18 resultados para Aço Corrosão
em Biblioteca de Teses e Dissertações da USP
Resumo:
Entre os inibidores de corrosão clssicos que j so utilizados na indstria do petrleo, foram estudadas a imidazolina oleica e a quaternria atravs de tcnicas eletroqumicas, gravimtrica e analticas, para avaliar a eficincia de inibio e como esses inibidores atuam em meio cido. O meio agressivo foi uma soluo de NaCl 3,5% em massa acidificada com cido clordrico at atingir um pH=2 com o objetivo de simular o ambiente de extrao petrolfera. O substrato empregado foi o aço carbono 1020. As tcnicas eletroqumicas utilizadas foram: monitoramento do potencial de circuito aberto, medidas de resistncia de polarizao linear, espectroscopia de impedncia eletroqumica (EIE ) e curvas de polarizao. Os valores das componentes real e imaginria de impedncia indicam uma resistncia maior aos processos de transferncia de carga com o aumento da concentrao dos inibidores e os Diagramas de Bode de ngulo de fase, revelaram a presena de uma camada de inibidor adsorvida sobre o metal com uma constante de tempo em altas frequncias observada para a imidazolina oleica e quaternria. Para a imidazolina quaternria, verificou-se que s para tempos maiores de imerso que o filme se adsorve de forma eficiente demonstrando uma cintica mais lenta de adsoro. Nos ensaios gravimtricos, os resultados de taxa de corrosão em m/ano foram decrescentes com o tempo aps perodo de imerso de 30 dias, para ambas as imidazolinas. O uso das tcnicas analticas foi necessrio a fim de se compreender melhor o comportamento das imidazolinas sobre o aço no meio estudado. Os resultados da anlise de ons frricos em soluo, por emisso atmica, foram obtidos durante vrias amostragens durante o perodo do ensaio de perda de massa, e foi possvel verificar um processo de inibio da corrosão at doze dias de imerso do metal, depois disto ocorre um disparo na quantidade de ferro liberado em soluo, sugerindo que pode estar ocorrendo uma degradao do inibidor aps 12 dias de imerso. Para esclarecer esse ponto, anlises por espectroscopia Raman dos produtos de fundo formados durante os ensaios de perda de massa indicaramm que a degradao pode realmente estar ocorrendo. Foi confirmado, tambm por espectroscopia Raman sobre a superfcie do aço aps imerso prvia em soluo contendo a imidazolina oleica, que h uma pelcula adsorvida que protege o metal do meio agressivo. Tcnica de microscopia eletrnica de varredura foi utilizada para caracterizar os corpos de prova na ausncia e presena do inibidor, depois dos ensaios eletroqumicos e foi possvel caracterizar, atravs dessa tcnica a maior eficincia inibidora do filme de imidazolina quaternria. Dois tipos de nanoconatiners foram avaliados para o encapsulamento das duas imidazolinas estudadas: nanocontainers a base do argilomineral haloiista e slica mesoporosa tipo SBA 15. Resultados de impedncia eletroqumica mostraram a liberao dos inibidores de corrosão encapsulados com o tempo de imerso. Anlise na regio do infravermelho por sonda de fibra tica foi utilizada para comprovar qumica e qualitativamente a liberao do inibidor a partir dos nanorreservatrios, no meio agressivo.
Resumo:
O desgaste de corpos moedores constitui um custo importante na indstria mineral, que depende da operao de cominuio para promover a liberao das espcies minerais e produzir concentrados. Embora se conhea alguns dos mecanismos individuais que afetam o desgaste, a interao entre eles num sistema to complexo quanto um moinho ainda precisa ser melhor entendido. Este trabalho avaliou o efeito da corrosão no desgaste de bolas de aço e de ferro fundido branco de alto cromo durante a moagem de minrio de ferro, atravs de ensaios eletroqumicos e de desgaste em moinho de laboratrio. Foi feita uma alterao no modo tradicional de realizao do ensaio de polarizao potenciodinmica, utilizando polpa de minrio de ferro a 70% de slidos (em peso) como eletrlito. As curvas de polarizao obtidas foram compatveis com os resultados de desgaste, de modo que as curvas correspondentes aos metais na condio mais ativa estavam associadas s menores taxas de desgaste nos ensaios de moagem em laboratrio, demonstrando que os ensaios de polarizao realizados podem ser utilizados como indicativo do comportamento do metal na moagem de minrio de ferro. Sobretudo, os testes demonstraram que o desgaste das bolas de aço devido, principalmente, abraso, j que uma pequena diferena, de apenas 8%, foi observada nas taxas de desgaste nas condies avaliadas (polpa no pH 5 e pH 8). Por outro lado, as bolas de ferro fundido branco de alto cromo, que so mais caras, so mais propensas a resistir ao desgaste em polpa cida, em que a taxa de desgaste foi 40% menor que a determinada em pH 8.
