadas temperaturas de tratamento termico dao origem a uma estrutura martensitica que favorece a propriedade de memoria de forma da liga NiTi, mas gera condicoes superficiais desfavoraveis para solicitacoes mecanicas e quimicas, reduzindo o tempo de vida sob fadiga e corrosao. Temperaturas de tratamento termico baixas favorecem a formacao de NiTi superelastico em funcao do tempo de processamento, mas geram superficies com menor incidencia de defeitos, propiciando um tempo de vida maior para o material. A condicao padrao de tratamento termico (CP) apresenta propriedades intermediarias de vida sob fadiga e, potenciais de corrosao e transpassivacao, quando comparada com as condicoes encruada (CP0), CP-T-t, CP+T+t, CP+T-t e CP-T+t, onde T representa variacao na teperatura e t variacao no tempo de tratamento termico. As reacoes eletroquimicas in vivo, para a condicao CP, podem ser bem simuladas atraves de ensaios eletroquimicos in vitro com solucao AFNOR S90-

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Corrêa, Maria Emilia Cavalca [UNESP]. "Processamento e caracterização mecânica da liga à base de titânio (Ti-7,5Mo) para confecção de prótese ortopédica". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/94377.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-20Bitstream added on 2014-06-13T19:55:25Z : No. of bitstreams: 1 000755466.pdf: 1900630 bytes, checksum: 11facf52f6b2aee9fd218c8256725d0f (MD5)
Nos últimos anos, o aumento da qualidade de vida e o envelhecimento da população, resultou no estudo de novos materiais para aplicações ortopédicas. Biomateriais metálicos, como o titânio e suas ligas, têm sido utilizados devido as suas excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Neste estudo, a viabilidade do uso da liga Ti-7.5Mo na substituição do tecido duro foi avaliada. Os lingotes de liga de Ti-7.5Mo foram fundidos em forno a arco sob atmosfera controlada. Corpos de prova foram usinados a partir de barras obtidas por forjamento rotativo após tratamento térmico. Ensaios de compressão e fadiga foram avaliados para se obter as propriedades mecânicas. Também foi realizada a análise microestrutural (DRX e microscopia óptica). Os resultados obtidos demonstram grande possibilidade da utilização desta liga para aplicações na confecção de implantes de carga como a prótese de quadril
In the last years, the increase of the of life expectancy and aging of the population has resulted in the study of new materials for biomedical applications. Metallic biomaterials, such as titanium and its alloys, have been used due their excellent properties such biocompatibility. In this study, the viability of the use Ti-7.5Mo alloy in the replacing of the hard tissue was evaluated. Ingots of the Ti-7.5Mo alloy were obtained in arc melting furnace with inert atmosphere. Bars were obtained after heat treatment and cold work by swaging. Compression,tension test and fatigue tests were use for evaluated the mechanical properties. Also microsctructural analysis was realized by using XRD and optical microscopy. Experiments results indicate that Ti-7.5Mo alloy have Young modulus (65 GPa) lower than other commercial alloys and titanium commercially pure. Alloy exhibited higher ratio strength-to–modulus ratio this property is very interesting for biomedical applications. Processing influenced the performance of the alloy during compression test. Analysis of the results shows the potential of this alloy for biomedical applications due their excellent behavior

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Corrêa, Maria Emilia Cavalca. "Processamento e caracterização mecânica da liga à base de titânio (Ti-7,5Mo) para confecção de prótese ortopédica /". Guaratinguetá, 2014. http://hdl.handle.net/11449/94377.

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Resumo:

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro
Banca: Angelo Caporalli Filho
Banca: Amélia Paqual Marques
Resumo : Nos últimos anos, o aumento da qualidade de vida e o envelhecimento da população, resultou no estudo de novos materiais para aplicações ortopédicas. Biomateriais metálicos, como o titânio e suas ligas, têm sido utilizados devido as suas excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Neste estudo, a viabilidade do uso da liga Ti-7.5Mo na substituição do tecido duro foi avaliada. Os lingotes de liga de Ti-7.5Mo foram fundidos em forno a arco sob atmosfera controlada. Corpos de prova foram usinados a partir de barras obtidas por forjamento rotativo após tratamento térmico. Ensaios de compressão e fadiga foram avaliados para se obter as propriedades mecânicas. Também foi realizada a análise microestrutural (DRX e microscopia óptica). Os resultados obtidos demonstram grande possibilidade da utilização desta liga para aplicações na confecção de implantes de carga como a prótese de quadril
Abstract: In the last years, the increase of the of life expectancy and aging of the population has resulted in the study of new materials for biomedical applications. Metallic biomaterials, such as titanium and its alloys, have been used due their excellent properties such biocompatibility. In this study, the viability of the use Ti-7.5Mo alloy in the replacing of the hard tissue was evaluated. Ingots of the Ti-7.5Mo alloy were obtained in arc melting furnace with inert atmosphere. Bars were obtained after heat treatment and cold work by swaging. Compression,tension test and fatigue tests were use for evaluated the mechanical properties. Also microsctructural analysis was realized by using XRD and optical microscopy. Experiments results indicate that Ti-7.5Mo alloy have Young modulus (65 GPa) lower than other commercial alloys and titanium commercially pure. Alloy exhibited higher ratio strength-to-modulus ratio this property is very interesting for biomedical applications. Processing influenced the performance of the alloy during compression test. Analysis of the results shows the potential of this alloy for biomedical applications due their excellent behavior
Mestre

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Pereira, Adriana Ana. "Influência do teor de enxofre na microestrutura, nas propriedades mecânicas e na usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25". Florianópolis, SC, 2005. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/103069.

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Resumo:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.
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O presente trabalho trata da influência do enxofre sobre as alterações microestruturais, propriedades mecânicas e usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25. Os corpos de prova para esta pesquisa foram produzidos em condições de fabricação comercial pela Tupy Fundições com teores de enxofre variando de 0,065% a 0,18%. Os efeitos da variação do teor de enxofre sobre a microestrutura e as propriedades mecânicas do ferro fundido cinzento FC 25 foram analisados através de amostras metalográficas com diferentes técnicas de caracterização microestrutural. As influências do enxofre sobre a usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 foram estudadas no torneamento externo longitudinal nas velocidades de 100, 150 e 200 m/min, com ferramenta de metal duro sem cobertura, utilizando como critério de avaliação o desgaste de flanco. O aumento na porcentagem do enxofre no ferro fundido cinzento FC 25, de 0,065% para 0,18%, não produziu alterações significativas nas propriedades mecânicas e na microestrutura do material. Constatou-se que para uma efetiva redução do desgaste por adesão, durante a usinagem, a menor área ocupada por sulfeto de manganês deve ser de (18 ± 6) x 10-3 %. A usinabilidade do ferro fundido cinzento FC 25 com 0,12%, 0,15% e 0,18% de enxofre não difere significativamente quando usinado a 150 e 200 m/min. Em relação ao ferro fundido cinzento com 0,12% de enxofre, o material com 0,065% S apresentou uma redução na vida da ferramenta de aproximadamente 24%, 32% e 38%, para as velocidades de 100, 150 e 200 m/min, respectivamente.

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Martins, Júnior José Roberto Severino. "Efeito de oxigênio na biocompatibilidade e propriedades da liga Ti-15Mo /". Bauru : [s.n.], 2010. http://hdl.handle.net/11449/99715.

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Resumo:

Orientador: Carlos Roberto Grandini
Banca: Marize Varella de Oliveira
Banca: Nilson Tadeu Camarinho de Oliveira
O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp
Resumo: Desde 1970, o titânio e algumas de suas ligas são vastamente usados na fabrição de próteses e dispositivos especiais nas áreas médica e odontológica devido às suas propriedades como baixos valores de módulo de elasticidade (Módulo de Young), resistência à corrosão e características de biocompatibilidade. A presença de elementos intersticiais (oxigênio, carbono, nitrogênio e hidrogênio) altera de maneira significativa as propriedades mecânicas da liga, principalmente suas propriedades elásticas, causando endurecimento ou fragilização da liga. As medidas de espectroscopia mecânica constituem uma ferramenta poderosa para o estudo da interação destes elementos substitucionais e intersticiais com a matriz metálica. O objetivo do trabalho foi prepararA LIGA Ti-15Mo por fusão a arco, e estudar a influência de tratamentos térmicos e do oxigênio presente em solução sólida, na estrutura, propriedades mecânicas, químicas, anelásticas e biocompatibilidade da liga. Os resultados de difração de raios X analisados pelo método de Rietveld permitiram quantificar as fases presentes na microestrutura, estando de acordo com as micrografias obtidas. Os resultados de dureza e módulo de elasticidade mostraram ser sensíveis à concentração de oxigênio e à microestrutura da liga. Nos ensaios de corrosão houve uma melhora significativa do potencial de corrosão após as dopagens com oxigênio. As medidas de espectroscopia mecânica apresentaram estruturas de relaxação e foram identificados os processos constituintes. Os ensaios de biocompatibilidade mostraram que a liga em questão pode ser considerada biocompatível
Abstract: Since 1970, titanium and some of its alloys have been widely used in the manufacture of special devices and prostheses in medical and dental areas due to properties which include low elasticity modulus values, corrosion resistance and characteristics of biocumpatibility. The presence of interstial elements (carbon, nitrogen, oxygen and hydrogen) significantly alters the alloy's mechanical properties, mainly its elastic properties, causing either a hardening or softening of the alloy. Mechanical spectroscopy measurements are a powerful tool to study the interaction of these substitutional and interstitial elements with a metallic matrix. The aim of this work was to prepare the Ti-15Mo alloy by arc-melting and study the influence of heat treatments and oxygen present in the solid solution of the structure, as well as the mechanical, chemical and anelastic properties, and biocompatibility of the alloys. The results of x-ray diffraction were analyzed by the Rietveld Method to allow the phases present in the microestructure to be quantified according to the obtained micrographies. The hardness and elasticity modulus results were sensitive to the oxygen concentration and the alloy microstructure. In corrosion tests there was a significant improvement of the corrosion potential after the oxygen dopyng. The mechanical spectroscopy measurements showed relaxation structures, and constituent relaxation processes were identified. The biocompatibility tests showed that the alloy in question can be considered biocompatible
Mestre

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RODRIGUES, Débora Carvalho de Melo. "Propriedades magnéticas de nanoestruturas de metais de transição 3d em superfícies de Pd". Universidade Federal do Pará, 2012. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5078.

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Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-25T15:47:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_PropriedadesMagneticasNanoestruturas.pdf: 20228142 bytes, checksum: 9976e2317ce08c4aebbd71bd44297386 (MD5)
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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Motivados por estudos experimentais acerca de monocamadas de metais de transição 3d sobre superfícies de Pd, nesta dissertação investigamos o complexo magnetismo de nanoestruturas, embebidas ou adsorvidas, em superfícies metálicas através de cálculos de primeiros princípios. Utilizamos o método RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear MuffinTin Orbital - Atomic Sphere Approximation), o qual é baseado na teoria do funcional da densidade (DFT - Density Functional Theory) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não colineares. Com este propósito, investigamos nanoestruturas embebidas e ligas (2 x 2) de metais 3d (Cr, Mn, Fe, Co e Ni) na superfície Pd (110), além de nanoestruturas de Cr adsorvidas sobre a superfície de Pd (111). Primeiro, para as nanoestruturas embebidas na superfície Pd (110), analisamos a variação do momento magnético de spin orbital com relação ao número de vizinhos e de valência dos metais 3d. Também mostramos que estas estruturas têm ordenamento magnético colinear, exceto as de Cr e Mn, que apresentam magnetismo não colinear associado à frustração geométrica. Para o caso de nanofios de Cr adsorvidos sobre a superfície de Pd (111), verificamos uma configuração colinear antiferromagnética para cadeias com até 9 átomos. Para o nanofio com 10 átomos obtivemos uma configuração tipo antiferromagnética inclinada (canted). No caso de nanoestruturas de Cr bidimensionais, verificamos complexas configurações magnéticas não colineares com diferentes quiralidades.
Motivated by experimental studies of 3d transitional metal monolayers on Pd surfaces, we studied the complex magnetism of nanostructures, intermixed or adsorbed, on metallic surfaces, via ab initio calculations. We used the RS-LMTO-ASA method (Real Space - Linear Muffin-Tin Orbitals - Atomic Sphere Approximation), which is based on the Density Functional Theory and has been implemented to calculate non-collinear magnetic structures. With this purpose, we investigated intermixed metallic (Cr, Mn, Fe, Co and Ni) nanostructures and alloys (2 x 2) in Pd (110) surface and also adsorbed nanostructures on Pd (111). For intermixed nanostructures in Pd (110), we analyzed the behavior of the spin and orbital magnetic moments as function of the number of first neighbors and the valence number of the 3d metals. We verified a collinear magnetism for most of the cases, except for the Cr and Mn geometrically frustrated structures, which present noncollinear magnetic configurations. For Cr nanowires adsorbed on Pd (111), we obtained a collinear antiferromagnetic configuration for chains with up to 9 atoms. For the nanowire with 10 atoms of Cr, the magnetic ordering is antiferromagnetic canted. For two dimensional Cr nanostructures adsorbed on Pd (111), we obtained complex noncollinear magnetic structures, with different chiralities.