Resumo:
As chapas de ligas de alumnio trabalhveis so produzidas atualmente por dois processos, o mtodo de vazamento contnuo conhecido TRC (Twin Roll Continous Casting) ou pelo mtodo tradicional de vazamento de placas DC (Direct Chill). A fabricao de ligas de alumnio pelos dois processos confere caractersticas microestruturais diferentes quando comparadas entre si, o que se reflete em suas propriedades. Alm disto, ocorrem variaes microestruturais ao longo da espessura, especialmente nas chapas produzidas pelo processo TRC. Neste sentido, importante estudar a evoluo microestrutural que ocorre durante o seu processamento e sua influncia com relao resistncia corrosão. Dessa forma foi realizado neste trabalho um estudo comparativo do comportamento de corrosão, bem como das microestruturas do alumnio de alta pureza AA1199 (99,995% Al) e das ligas de alumnio AA1050 (Fe+Si0,5%) e AA4006 (Fe+Si1,8%) produzidas pelos processos industriais de lingotamento contnuo e semi-contnuo. Os resultados obtidos evidenciaram que as microestruturas das ligas AA4006 DC e AA4006 TRC so distintas, sendo observada maior frao volumtrica dos precipitados na liga fabricada pelo processo TRC comparativamente ao DC. Para caracterizar o comportamento de corrosão foram realizados ensaios de Espectroscopia de Impedncia Eletroqumica e Polarizao Potenciodinmica, que mostraram a maior resistncia corrosão localizada para a liga fabricada pelo processo TRC em comparao ao processo DC. Alm disso, foi verificada, em ordem decrescente, uma maior resistncia corrosão do alumnio AA1050, seguida pela superfcie da liga AA4006 e por fim, pelo centro da chapa desta ltima. Os resultados obtidos por espectroscopia de impedncia eletroqumica para as ligas AA4006 fabricadas pelo processo TRC apresentaram melhor desempenho que o processo DC, principalmente em intervalos de 2 a 12 horas de imerso na soluo de sulfato de sdio contaminada com ons cloreto. Para tempos de imerso acima de 4 horas foi observado comportamento indutivo em baixas frequncias para os dois tipos de processamento investigados, o que foi associado adsoro de espcies qumicas, principalmente ons sulfato e oxignio, na interface metal/xido. As curvas de polarizao andica mostraram maior resistncia corrosão localizada para a liga fabricada pelo processo viii TRC em comparao ao processo DC. Este comportamento foi associado s diferentes caractersticas microestruturais, observadas para liga AA4006 obtida pelos dois processos.
Resumo:
O desenvolvimento dos aços inoxidveis Super-Martensticos (SM) nasce da necessidade de implementar novas tecnologias, mais econmicas e amigveis ao meio ambiente. Os aços inoxidveis SM so uma derivao dos aços inoxidveis martensticos convencionais, diferenciando-se basicamente no menor teor de carbono, na adio de Ni e Mo. Foram desenvolvidos como uma alternativa para aços inoxidveis duplex no uso de dutos para a extrao de petrleo offshore em meados dos anos 90. Para que esses aços apresentem as propriedades mecnicas de resistncia trao e tenacidade necessrio que sejam realizados tratamentos de austenitizao, seguido de tmpera, e de revenimento, onde, particularmente para este ltimo, h vrias opes de tempos e temperaturas. Como os tratamentos trmicos geram as propriedades mecnicas atravs de transformaes de fase (precipitao) podem ocorrer alteraes da resistncia corrosão. So conhecidos os efeitos benficos da adio de Nb em aços inoxidveis tradicionais. Por isso, o objetivo desta pesquisa foi estudar aços inoxidveis SM contendo Nb. Foi pesquisada a influncia da temperatura de revenimento sobre a resistncia corrosão de trs aços inoxidveis SM, os quais contm 13% Cr, 5% Ni, 1% a 2% Mo, com e sem adies de Nb. No presente trabalho, foram denominados de SM2MoNb, SM2Mo e SM1MoNb, que representam aços com 2% Mo, 1% Mo e 0,11% Nb. Dado que os principais tipos de corrosão para aços inoxidveis so a corrosão por pite (por cloreto) e a corrosão intergranular (sensitizao), optou-se por determinar os Potenciais de Pite (Ep) e os Graus de Sensitizao (GS) em funo da temperatura de revenimento. Os aços passaram por recozimento a 1050C por 48 horas, para eliminao de fase ferrita delta. Em seguida foram tratados a 1050 C por 30 minutos, com resfriamento ao ar, para uniformizao do tamanho de gro. A estrutura martenstica obtida recebeu tratamentos de revenimento em temperaturas de: 550 C, 575 C, 600 C, 625 C, 650 C e 700 C, por 2 horas. O GS foi medido atravs da tcnica de reativao eletroqumica potenciodinmica na verso ciclo duplo (DL-EPR), utilizando-se eletrlito de 1M H2SO4 + 0,01M KSCN. Para determinar o Ep foram realizados ensaios de polarizao potenciodinmica em 0,6M NaCl. Os resultados obtidos foram discutidos atravs das variaes microestruturais encontradas. Foram empregadas tcnicas de microscopia tica (MO), microscopia