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Drumond, Juliovany. "Efeito do silício e de parâmetros de processo nas microestruturas e propriedades mecânicas de um aço bifásico laminado a frio". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/99458.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Made available in DSpace on 2013-03-04T20:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313818.pdf: 31014492 bytes, checksum: 0b73ee543140bae3484718c31a8aa31d (MD5)
Os aços bifásicos têm grande utilização na indústria automotiva, especialmente em função da sua alta resistência mecânica e boa ductilidade. Estas propriedades são devidas à microestrutura destes aços que é composta basicamente de ferrita e martensita, embora ainda possa apresentar uma pequena quantidade de bainita e austenita retida. Neste trabalho estudou-se o efeito da adição de silício nas propriedades mecânicas e na microestrutura final de um aço bifásico, em amostras produzidas em laboratório de aços baixo carbono com e sem adição de silício. O tratamento térmico foi realizado em um forno com banho de sal, a fim de aquecer as amostras em diferentes temperaturas de austenitização, mantê-las nesta temperatura por 60 segundos e, em seguida, resfriá-las em água ou ao ar. A análise foi baseada na formação da austenita nas diferentes temperaturas de austenitização, bem como na sua decomposição após os resfriamentos. Foi observado que o silício acelerou a recristalização da ferrita durante o aquecimento, promovendo uma maior taxa de nucleação da austenita durante o processo de austenitização. Em consequência, o aço com adição de silício apresentou uma maior fração de austenita formada antes do resfriamento juntamente com uma maior temperabilidade desta fase. A maior temperabilidade no aço com silício gerou uma maior porcentagem em volume de martensita na microestrutura final, aliada a uma menor fração de bainita e nova ferrita. Com relação às propriedades mecânicas, o aço com silício apresentou maiores limites de escoamento e de resistência em boa parte das temperaturas estudadas, o que está diretamente relacionado com os constituintes contidos na microestrutura deste aço.

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Carvalho, Rosimeire Silva de. "A influência do cobre nas microestruturas e propriedades mecânicas de uma liga Al2%Ni solidificadas com fluxo de calor unidirecional e transiente". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/23176.

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Resumo:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-08T17:17:12Z No. of bitstreams: 1 2016_RosimeireSilvadeCarvalho.pdf: 4897414 bytes, checksum: bc1dc74a66a09b797fd7a53db24619b1 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-03T22:48:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RosimeireSilvadeCarvalho.pdf: 4897414 bytes, checksum: bc1dc74a66a09b797fd7a53db24619b1 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-04-03T22:48:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RosimeireSilvadeCarvalho.pdf: 4897414 bytes, checksum: bc1dc74a66a09b797fd7a53db24619b1 (MD5)
As características mecânicas e químicas dos produtos metálicos solidificados dependem do arranjo microestrutural, mais especificamente do tamanho de grão e espaçamentos celulares ou dendríticos, das heterogeneidades de composição química, do tamanho, forma e distribuição das inclusões. A fusão de metais e, consequentemente, a solidificação, são etapas importantes na obtenção dos mais variados bens no nosso dia-a-dia. Neste trabalho, foram conduzidos experimentos de solidificação unidirecional em regime transiente (vertical ascendente) para asolidificação de ligas do sistema alumínio-níquel. Esta análise visa investigar experimentalmente o efeito das composições nos principaisparâmetros do processo de solidificação e sua influência nas estruturas de solidificadas. Após a obtenção dos lingotes e registrados das variações de temperatura, foram determinados os seguintes parâmetros de solidificação: velocidade de avanço da frente de solidificação, gradiente de temperatura em frente à isoterma liquidus, taxa de resfriamento e tempo local de solidificação. As macroestruturas obtidas evidencia estruturas colunares e as microestruturas aspecto dendrítico determinados através da microscópia óptica. É estabelecida no trabalho uma comparação entre os espaçamentosdendríticos e interdendríticos em relação adição do cobre determinadas pela microscópia eletrônica de varredura (MEV). Osespaçamentos dendríticosprimários experimentais referentes a solidificação das ligas Al2%Ni com 0,5%; 1,0% e 1,5%, são usados para estimar o módulo de elasticidade através do ensaio Sonelastic , dureza Brinell e microdurezaVickers correlacionando-os seus valores em relação ao efeito da adição do cobre com teores variados.
The mechanical and chemical characteristics of the solidified metal products depend on the microstructural arrangement, more specifically on grain size and cellular or dendritic spacing, heterogeneities of chemical composition, size, shape and distribution of inclusions, etc. The fusion of metals and, consequently, the solidification are important steps in obtaining the most varied goods in our daily life. In this work, unidirectional solidification experiments were carried out in a transient regime (vertical ascending). The study of the solidification of metals and alloys in metal / mold system aims to find ways to combine the best desired characteristics and at the same time prevent the occurrence of defects during the solidification process, considering the importance of the correlation of the mechanical properties of A piece with structural morphology, at the microstructural levels. This analysis aims to experimentally investigate the effect of the compositions on the main parameters of the solidification process and their influence on the solidified structures. After the ingots were obtained and recorded of the temperature variations, the following solidification parameters were determined: solidification front feed rate, temperature gradient in front of the liquidus isotherm, cooling rate and local solidification time. The obtained macrostructures evidences columnar structures and dendritic aspect microstructures determined by optical microscopy. A comparison between dendritic and interdendriticspacings in relation to copper addition determined by scanning electron microscopy (SEM) is established in the paper. The experimental primary dendritic spacings referring to the solidification of Al2% Ni alloys with 0.5%; 1.0% and 1.5% are used to estimate the modulus of elasticity through the Sonelastic test, Brinell hardness and Vickers microhardness, correlating their values in relation to the effect of the addition of copper with varied contents.