eletrnica de varredura (MEV), simulao termodinmica de fases atravs do programa Thermo-Calc e determinao de austenita revertida mediante difrao de raios X (DRX) e ferritoscpio. A quantificao da austenita por DRX identificou que a partir de 600 C h formao desta fase, apresentando mximo em 650 C, e novamente diminuindo para zero a 700 C. Por sua vez, o mtodo do ferritoscpio detectou austenita nas condies em que a analise de DRX indicou valor nulo, sendo as mais crticas a do material temperado (sem revenimento) e do aço revenido a 700 C. Prope-se que tais diferenas entre os dois mtodos se deve morfologia fina da austenia retida, a qual deve estar localizada entre as agulhas de martensita. Os resultados foram discutidos em termos da precipitao de Cr23C6, Mo6C, NbC, fase Chi, austenita e ferrita, bem como das consequncias do empobrecimento em Cr e Mo, gerados por tais microconstituintes. So propostos trs mecanismos para explicar a sensitizao: o primeiro devido a precipitao de Cr23C6, o segundo a precipitao de fase Chi (rica em Cr e Mo) e o terceiro devido a formao de ferrita durante o revenimento. O melhor desempenho quanto ao GS foi obtido para os revenimentos a 575 C e 600C, por 2 horas. Os resultados de Ep indicaram que o aço SM2MoNb, revenido a 575C, tem o melhor desempenho quanto resistncia corrosão por cloreto. Isso associado ao baixo GS coloca este aço, com este tratamento trmico, numa posio de destaque para aplicaes onde a resistncia corrosão um critrio de seleo de material, uma vez que, segundo a literatura a temperatura de 575 C est no intervalo de temperaturas de revenimento onde so obtidas as melhores propriedades mecnicas.
Resumo:
Amostras de um aço inoxidvel martenstico AISI 410 temperado e revenido foram nitretadas a plasma em baixa temperatura usando o tratamento de nitretao plasma DC e a nitretao a plasma com tela ativa. Ambos os tratamentos foram realizados a 400 C, utilizando mistura gasosa de 75 % de nitrognio e 25 % de hidrognio durante 20 horas e 400 Pa de presso. As amostras de aço AISI 410 temperado e revenido foram caracterizadas antes e depois dos tratamentos termoqumicos, usando as tcnicas de microscopia ptica, microscopia eletrnica de varredura, medidas de microdureza, difrao de raios X e medidas de teor de nitrognio em funo da distncia superfcie por espectrometria WDSX de raios X. A resistncia eroso por cavitao do aço AISI 410 nitretado DC e com tela ativa foi avaliada segundo a norma ASTM G32 (1998). Os ensaios de eroso, de eroso - corrosão e de esclerometria linear instrumentada segundo norma ASTM C1624 (2005) somente foram realizados no aço AISI 410 nitretado com tela ativa. Ensaios de nanoindentao instrumentada forma utilizados para medir a dureza (H) e o mdulo de elasticidade reduzido (E*) e calcular as relaes H/E* e H3/E*2 e a recuperao elstica (We), utilizando o mtodo proposto por Oliver e Pharr. Ambos os tratamentos produziram camadas nitretadas de espessura homognea constitudas por martensita expandida supersaturada em nitrognio e nitretos de ferro com durezas superiores a 1200 HV, porm, a nitretao DC produziu maior quantidade de nitretos de ferro do que o tratamento de tela ativa. Os resultados de eroso por cavitao do aço nitretado DC mostraram que a precipitao de nitretos de ferro prejudicial para a resistncia cavitao j que reduziu drasticamente o perodo de incubao e aumentou a taxa de perda de massa nos estgios iniciais do ensaio; entretanto, depois da remoo desses nitretos de ferro, a camada nitretada formada somente por martensita expandida resistiu bem ao dano por cavitao. J no caso do aço nitretado com tela ativa, a resistncia eroso por cavitao aumentou 27 vezes quando comparada com o aço AISI 410 sem nitretar, fato atribudo pequena frao volumtrica e ao menor tamanho dos nitretos de ferro presente na camada nitretada, s maiores relaes H/E* e H3/E*2 e alta recuperao elstica da martensita expandida. A remoo de massa ocorreu, principalmente, pela formao de crateras e de destacamento de material da superfcie dos gros por fratura frgil sem evidente deformao plstica. As perdas de massa acumulada mostradas pelo aço nitretado foram menores do que aquelas do aço AISI 410 nos ensaios de eroso e de eroso corrosão. O aço nitretado apresentou uma diminuio nas taxas de desgaste em ambos os ensaios de aproximadamente 50 % quando comparadas com o aço AISI 410. O mecanismo de remoo de material foi predominantemente dctil, mesmo com o grande aumento na dureza. Os resultados de esclerometria linear instrumentada mostraram que a formao de martensita expandida possibilitou uma diminuio considervel do coeficiente de atrito em relao ao observado no caso do aço AISI 410 sem nitretar. O valor de carga crtica de falha foi de 14 N. O mecanismo de falha operante no aço nitretado foi trincamento por tenso.
Resumo:
A engenharia a cincia que transforma os conhecimentos das disciplinas bsicas aplicadas a fatos reais. Nosso mundo est rodeado por essas realizaes da engenharia, e necessrio que as pessoas se sintam confortveis e seguras nas mesmas. Assim, a segurana se torna um fator importante que deve ser considerado em qualquer projeto. Na engenharia naval, um apropriado nvel de segurana e, em consequncia, um correto desenho estrutural baseado, atualmente, em estudos determinsticos com o objetivo de obter estruturas capazes de suportar o pior cenrio possvel de solicitaes durante um perodo de tempo determinado. A maior parte das solicitaes na estrutura de um navio se deve ao da natureza (ventos, ondas, correnteza e tempestades), ou, ainda, aos erros cometidos por humanos (exploses internas, exploses externas e colises). Devido aleatoriedade destes eventos, a confiabilidade estrutural de um navio deveria ser considerada como um problema estocstico sob condies ambientais bem caracterizadas. A metodologia probabilstica, baseada em estatstica e incertezas, oferece uma melhor perspectiva dos fenmenos reais que acontecem na estrutura dos navios. Esta pesquisa tem como objetivo apresentar resultados de confiabilidade estrutural em projetos e planejamento da manuteno para a chapa do fundo dos cascos dos navios, as quais so submetidas a esforos variveis pela ao das ondas do mar e da corrosão. Foram estudados modelos estatsticos para a avaliao da estrutura da viga-navio e para o detalhe estrutural da chapa do fundo. Na avaliao da estrutura da viga-navio, o modelo desenvolvido consiste em determinar as probabilidades de ocorrncia das solicitaes na estrutura, considerando a deteriorao por corrosão, com base numa investigao estatstica da variao dos esforos em funo das ondas e a deteriorao em funo de uma taxa de corrosão padro recomendada pela DET NORSKE VERITAS (DNV). A abordagem para avaliao da confiabilidade dependente do tempo desenvolvida com base nas curvas de resistncias e solicitaes (R-S) determinadas pela utilizao do mtodo de Monte Carlo. Uma variao estatstica de longo prazo das adversidades determinada pelo estudo estatstico de ondas em longo prazo e ajustada por uma distribuio com base numa vida de projeto conhecida. Constam no trabalho resultados da variao da confiabilidade ao longo do tempo de um navio petroleiro. O caso de estudo foi simplificado para facilitar a obteno de dados, com o objetivo de corroborar a metodologia desenvolvida.
Resumo:
Este estudo teve por objetivo avaliar a variao da massa e rugosidade de pastilhas de Ti-6Al-4V com e sem aplicao superficial de nanopartculas de prata coloidal (BSafe) de dimenses 1,5 cm; 0,5 cm e 0,2 cm, submetidas teste de escovao e imerso pelo perodo experimental de 10 anos. No teste de escovao, quinze espcimes de Ti-6Al-4V (TE), quinze com B-Safe (BE) e quinze de PMMA (PE) como controle foram subdivididos em trs condies de escovao: dentifrcio comum (DC), dentifrcio experimental (DE) e controle com gua destilada (H2O) por 200 mil ciclos em mquina de escovao. Os resultados foram submetidos ao teste ANOVA a 2 critrios (condio de escovao e ciclos) e teste de Tukey (α=0,05) para comparaes mltiplas. Foi observada variao de massa apenas quando a condio de escovao foi DC nos espcimes do grupo PE e TE. Houve diferena estatisticamente significante nos valores da variao de rugosidade no grupo TE e PE quando a condio de escovao foi DC; no grupo BE, houve diferena quando a condio foi DC e DE, porm em DE houve reduo dos valores mdios. No teste de imerso, objetivando analisar a ao dos dentifrcios sem o atrito das cerdas, seis espcimes de Ti-6Al-4V (TI) e seis com B-Safe (BI) foram subdivididos em trs condies de imerso: DC, DE e H2O pelo perodo de 244 horas. Os resultados foram submetidos ao teste t de student pareado. No foi observada diferena estatstica entre as variaes de massa e rugosidade de nenhum dos corpos de prova aps o teste. Complementar aos ensaios, foi realizado um protocolo de desinfeco com terapia fotodinmica com azul de metileno pelo perodo de 4 semanas nos espcimes escovados. Aps todos os testes, foi realizada espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDS) para caracterizao dos elementos qumicos presentes nos espcimes, onde no se observou variaes. Os resultados sugerem que o DE mais indicado para utilizao com implantes, enquanto DC apresenta um poder abrasivo capaz de danificar a superfcie do Ti-6Al- 4V. No foi observado nenhum indcio de corrosão em nenhum grupo testado.