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Silva, Sandro Luz da. "Análise de juntas soldadas de aços dissimilares AISI 304 e SAE 1020 com metais de adição ER 309L e ER 70S3 pelo processo GTAW /". Guaratinguetá, 2016. http://hdl.handle.net/11449/146732.

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Resumo:

Orientador: Peterson Luiz Ferrandini
Coorientador: José Vitor Candido de Souza
Banca: Luis Rogério de Oliveira Hein
Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei
Resumo: Atualmente os processos de soldagem de juntas dissimilares são muito utilizados na indústria petrolífera e nuclear, caracterizada pela união entre diferentes materiais. No presente trabalho, será estudada a possibilidade da união entre o aço inoxidável AISI 304 e aço carbono SAE 1020. Os quais são largamente utilizados em linhas de vapor em plantas de energia, em reatores nucleares, plantas petroquímicas, devido suas diferentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Este trabalho tem por objetivo principal, estudar profundamente, as propriedades mecânicas, físicas e químicas, com o auxílio de testes e equipamentos específicos: ensaios de Microdureza Vickers, ensaio de tração, de interpretação das macrografias e micrografias utilizando microscopia ótica e também análise da difração de raios x das juntas soldadas. Foram executadas pesquisas bem fundamentadas, para verificar e discutir os resultados obtidos, justificando a substituição das varetas de aço inoxidável AWS ER 309L, por varetas de aço carbono AWS ER 70S3 como metal de adição, utilizando processo de soldagem manual GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), objetivando a redução de custo no processo de soldagem e viabilizando um bom investimento para pesquisas futuras
Abstract: Nowadays the welding processes of dissimilar joints are widely used in the oil and nuclear industry, characterized by the union of different materials. In the present work, will be studied the possibility of union between stainless steel AISI 304 and carbon steel SAE 1020. Which are widely used in steam lines in power plants, nuclear reactors, petrochemical plants, due to their different mechanical and corrosion resistance properties. The main objective of this work is to study deeply the mechanical, physical and chemical properties, evaluated by specific tests and equipments: Vickers hardness tests, tensile tests, interpretation of macrographs and micrographs utilizing the optical microscope and also analysis of x-ray diffraction applied to the welded joints. Well-founded research have performed to verify and discuss the results. Justifying the replacement of stainless steel rods AWS ER309L, carbon steel rods AWS ER70S3 as filler metal, using manual welding process GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding), aiming the cost reduction in welding and process, making a possible good investment for future research
Mestre

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Pereira, Marcelo dos Santos. "Influencia do processamento termomecanico na estrutura e nas propriedades mecanicas de um aço ultra-baixo carbono livre de intersticiais". [s.n.], 1998. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263085.

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Resumo:

Orientador: Paulo Roberto Mei
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-23T21:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MarcelodosSantos_D.pdf: 15828219 bytes, checksum: ff068bb5edbfa09052e2449e067dcb18 (MD5) Previous issue date: 1998
Resumo: Nos últimos anos, melhorias substanciais na tecnologia de fabricação de aços tornaram possível o desenvolvimento de aços de ultra-baixo carbono livres de intersticiais (interstitial free steels). Os aços IF apresentam teores de carbono menores que 50ppm, em peso, e são estabilizados com titânio e/ou nióbio, objetivando remover os elementos intersticiais presentes, principalmente o carbono e o nitrogênio. Se caracterizam por apresentar altos valores no coeficiente de anisotropia médio e no alongamento, e são aplicados em operações que requerem materiais com alta capacidade de conformação. O principal objetivo deste trabalho é o de estabelecer uma correlação entre parâmetros do tratamento termomecânico; em especial as temperaturas de acabamento e bobinamento; a microestrutura e as propriedades mecânicas e, com isso, propor uma otimização no processamento deste material. O aço, doado pela Açominas, foi laminado a quente e a frio e recozido continuamente em escala laboratorial. As propriedades mecânicas foram determinadas através de ensaios de tração e de embutimento e ensaios para determinação do coeficiente de anisotropia médio, enquanto a microestrutura foi caracterizada através de microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a aplicação de altas temperaturas de acabamento (900°C) e de bobinamento (700°C), durante a laminação a quente, ocasiona a formação de uma microestrutura fina, homogênea e equiaxial, provoca um crescimento no tamanho dos precipitados e aumenta os valores do coeficiente de anisotropia e do alongamento do material, propiciando uma condição de processamento ótima do aço para aplicações em estampagem extra-profunda
Abstract: In the last years, substantial improvements on steelmaking technology have made possible the development of interstitial-free steels containing ultra-Iow carbonoThe IF steels show carbon content lower than 50 ppm, in weight, and are stabilized with titanium and niobium, in arder to remove the interstitial elements, mainly carbon and nitrogen. They are characterized by high levels of r-values and elongation, and are applied in operations which require materials with high conformation capacity. The purpose of this investigation is to establish correlations among thermomechanical treatment parameters; specially finishing and coiling temperatures; microstructure and mechanical properties and, on establishing these correlations, it proposes a processing optimizing of this material. The steel, produced by Açominas, was hot and cold rolled and continuous annealed in laboratorial scale. The mechanical properties were determined by tensile, drawing and r-value tests, whereas the microstructure was characterized by optical and scanning electron microscopy. The results showed that the use of high finishing temperature (900°C) and high coiling temperature (700°C), during hot rolling, promotes a fine, homogeneous and eqüiaxial microstructure, grows the precipitate and increases the r-values and the elongation, propitiating a steel optimum processing condition for extra deep-drawing applications
Doutorado
Materiais e Processos de Fabricação
Doutor em Engenharia Mecânica

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Silva, Junior Altino Ribeiro da. "Determinação das propriedades mecânicas da liga A356 conformada por spray para diferentes teores de ferro e condições de processamento". Universidade Federal de São Carlos, 2008. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/820.