Resumo:
O transporte de gs e derivados de petrleo realizado pelo uso de tubulaes, denominadas de oleodutos ou gasodutos, que necessitam de elevados nveis de resistncia mecnica e corrosão, aliadas a uma boa tenacidade fratura e resistncia fadiga. A adio de elementos de liga nesses aços, Ti, V e Nb entre outros, realizada para o atendimento destes nveis de resistncia aps o processamento termomecnico das chapas para fabricao destes dutos, utilizando-se a norma API 5L do American Petroleum Institute, API, para a classificao destes aços. A adio de elementos de liga em associao com o processamento termomecnico visa o refino de gro da microestrutura austentica, o qual transferido para a estrutura ferrtica resultante. O Brasil o detentor das maiores reservas mundiais de nibio, que tem sido apresentado como refinador da microestrutura mais eficiente que outros elementos, como o V e Ti. Neste trabalho dois aços, denominados Normal e Alto Nb foram estudados. A norma API prope que a soma das concentraes de Nibio, Vandio e Titnio devem ser menores que 0,15% no aço. As concentraes no aço contendo mais alto Nb de 0,107%, contra 0,082% do aço de composio normal, ou seja, ambos atendem o valor especificado pela norma API. Entretanto, os aços so destinados ao uso em dutovias pela PETROBRS que impe limites nos elementos microligantes para os aços aplicados em dutovias. Deste modo estudos foram desenvolvidos para verificar se os parmetros de resistncia trao, ductilidade, tenacidade ao impacto e resistncia propagao de trinca por fadiga, estariam em acordo com a norma API 5L grau X70 e com os resultados que outros pesquisadores tm encontrado para aços dessa classe. Ainda, como para a formao de uma dutovia os tubos so unidos uns aos outros por processo de soldagem (circunferencial), o estudo de fadiga foi estendido para as regies da solda e zona termicamente afetada (ZTA). Como concluso final observa-se que o aço API 5L X70 com Nb modificado, produzido conforme processo desenvolvido pela ArcelorMittal - Tubaro, apresenta os parmetros de resistncia e ductilidade em trao, resistncia ao impacto e resistncia a propagao de trinca em fadiga (PTF) similar aos aços API 5L X70 com teores de Nb = 0,06 % peso e aqueles da literatura com teores de Nb+Ti+V < 0,15% peso. O metal base, metal de solda e zona termicamente afetada apresentaram curvas da/dN x ΔK similares, com os parmetros do material C e m, da equao de Paris, respectivamente na faixa de 3,3 - 4,2 e 1.3x10-10 - 5.0x10-10 [(mm/ciclo)/(MPa.m1/2)m].
Resumo:
Este trabalho apresenta as propriedades morfolgicas, fsicas e qumicas do diamante da regio do Alto Araguaia, situada na borda norte da Bacia do Paran. Os cristais estudados provm dos garimpos dos rios Garas, Araguaia, Caiap e seus tributrios menores. As dimenses dos cristais embora variveis concentram-se no intervalo 2-15 mm. Ao contrrio do que se observa no Alto Paranaba, so raros os achados de grande porte. Os fragmentos de clivagem so abundantes, indicando transporte prolongado. Cerca de metade dos indivduos cristalinos so incolores, sendo os demais castanhos, amarelos, verdes e cinzas. Outras cores como rosa e violeta ocorrem excepcionalmente. A morfologia dos cristais complexa e variada, caracterizando-se pelo acentuado predomnio do hbito rombododecadrico, grande nmero de geminados de contato e ausncia de formas cbicas. As faces exibem grau varivel de curvatura e diversos padres de microestruturas resultantes da dissoluo provocada por agentes oxidantes. O ataque parece ocorrer durante a colocao do kimberlito, quando o alvio de presso eleva a temperatura favorecendo a corrosão. As microestruturas mais freqentes so degraus, colinas e micro-discos em (110), depresses triangulares eqilteras em (111), e depresses quadrticas em (100). Alguns diamantes contm incluses cristalinas, sendo as mais comuns olivina (forsterita), granada (piropo) e o prprio diamante. Esses minerais apresentam-se geralmente idiomorfos e circundados por anomalias pticas (birrefringncia anmala), evidenciando o carter epigentico dessas incluses. Anlogamente ao que ocorre nos kimberlitos africanos e siberianos, essas incluses so minerais caractersticos de altas presses e temperaturas, sendo a olivina a variedade mais freqente, seguida pelo diamante e granada. Essa uma evidncia de que o diamante do Alto Araguaia provm de matrizes ultrabsicas (kimberlticas). As incluses negras (carves) so extremamente comuns e parecem constituir defeitos do retculo cristalino (clivagens internas, deslocamentos estruturais), resultando talvez de impactos sofridos pelos cristais durante as diversas fases de transporte. O comportamento ao infravermelho indica que a maior parte dos cristais (85%) contm impurezas de nitrognio (tipo I), sob forma de placas submicroscpicas paralelas a (100) (tipo Ia), ou tomos dispersos no retculo cristalino (tipo Ib). Os espcimes desprovidos de nitrognio (tipo II) so relativamente raros (6%), sendo os demais intermedirios (9%) entre I e II. Alm do nitrognio, os espectros infravermelhos revelaram que alguns diamantes contm hidrognio. A presena deste elemento juntamente com o carbono e nitrognio, sugere uma derivao a partir de sedimentos ricos em matria orgnica, os quais teriam sido incorporados ao magma kimberltico por correntes de conveco subcrostais. Outras impurezas menores (elementos traços) so: Al, Ca, Si, Mg, Fe, Cu, Cr e Co. Estes elementos so os mesmos encontrados nos diamantes dos kimberlitos africanos. Observado sob luz ultravioleta, 36% dos cristais exibem cores de fluorescncia, sendo as mais comuns o azul e verde, e mais raramente amarelo e castanho. Entre as variedades fluorescentes, 27% so tambm fosforescentes, sendo a cor mais comum o azul. No foi observada nenhuma relao entre o comportamento luminescente e as demais propriedades estudadas. O peso especfico varia entre 3,500 a 3,530. As principais causas dessa variao so as impurezas de nitrognio, as incluses minerais e alguns defeitos cristalinos. Os resultados desta pesquisa indicam claramente que as propriedades do diamante do Alto araguaia so semelhantes s dos diamantes africanos e siberianos, originrios de matrizes kimberlticas. Nenhum dado foi obtido que sugerisse uma origem \"sui generis\" para o material estudado. Em relao localizao das possveis chamins dispersoras dos cristais, duas alternativas se apresentam: 1) poderiam estar relacionadas ao magmatismo Neocretceo, responsvel por numerosos focos vulcnicos prximos rea; ou 2) ligadas a episdios mais antigos ocorridos no Pr-Cambriano. Em qualquer das alternativas, poderiam estar recobertas por sedimentos mais recentes ou alteradas superficialmente, sendo que, no caso de uma idade pr-cambriana, h ainda a possibilidade destas matrizes terem sido totalmente destrudas.