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Resumo:

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3311.pdf: 10954502 bytes, checksum: 2fd3ab6f33046524bec0f81441df4982 (MD5) Previous issue date: 2008-04-22
Financiadora de Estudos e Projetos
The aims of this work were the microstructural and tensile properties characterization of the hypoeutectic spray formed Al-Si 356, with and without contamination for iron, spray formed, extruded and heat treatment. The alloys were melted by induction furnace, gas atomized with nitrogen and deposited onto a copper substrate, after that the deposits had been parted and hot extrusion. Later some samples had been submitted the heat treatments. Spray formed material showed fine and homogenous microstructure, composed by equiaxial _-Al matrix, silicon particles and _-AlFeSi intermetallics phases, for contaminated samples. Higher porosity and lower yield process were obtained increasing the superheating temperature. The extrusion promoted grain refinement by a recrystallization process and strong decrease of the porosity. Room temperature tensile tests of the spray formed Al-Si 356 alloy showed both increased tensile strength and elongation when compared with the values observed for conventionally cast counterparts. These results can be ascribed to the refined grain size, silicon particles morphology and smaller _- AlFeSi phases presented in spray formed deposits. When, the samples spray formed and extruded showed higher values for the ultimate tensile strength and ductility when compared to Al-Si 356 alloy deposits processed by same parameters. The heat treatment samples of the Al- Si contaminated with iron, showed higher values for the tensile strength and lower decrease for the elongation when compared to spray formed and extruded.
O presente trabalho teve por objetivo a caracterização microestrutural e determinação das propriedades mecânicas das ligas de AlSi 356, com e sem contaminação por ferro, conformadas pro spray, extrudadas e tratadas termicamente. O processamento foi realizado através da fusão das ligas em forno indução, da atomização com nitrogênio e da deposição do spray sobre um substrato de cobre, em seguida os depósitos foram seccionados e processados por extrusão a quente. Posteriormente algumas amostras foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização e precipitação. A conformação por spray resultou em depósitos com uma microestrutura refinada e homogênea sendo composta basicamente por grãos equiaxiais de Al-_, partículas de silício e agulhas da fase _-AlFeSi. A porosidade dos depósitos foi minimizada através de processo de extrusão, o qual, também, proporcionou o refinamento de grãos através da recristalização da matriz. Ensaios de tração a temperatura ambiente em amostras conformadas por spray, apresentaram um aumento relativo nos valores de limite de escoamento, de resistência e de alongamento, quando comparados aos valores obtidos para a liga fundida em areia. Estes resultados foram atribuídos ao refinamento do tamanho de grão, á forma particulada do silício e à redução da razão de aspecto, para as ligas contaminadas, das agulhas _-AlFeSi presentes no material conformado por spray. Quando conformada por spray e extrudada, a liga 356 apresenta valores de limite de escoamento, de resistência e de dutilidade superiores aos apresentados pela liga fundida e conformada por spray sob as mesmas condições de processamento, devido às menores porcentagens de silício e de porosidade. As ligas Al-Si contaminadas que tratadas termicamente apresentaram aumentos significativos nos limites de escoamento e de resistência e diminuição do alongamento quando comparados com as ligas conformadas por spray e extrusão.

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Zangrandi, Aelcio. "Um estudo sobre o endurecimento, o processamento e propriedades mecânicas de uma liga de alumínio da série 3XXX tipo AA 3104 com adições de zinco /". Guaratinguetá : [s.n.], 2006. http://hdl.handle.net/11449/116076.

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Resumo: Modificações na composição química e no processamento termomecânico têm sido algumas das várias alternativas estudadas, para melhorar o desempenho de ligas de alumínio tradicionais. Neste trabalho foi modificada a composição de uma liga Al-Mn-Mg do tipo AA 3104, endurecível por deformação, adicionando-se diversos teores de zinco, transformando-a numa liga Al-Mn-Mg(Zn), endurecível por precipitação. O objetivo foi estudar e quantificar os efeitos do zinco sobre o processamento termomecânico e as propriedades mecânicas da liga modificada. Ligas com teores de zinco entre 0,03 a 1,52% foram fundidas e processadas obtendo-se um encruamento semelhante a condição H-19 industrial, denominada rota R. Ligas com teores de zinco entre 1,14 a 2,17% foram fundidas e processadas segundo três diferentes rotas: na rota S, o recozimento da rota R foi substituído por solubilização antes da laminação a frio; nas rotas E3H e E6H, as tiras laminadas a frio foram envelhecidas em dois estágios: 121°C por três horas para as duas rotas, mais três horas para a rota E3H e seis para a rota EH a 163°. A tensão de escoamento (SIGMA IND E) e a resistência à tração (SIGMA IND T) para a rota R aumentaram da ordem de 18% e 19% respectivamente, com o aumento do teor de zinco, enquanto o alongamento (E) permaneceu em torno de 4,5%. As propriedades mecânicas (SIGMA IND E SIGMA T E ) AUMENTARAM EM TORNO DE 25%, 31% E 27%, respectivamente, para a rota S. Considerando concentrações aproximadamente iguais de zinco, não foram verificadas diferenças significativas para (SIGMA E SIGMA T), entre as rotas R E S, no entanto, a rota S apresentou alongamento médio maior que a rota R da ordem 44%. Os menores valores de (SIGMA IND E SIGMA IND T) e os maiores valores de E foram obtidos para a rota E6H.
Abstract: Modifications in the chemical compostion and termomechanical processing have been among various alternatives to improve the perfomance of the traditional alloys. In this work the composition of a Al-Mn-Mg non-heat treatable alloy of the type AA3104 has been modified by the addition of various zinc contents to transform it in a Al-Mn-Mg-(Zn) precipitation heat treating alloy. The aim of this work was to study and to value the effects of zinc additions on thermomechanical processing and mechanical properties of the modified alloy. In the R route, alloys containing zinc varyyng from 0,03 to 1,52%, after cas were processed to achieve a cold rolled condition similar to industrial H19 temper. Alloys containing zinc, varying from 1.14to 2.17% after cast were processed according to three different routes: a) the S route substituted the annealing of the R route by solution heat treatment and quenching, before cold rolling; b) for E3H and E6H routes, the cold rolling strips were heat reated in two-step aging, which consisted of 3 h at 121°C for two routes, plus 3 h at 163°C for E3H and 6h for E6H. It was found that for R roue the yield strength (SIGMA IND E) and the ultimate tensile strength (SIGMA IND T) increased on average for 18% and 19%, respectively, as the zinc content increased from 0,03 to 1,52, whereas the elongation (E) held almost constant on average for 4,5%. The mechanical properties (SIGMA IND E SIGMA IND T) and E for S route increased about 25%, 31% and 27% respectively. Aproximately equal amounts of zinc didn't cause significative differences for (SIGMA IND E e SIGMA IND T) among S and R routes, however, the average elongation of the S route was hogher than R route about 44%. Thw lowest values for (SIGMA IND E SIGMA IND T) and consequently the highest for E were obtained for E6H route.

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Pimenta, André Rocha. "Influência de tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas e metalúrgicas em liga odontológica à base de níquel-cromo". Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2009. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=5518.

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Resumo:

É crescente a preocupação com o desenvolvimento de materiais adequados a trabalharem interagindo com o corpo humano. Diversas pesquisas têm sido realizadas no desenvolvimento de biomateriais aplicáveis na odontologia, este empenho é justificável pelo grande número de intervenções cirúrgicas para extração de dentes realizadas em todo o mundo. Durante o processo de fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico que tem a função de promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Este trabalho avaliou as modificações causadas em propriedades mecânicas e microestruturais da liga à base de níquel (FIT CAST-SB) utilizada para fins odontológicos, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana (denominado de queima). A liga foi inicialmente fundida através da técnica de centrifugação e cera perdida. Posteriormente, um grupo de amostras (grupo TT) foi submetido ao tratamento térmico de queima para adesão da porcelana e o outro grupo (grupo F), permaneceu apenas submetido ao processo de fundição. Os grupos F e TT foram submetidos a ensaio de tração. Nos grupos F e TT, e no material como recebido pelo fabricante (grupo CR), foram realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, esta ultima através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos F e CR foram submetidos à análise química quantitativa (em um espectrômetro de emissão atômica) e semi-quantitativa por um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) acoplado ao MEV, sendo que esta ultima técnica também foi aplicada ao grupo TT. A técnica de tratamento digital de imagem foi aplicada às micrografias dos grupos F e TT, para a determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes, antes e após o tratamento térmico. Todos os resultados dos ensaios foram submetidos ao teste de hipótese nula (H0), para a distribuição t de Student. Concluiu-se que, para as amostras testadas, o limite de resistência foi superior ao fornecido pelo fabricante, respectivamente 559,39 e 545,55 MPa para os grupos F e TT, contra 306 MPa do fabricante. Enquanto o limite de escoamento foi ligeiramente inferior, 218,71 e 240,58 MPa para os grupos F e TT, respectivamente, contra 258 MPa do fabricante. Os resultados de microdureza ficaram entorno de 70HV, superior aos 21HV fornecido pelo fabricante. Pode-se afirmar, com 95% de confiabilidade, que não houve variação nas propriedades mecânicas e na microestrutura (quantidades de fases presentes e tamanho) antes e após a queima para adesão da porcelana, para os corpos de prova testados. A microestrutura da liga, quando observada em MEV no modo elétrons retroespalhados (modo BSE), é formada por uma matriz de estrutura dendrítica e coloração cinza, uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, e precipitados de coloração preta, apresentando também porosidades.
There is a growing concern with the development of suitable materials for interactive working with the human body. Many searchs have been carried in the development of biomaterials for odontology applications and this dedication is justifiable for the large number of surgical interventions for tooth extractions in the entire world. During the manufacturing process of dental reconstructions, which use metal-ceramic systems, a heat treatment is used to promote adhesion of the porcelain in the metal. However, it is known that heat treatment can change the metallic materials microstructure, changing their properties. This work evaluated the mechanical properties and microstructural changing of the nickel base alloy (FIT CAST-SB) used in odontology, when the alloy is submitted to the heat treatment for the porcelain adhesion (demented of firing). First the alloy was cast using the technical of centrifugation and lost-wax. After that, one samples group (TT group) was submitted for porcelain firing heat treatment and another group (F group), remained only cast. The F and TT groups were submitted to tensile test. The F and TT groups, and the material as received by the manufacturer (CR group), were submitted to microhardness test and microstructural characterization, this latter using scanning electron microscopic. The F and CR groups were submitted to quantitative chemical analysis (atomic emission spectroscopy) and semi-quantitative by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) in the MEV, and this last technique was applied to TT group too. The digital images process technique was applied to micrographics of F and TT groups, to determine the changes in the material phases before and after heat treatment. All results were submitted to the hypothesis test of Students t-distribution. For the samples tested, it was concluded that the tensile strength was higher then the manufacturer information, respectively 559,39 and 545,55 MPa for F and TT groups, against 306 MPa informed by the manufacturer. However, the yield point was slightly lower, 218,81 and 240,58 MPa for F and TT groups, respectively, against 258 informed by the manufacturer. The microhardness results were about 70HV, higher than 21HV informed by the manufacturer. It was concluded, with 95% of confiability, that there was no mechanical properties and microstructure (percent and size of the phases) changes, before and after porcelain firing, in the specimens used. The alloy microstructure, when observed by scanning electron microscopy (SEM) in backscattered electron mode (BSE mode) is formed by a matrix with dendritc structure and gray color, a second phase interdendritc with white color and lacy appearance, and black precipitates, and porosity are also found.

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Espindola, Eliane Sell. "Influência da oxidação térmica sobre as propriedades de superficíe do titânioe da liga Ti-6A1-4V para aplicações biomédicas e odontológicas". Universidade do Estado de Santa Catarina, 2008. http://tede.udesc.br/handle/handle/1731.