Resumo:
Com o decorrer dos anos o consumo de petrleo e seus derivados aumentou significativamente e com isso houve a necessidade de se investir em pesquisas para descobertas de novas jazidas de petrleo como o pr-sal. Porm, no apenas a localizao dessas jazidas deve ser estudada, mas, tambm, sua forma de explorao. Essa explorao e extrao, na maioria das vezes, se do em ambientes altamente corrosivos e o transporte do produto extrado realizado atravs de tubulaes de aço de alta resistncia e baixa liga (ARBL). Aços ARBL expostos a ambientes contendo H2S e CO2 (sour gas) sofrem corrosão generalizada que promovem a entrada de hidrognio atmico no metal, podendo diminuir sua tenacidade e causar falha induzida pela presena de hidrognio (Hydrogen Induced Cracking HIC), gerando falhas graves no material. Tais falhas podem ser desastrosas para o meio ambiente e para a sociedade. O objetivo deste trabalho estudar a tenacidade, utilizando ensaio Charpy, de um tubo API 5L X65 sour aps diferentes tempos de imerso em uma soluo saturada com H2S. O eletrlito empregado foi a soluo A (cido actico contendo cloreto de sdio) da norma NACE TM0284 (2011), fazendo-se desaerao com injeo de N2, seguida de injees de H2S. Os materiais foram submetidos a: ensaios de resistncia a HIC segundo a norma NACE TM0284 (2011) e exames em microscpio ptico e eletrnico de varredura para caracterizao microestrutural, de incluses e trincas. As amostras foram submetidas a imerso em soluo A durante 96h e 360h, sendo que, aps doze dias do trmino da imerso, foram realizados os ensaios Charpy e exames fractogrficos. Foram aplicados dois mtodos: o de energia absorvida e o da expanso lateral, conforme recomendaes da norma ASTM E23 (2012). As curvas obtidas, em funo da temperatura de impacto, foram ajustadas pelo mtodo da tangente hiperblica. Esses procedimentos foram realizados nas duas sees do tubo (transversal e longitudinal) e permitiram a obteno dos seguintes parmetros: energias absorvidas e expanso lateral nos patamares superior e inferior e temperaturas de transio dctil-frgil (TTDF) em suas diferentes definies, ou seja, TTDFEA, TTDFEA-DN, TTDFEA-FN, TTDFEL, TTDFEL-DN e TTDFEL-FN (identificao no item Lista de Abreviaturas e Siglas). No exame fractogrfico observou-se que o material comportou-se conforme o previsto, ou seja, em temperaturas mais altas ocorreu fratura dctil, em temperaturas prximas a TTDF obteve-se fratura mista e nas temperaturas mais baixas observou-se o aparecimento de fratura frgil. Os resultados mostraram que quanto maior o tempo de imerso na soluo A, menor a energia absorvida e a expanso lateral no patamar superior, o que pode ser explicado pelo (esperado) aumento do teor de hidrognio em soluo slida com o tempo de imerso. Por sua vez, os resultados mostraram que h tendncia diminuio da temperatura de transio dctil-frgil com o aumento do tempo de imerso, particularmente, as TTDFEA-DN e TTDFEL-DN das duas sees do tubo (longitudinal e transversal). Esse comportamento controverso, que pode ser denominado de tenacificao com o decorrer do tempo de imerso na soluo A, foi explicado pelo aparecimento de trincas secundrias durante o impacto (Charpy). Isso indica uma limitao do ensaio Charpy para a avaliao precisa de materiais hidrogenados.