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Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PRE-TEXTUAL.pdf: 61510 bytes, checksum: de42e44f3e60516728ad63e4d079e03e (MD5) Previous issue date: 2008-10-31
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Titanium and its alloys are widely used in biomedical area. Although these materials have a good biocompatibility in nature , a surface treatment is generally required to prevent ionic dissolution and improve surface properties for use as implants and proteases. In this study we performed a thermal oxidation in order to thicker the oxide film aiming to prevent ionic dissolution and improve the surface properties. Thermal oxidation was carried out in air between 300 °C and 700 oC for 5 and 24 hours. Evidences from X-ray diffraction and differential thermal analyses showed that the passive film is converted into crystalline anatase at approximately 280 oC on titanium and Ti-6Al-4V alloy. At approximately 450 oC occurs the nucleation and growth of rutile. Between 450 °C and 700 oC the film is constituted of anatase and rutile on both materials. Surface roughness, micro and nanoindentation, wearcorrosion and Rokwell C adhesion tests were used to evaluate the surface properties of the oxide films. A significant increase on surface roughness was observed on the samples oxidized between 500 °C and 700 oC. The surface roughness increased steeply with temperature and oxidation time. A significant increase in the microhardness was observed on the samples treated over 500 °C. The highest values were found at 650 °C on both materials, measuring about 12,000 MPa and 10,000 MPa on Ti and Ti-6Al-4V, respectively. However, at 700 °C lower values were obtained due to the formation of a porous and fragile oxide film, composed essentially of rutile. Bellow 500 °C the oxide films are thin and the microhardness is somewhat the same of that of the substrate. The thin oxide films were evaluated by nanoindentation in terms of harness and elastic modulus. The hardness (H) and the modulus (E) found on the titanium and Ti-6Al-4V were of about H = 10-12 GPa and E = 180-250 GPa, and H = 10-18 GPa and E = 180-250 GPa, respectively. The specific wear-corrosion rate measured on the oxide films showed that the samples oxidized at 600 °C - 650 °C presented the lowest values. Rockwell-C adhesion tests reveled that the oxide films formed between 600 °C - 650 oC have good adhesion.
O titânio é considerado um metal apropriado para aplicações in vivo por causa de sua boa biocompatibilidade e excelente resistência à corrosão. Por isso, o titânio e suas ligas têm sido amplamente utilizados por várias décadas como materiais para implantes, próteses e dispositivos médicos. No entanto, o titânio comercialmente puro (Ti_cp) apresenta baixa dureza superficial e resistência ao desgaste, limitando sua aplicação em próteses articuladas, pois a articulação sofre impactos e atrito constantes. A liga Ti-6Al-4V ainda é a principal liga de titânio usada como biomaterial, mas existe a preocupação sobre a toxicidade do alumínio e do vanádio. Os íons de titânio são considerados agentes químicos cancerígenos, os íons alumínio causam desordem neurológica e os íons vanádio estão associados com distúrbios enzimáticos, entre outros problemas. Sabe-se que a camada passiva formada naturalmente é muito fina e permite uma certa dissolução iônica. Para limitar a dissolução iônica optou-se pela formação de um filme de óxido bem mais espesso do que ao filme passivo pelo processo de oxidação térmica. Este tratamento superficial também tem por finalidade aumentar a rugosidade superficial (de modo a otimizar a osseointegração), a dureza e a resistência à corrosão-desgaste (em próteses sujeitas a impactos e atrito constantes). Portanto, esse estudo consistiu em analisar a influência da oxidação térmica sobre as propriedades de superfície do Ti_cp e da liga Ti-6Al-4V para aplicações biomédicas e odontológicas. Os ensaios de oxidação térmica foram realizados entre 300 °C e 700 °C em atmosfera de ar ambiente durante 5 e 24 horas. Os filmes de óxido formados foram avaliados por ensaios de difração de raios-x, análise térmica, rugosidade superficial, micro e nanodureza, corrosão-desgaste e aderência Rockwell C. As análises por difração de raios-x e análise térmica mostraram que os óxidos são formados de rutilo e anatásia. Os filmes de óxidos formados entre 600 °C e 650 oC, tanto para o Ti_cp como para a liga Ti-6Al-4V apresentaram os melhores resultados quanto a resistência à corrosão-desgaste, rugosidade superficial e aderência. A dureza do filme de óxido aumentou expressivamente com a temperatura e tempo de oxidação térmica a partir de 500 °C. Os valores mais altos de dureza ocorreram para a temperatura de 650 °C, em ambas as amostras e tempos de oxidação térmica, correspondendo à aproximadamente 12.000 MPa e 10.000 MPa, para o Ti_cp e a liga Ti-6Al-4V, respectivamente. Porém a 700 °C, quando os filmes de óxido apresentaram fase predominante de rutilo, a dureza superficial diminuiu devido a maior porosidade e fragilidade do filme de óxido formado, para ambas as amostras e tempos de oxidação térmica. Quanto à propriedade de resistência à corrosão desgaste, o Ti_cp apresentou os melhores resultados para as amostras oxidadas a 650 °C por 5 horas e 600 °C por 24 horas, enquanto a liga Ti-6Al-4V apresentou os melhores resultados, para ambos os tempos de oxidação (5 e 24 horas), à temperatura de 600 °C.