Resumo:
O presente trabalho tem como objetivo estudar a produo e caracterizao de filmes finos do tipo GeO2-Bi2O3 (BGO) produzidos por sputtering-RF com e sem nanopartculas (NPs) semicondutoras, dopados e codopados com ons de Er3+ ou Er3+/Yb3+ para a produo de amplificadores pticos. A produo de guias de onda do tipo pedestal baseados nos filmes BGO foi realizada a partir de litografia ptica seguida por processo de corrosão por plasma e deposio fsica a vapor. A incorporao dos ons de terras-raras (TRs) foi verificada a partir dos espectros de emisso. Anlises de espectroscopia e microscopia foram indispensveis para otimizar os parmetros dos processos para a construo dos guias de onda. Foi observado aumento significativo da luminescncia do Er3+ (regio do visvel e do infravermelho), em filmes finos codopados com Er3+/Yb3+ na presena de nanopartculas de Si. As perdas por propagao mnimas observadas foram de ~1,75 dB/cm para os guias pedestal em 1068 nm. Para os guias dopados com Er3+ foi observado aumento significativo do ganho na presena de NPs de silcio (1,8 dB/cm). O ganho ptico nos guias de onda amplificadores codopados com Er3+/Yb3+ e dopados com Er3+ com e sem NPs de silcio tambm foi medido. Ganho de ~8dB/cm em 1542 nm, sob excitao em 980 nm, foi observado para os guias pedestal codopados com Er3+/Yb3+ (Er = 4,64.1019 tomos/cm3, Yb = 3,60.1020 tomos/cm3) com largura de 80 m; para os guias codopados com concentrao superior de Er3+/Yb3+ (Er = 1,34.1021 tomos/cm3, Yb = 3,90.1021 tomos/cm3) e com NPs de Si, foi observado aumento do ganho ptico de 50% para guia com largura de 100 m. Os resultados apresentados demonstram que guias de onda baseados em germanatos, com ou sem NPs semicondutoras, so promissores para aplicaes em dispositivos fotnicos.
Resumo:
Ligas de nquel tm atualmente uma vasta gama de aplicaes, sendo a agressividade do meio e as elevadas temperaturas que estas ligas suportam, um diferencial excepcional. A liga UNS N07090, objeto deste trabalho, encontra aplicaes muito diversas, entre elas turbocompressores, sistemas de exausto e de ps-tratamento de motores a diesel. Nestas aplicaes a liga est exposta a gases, que ao condensarem formam cido sulfrico (H2SO4). Torna-se, assim, importante, o conhecimento da resistncia corrosão da liga nesse meio. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento eletroqumico da liga atravs de curvas de polarizao potenciodinmica em diferentes concentraes de cido sulfrico. Observou-se que quanto maior a concentrao de cido, maior a corrosão da liga. Este fato pode ser discutido pela adsoro do on sulfato (SO42-), que prejudica tanto a formao quanto a cintica de crescimento da pelcula passiva do nquel. Em contrapartida, a presena de Cr na liga UNS N07090 apresentou um benefcio sobre a resistncia corrosão desta muito acima do esperado, influenciando de forma direta as curvas de polarizao da liga e mantendo-a em condio de elevada resistncia corrosão em detrimento do pior desempenho observado em outros elementos pertecentes liga, como Co, Al e Ti. Tempos de imerso de 24h em cido sulfrico elevam discretamente os parmetros de corrosão da liga, mantendo-os, no entanto em patamares bastante baixos, permitindo finalmente concluir que a liga UNS N07090, quando exposta a concentraes que variam de 1M a 4M H2SO4, a 25C, apresenta boa resistncia corrosão e que esta no se altera com o tempo de exposio. A anlise dos resultados mostrou que o processo corrosivo controlado por reaes catdicas de sulfato e hidrognio, as quais podem ter diferentes contribuies dependendo da concentrao do cido e do tempo de imerso da liga UNS N07090 no meio corrosivo.
Resumo:
A demanda crescente por energia tem motivado a procura por petrleo e gs natural em ambientes com condies extremas, como operaes em guas profundas e o transporte de fludos corrosivos. Avanos tecnolgicos recentes favorecem o uso de tubos de aço contendo uma camada interna resistente a corrosão (comumente chamados de Lined ou Clad Pipes) para o transporte de tais fluidos agressivos. Alm disso, as tubulaes submarinas so sujeitas a condies de instalao muito severas e, um caso de interesse, o procedimento de reeling que permite com que a fabricao e inspeo da tubulao seja feita em terra. Apesar de possuir vantagens econmicas, a avaliao da integridade estrutural e especificao dos tamanhos tolerveis de trinca em juntas soldadas, nestas condies, torna-se uma tarefa complexa, devido a natureza dissimilar dos materiais e ao grande nvel de deformao plstica no processo. Dessa maneira, este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um procedimento de avaliao de foras motrizes elasto-plsticas em tubos contendo juntas soldadas circunferenciais sujeitos a flexo, para uma extensa gama de configuraes geomtricas. Dois mtodos distintos foram desenvolvidos e analisados: a metodologia EPRI e o procedimento que utiliza a curva de tenso vs. deformao equivalente. As anlises numricas 3D fornecem os parmetros de fratura necessrios para a resoluo do problema e a acurcia dos procedimentos verificada a partir de estudos de casos e anlises paramtricas.
Resumo:
Aps o aumento de potncia do reator IEA-R1 de 2 MW para 5 MW observou-se um aumento da taxa de corrosão nas placas laterais de alguns elementos combustveis e algumas dvidas surgiram com relao ao valor de vazo utilizada nas anlises termo-hidrulicas. A fim de esclarecer e medir a distribuio de vazo real pelos elementos combustveis que compe o ncleo do reator IEA-R1, um elemento combustvel prottipo, sem material nuclear, chamado DMPV-01 (Dispositivo para Medida de Presso e Vazo), em escala real, foi projetado e construdo em alumnio. A vazo no canal entre dois elementos combustveis muito difcil de estimar ou ser medida. Esta vazo muito importante no processo de resfriamento das placas laterais. Este trabalho apresenta a concepo e construo de um elemento combustvel instrumentado para medir a temperatura real nestas placas laterais para melhor avaliar as condies de resfriamento do combustvel. Quatorze termopares foram instalados neste elemento combustvel instrumentado. Quatro termopares em cada canal lateral e quatro no canal central, alm de um termopar no bocal de entrada e outro no bocal de sada do elemento. Existem trs termopares para medida de temperatura do revestimento e um para a temperatura do fluido em cada canal. Trs sries de experimentos, para trs configuraes distintas, foram realizadas com o elemento combustvel instrumentado. Em dois experimentos uma caixa de alumnio foi instalada ao redor do ncleo para reduzir o escoamento transverso entre os elementos combustveis e medir o impacto na temperatura das placas externas. Dada a tamanha quantidade de informaes obtidas e sua utilidade no projeto, melhoria e capacitao na construo, montagem e fabricao de elementos combustveis instrumentados, este projeto constitui um importante marco no estudo de ncleos de reatores de pesquisa. As solues propostas podem ser amplamente utilizadas para outros reatores de pesquisa.
Resumo:
As recentes descobertas de petrleo e gs na camada do Pr-sal representam um enorme potencial exploratrio no Brasil, entretanto, os desafios tecnolgicos para a explorao desses recursos minerais so imensos e, consequentemente, tm motivado o desenvolvimento de estudos voltados a mtodos e materiais eficientes para suas produes. Os tubos condutores de petrleo e gs so denominados de elevadores catenrios ou do ingls \"risers\", e so elementos que necessariamente so soldados e possuem fundamental importncia nessa cadeia produtiva, pois transportam petrleo e gs natural do fundo do mar plataforma, estando sujeitos a carregamentos dinmicos (fadiga) durante sua operao. Adicionalmente, um dos problemas centrais produo de leo e gs das reservas do Pr-Sal est diretamente associado a meios altamente corrosivos, tais como H2S e CO2. Uma forma mais barata de proteo dos tubos a aplicao de uma camada de um material metlico resistente corrosão na parte interna desses tubos (clad). Assim, a unio entre esses tubos para formao dos \"risers\" deve ser realizada pelo emprego de soldas circunferenciais de ligas igualmente resistentes corrosão. Nesse contexto, como os elementos soldados so considerados possuir defeitos do tipo trinca, para a garantia de sua integridade estrutural quando submetidos a carregamentos cclicos, necessrio o conhecimento das taxas de propagao de trinca por fadiga da solda circunferencial. Assim, neste trabalho, foram realizados ensaios de propagao de trinca por fadiga na regio da solda circunferencial de Inconel 625 realizada em tubo de aço API 5L X65 cladeado, utilizando corpos de prova do tipo SEN(B) (Single Edge Notch Bending) com relaes entre espessura e largura (B/W) iguais a 0,5, 1 e 2. O propsito central deste trabalho foi de obter a curva da taxa de propagao de trinca por fadiga (da/dN) versus a variao do fator de intensidade de tenso (ΔK) para o metal de solda por meio de ensaios normatizados, utilizando diferentes tcnicas de acompanhamento e medio da trinca. A monitorao de crescimento da trinca foi feita por trs tcnicas: variao da flexibilidade elstica (VFE), queda de potencial eltrico (QPE) e anlise de imagem (Ai). Os resultados mostraram que as diferentes relaes B/W utilizadas no estudo no alteraram significantemente as taxas de propagao de trinca por fadiga, respeitado que a propagao aconteceu em condies de escoamento em pequena escala na frente da trinca. Os resultados de propagao de trinca por fadiga permitiram a obteno das regies I e II da curva da/dN versus ΔK para o metal de solda. O valor de ΔKlim obtido para o mesmo foi em torno de 11,8 MPa.m1/2 e os valores encontrados das constantes experimentais C e m da equao de Paris-Erdogan foram respectivamente iguais a 1,55 x10-10 [(mm/ciclo)/(MPa.m1/2)m] e 4,15. A propagao de trinca no metal de solda deu-se por deformao plstica, com a formao de estrias de fadiga.