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Barros, Renato Araujo [UNESP]. "Influência das microestruturas bainítica e martensítica nas propriedades tribológicas do par aço AISI/SAE 4340 e liga bronze-alumínio 630". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/90785.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-14Bitstream added on 2014-06-13T20:13:01Z : No. of bitstreams: 1 barros_ra_me_guara.pdf: 2937652 bytes, checksum: 96299966d6e5455c90aa1ad1de8bdfc8 (MD5)
O presente trabalho estuda os mecanismos de desgaste envolvidos no deslizamento entre o par aço AISI/SAE 4340 com diferentes condições microestruturais e a liga bronze-alumínio 630. Além da aplicação geral na indístria, o estudo do desgaste proposto torna-se relevante por ser utilizado em trens de pouso de aeronaves. Neste estudo foi escolhido o ensaio tipo pino-disco para simular a situação real de desgaste. Os discos foram confeccionados a partir do aço AISI/SAE 4340 e os pinos foram feitos da liga bronze-alumínio 630. Para avaliar a influência da microestrutura do aço sobre o desgaste do pino, os discos foram tratados termicamente para a formação das estruturas martensítica e bainítica, que foram comparadas à estrutura ferrítica-perlítica, presente no material em sua condição como fornecido. As curvas de perda de volume em função da distância percorrida foram levantadas para três diferentes velocidades de ensaio: 0,5; 1,0 e 1,5 m/s. Nestas curvas foi selecionada a região de desgaste moderado (linear) para as análises comparativas entre as diferentes condições de microestrutura e velocidade. A partir destas curvas foi possível o cálculo da taxa de desgaste para cada par estudado. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura, por análise de EDS e por microscopia óptica. Os mecanismos de desgaste detectados são semelhantes para todas as condições microestruturais do disco. As imagens mostram que partículas do pino são deformadas sobre o disco, em forma de camadas, evidenciando o mecanismo de adesão. Para a maior velocidade de ensaio (1,5 m/s), surgiram trincas características de fadiga e evidências de delaminação. A taxa de desgaste por deslizamento foi ligeiramente mais acentuada no ensaio do pino em contato com o disco de microestrutura bainítica. Comparando a...
The present work studies the wear mechanisms involved in sliding between the pair AISI 4340 steel with different micro-structural conditions and 630 aluminium-bronze alloy. In addition to the general application in industry, the study proposed becomes relevant because of use of these materials in aircraft landing gears. For this study the test pin-on-disc was chosen to simulate the real situation of wear. The discs were made from AISI 4340 steel and pins were made of 630 aluminium-bronze alloy. To evaluate the influence of steel microstructure on wear of the pin, the discs were thermal-treated to obtain Martensitic and bainitic structures, which were compared to ferritic-pearlitic structure structure, present in the material in its condition as delivered. Curves of volume loss versus distance were raised for three different test speeds: 0.5; 1.0 and 1.5 m/s. In these curves was selected the region of moderate wear (linear) to the comparative analysis between the various conditions of microstructure and speed. From these curves it was possible to calculate the wear rate for each pair. The microstructural characterization was performed by scanning electron microscopy, EDS analysis and optical microscopy. The detected wear mechanisms are similar for all studied micro-structural conditions of the discs. The images show that particles of the pin are deformed on the disc surface, in form of layers, showing the mechanism of adhesion. For the higher test speed (1.5 m/s), there were cracks as characteristic of fatigue and evidences of delamination. The sliding wear rate was slightly higher for the pin in contact to the bainitic microstructure. By comparing the rate of wear for the three speeds, the test performed at a speed of 1.0 m/s showed a more critical condition, with higher values for the different disc structures

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Barros, Renato Araujo. "Influência das microestruturas bainítica e martensítica nas propriedades tribológicas do par aço AISI/SAE 4340 e liga bronze-alumínio 630 /". Guaratinguetá, 2013. http://hdl.handle.net/11449/90785.

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Orientador: Antônio Jorge Abdalla
Coorientador: Humberto Lopes Rodrigues
Coorientador: Marcelo dos Santos Pereira
Banca: Sérgio João Crnkovic
Banca: Miguel Justino Ribeiro Barboza
Resumo: O presente trabalho estuda os mecanismos de desgaste envolvidos no deslizamento entre o par aço AISI/SAE 4340 com diferentes condições microestruturais e a liga bronze-alumínio 630. Além da aplicação geral na indístria, o estudo do desgaste proposto torna-se relevante por ser utilizado em trens de pouso de aeronaves. Neste estudo foi escolhido o ensaio tipo pino-disco para simular a situação real de desgaste. Os discos foram confeccionados a partir do aço AISI/SAE 4340 e os pinos foram feitos da liga bronze-alumínio 630. Para avaliar a influência da microestrutura do aço sobre o desgaste do pino, os discos foram tratados termicamente para a formação das estruturas martensítica e bainítica, que foram comparadas à estrutura ferrítica-perlítica, presente no material em sua condição como fornecido. As curvas de perda de volume em função da distância percorrida foram levantadas para três diferentes velocidades de ensaio: 0,5; 1,0 e 1,5 m/s. Nestas curvas foi selecionada a região de desgaste moderado (linear) para as análises comparativas entre as diferentes condições de microestrutura e velocidade. A partir destas curvas foi possível o cálculo da taxa de desgaste para cada par estudado. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura, por análise de EDS e por microscopia óptica. Os mecanismos de desgaste detectados são semelhantes para todas as condições microestruturais do disco. As imagens mostram que partículas do pino são deformadas sobre o disco, em forma de camadas, evidenciando o mecanismo de adesão. Para a maior velocidade de ensaio (1,5 m/s), surgiram trincas características de fadiga e evidências de delaminação. A taxa de desgaste por deslizamento foi ligeiramente mais acentuada no ensaio do pino em contato com o disco de microestrutura bainítica. Comparando a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The present work studies the wear mechanisms involved in sliding between the pair AISI 4340 steel with different micro-structural conditions and 630 aluminium-bronze alloy. In addition to the general application in industry, the study proposed becomes relevant because of use of these materials in aircraft landing gears. For this study the test pin-on-disc was chosen to simulate the real situation of wear. The discs were made from AISI 4340 steel and pins were made of 630 aluminium-bronze alloy. To evaluate the influence of steel microstructure on wear of the pin, the discs were thermal-treated to obtain Martensitic and bainitic structures, which were compared to ferritic-pearlitic structure structure, present in the material in its condition as delivered. Curves of volume loss versus distance were raised for three different test speeds: 0.5; 1.0 and 1.5 m/s. In these curves was selected the region of moderate wear (linear) to the comparative analysis between the various conditions of microstructure and speed. From these curves it was possible to calculate the wear rate for each pair. The microstructural characterization was performed by scanning electron microscopy, EDS analysis and optical microscopy. The detected wear mechanisms are similar for all studied micro-structural conditions of the discs. The images show that particles of the pin are deformed on the disc surface, in form of layers, showing the mechanism of adhesion. For the higher test speed (1.5 m/s), there were cracks as characteristic of fatigue and evidences of delamination. The sliding wear rate was slightly higher for the pin in contact to the bainitic microstructure. By comparing the rate of wear for the three speeds, the test performed at a speed of 1.0 m/s showed a more critical condition, with higher values for the different disc structures
Mestre

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Pascoali, Suzy. "Influência da morfologia das partículas na moldagem de pós por injeção do aço inoxidável 316L". Florianópolis, SC, 2001. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/82102.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
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Teses / dissertações sobre o tema "Propriedades Mecanicas Dos Metais E Liga"

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