Effects of surface treatments on the fatigue strength of AISI 4340 aeronautical steel

Internal residual stresses significantly influence the fatigue strength of coated materials. It is well known that chromium plating is the most used electrodeposited coating for important industrial applications. However, pressure to identify alternatives or to improve the chromium electroplating process have increased in recent years, related to the reduction in fatigue strength of the base material and to environmental requirements. The high efficiency and fluoride free hard chromium electroplating there called accelerated) is an improvement to the conventional process. One environmentally safer and cleaner alternative to hard chromium plating is tungsten carbide thermal spray coating applied by the High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) process. To increase the fatigue strength of chromium plated materials, coating thickness and microcracks density are important parameters to be controlled. Techniques as compressive residual stresses induced by shot peening and multilayers, are also used. The aim of this study was to analyse the effects on AISI 4340 steel, in the rotating bending fatigue behaviour, of the: tungsten carbide thermal spray coating applied by HP/HVOF process; chemical nickel underplate, and shot peening process applied before coating deposition, in comparison to hard chromium electroplatings. Rotating bending fatigue test results indicate better performance for the conventional hard chromium plating in relation to the accelerated hard chromium electroplating. Tungsten carbide thermal spray coating and accelerated hard chromium plate over nickel resulted in higher fatigue strength when compared to samples conventional or accelerated hard chromium plated. Shot peening showed to be an excellent alternative to increase fatigue strength of AISI 4340 steel hard chromium electroplated. (C) 2001 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Novos processos de reciclagem de chumbo

O processo pirometalúrgico convencional para a produção de chumbo metálico é comparado com dois novos processos ambientalmente não agressivos: o eletrohidrometalúrgico e fusão alcalina. O processo eletrohidrometalúrgico consiste em reduzir o tamanho das partículas dos compostos de chumbo e lixiviar os mesmos com uma solução ácida de fluoborato férrico. Neste ponto, o chumbo é dissolvido com os íons férricos sendo reduzidos a íons ferrosos. A solução resultante da lixiviação é bombeada para os compartimentos catódicos de uma célula eletrolítica de diafragma nos quais o chumbo metálico é depositado em catodos de aço inoxidável numa forma compacta e pura. A solução que é empobrecida em íons Pb2+ é então enviada aos compartimentos anódicos da mesma célula onde, nas superfícies de anodos ocorre a oxidação dos íons ferrosos a férricos, que retornam ao estágio de lixiviação. O processo de fusão alcalina consiste em se juntar soda cáustica fundida, enxofre e compostos de chumbo num reator a uma temperatura entre 600 °C e 700 °C. Como um resultado chumbo metálico é obtido juntamente com sais fundidos de sódio, sulfetos metálicos e borra. O fundido é processado, resultando em borra, sulfetos metálicos, soda cáustica e enxofre. Estes dois últimos retornam para o reator. Ambos os processos permitem a recuperação de metais como antimônio, estanho, enxofre e prata, que em processo convencional são perdidos na escória. Esses novos processos são ambientalmente corretos sem poluições severas de Pb e SO2. O chumbo metálico obtido é mais puro que aquele do processo convencional.

Metodologia para produção de Metarhizium anisopliae (METSCH.) sorokin em cultivo submerso: esporulação da biomassa, efeito da concentração de açúcar e custo do inoculant

Desenvolveram-se um método de cultivo e um meio de cultura para produção massal do fungo Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorokin, 1883, com maior pureza e concentração de conídios. Este método envolveu o cultivo submerso da linhagem M-61 do entomopatógeno em meio líquido de arroz parboilizado, extrato de levedura, extrato do percevejo da soja (Nezara viridula (L., 1758) Hemiptera, Pentatomidae), sob seis diferentes níveis de concentração de açúcar (0, 2, 4, 6, 8, 10g l-1), além do meio convencional sólido de arroz em grão. As biomassas obtidas foram separadas através de tela de nylon (63 mesh) e dispostas em estufa para a esporulação. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados pelos parâmetros pesos fresco e seco do micélio, número de conídios por grama de substrato, viabilidade e patogenicidade dos conídios sobre o percevejo. Observou-se que 2.0g l-1 de açúcar em meio de cultura de extrato de N. viridula produziu o dobro do número de conídios por grama de substrato em relação à concentração de 10.0g l-1, a um custo 51 vezes inferior ao obtido no processo convencional de produção do fungo. A viabilidade não foi afetada nos diferentes meios utilizados. Não ocorreram diferenças significativas na patogenicidade em função dos meios de cultura e métodos de cultivo.

Cephalosporin C production by immobilized Cephalosporium acremonium cells in a repeated batch tower bioreactor

The industrial production of antibiotics with filamentous fungi is usually carried out in conventional aerated and agitated tank fermentors. Highly viscous non-Newtonian broths are produced and a compromise must be found between convenient shear stress and adequate oxygen transfer. In this work, cephalosporin C production by bioparticles of immobilized cells of Cephalosporium acremonium ATCC 48272 was studied in a repeated batch tower bioreactor as an alternative to the conventional process. Also, gas-liquid oxygen transfer volumetric coefficients, k(L)a, were determined at various air flow-rates and alumina contents in the bioparticle. The bioparticles were composed of calcium alginate (2.0% w/w), alumina (<44 micra), cells, and water. A model describing the cell growth, cephalosporin C production, oxygen, glucose, and sucrose consumption was proposed. To describe the radial variation of oxygen concentration within the pellet, the reaction-diffusion model forecasting a dead core bioparticle was adopted. The k(L)a measurements with gel beads prepared with 0.0, 1.0, 1.5, and 2.0% alumina showed that a higher k(L)a value is attained with 1.5 and 2.0%. An expression relating this coefficient to particle density, liquid density, and air velocity was obtained and further utilized in the simulation of the proposed model. Batch, followed by repeated batch experiments, were accomplished by draining the spent medium, washing with saline solution, and pouring fresh medium into the bioreactor. Results showed that glucose is consumed very quickly, within 24 h, followed by sucrose consumption and cephalosporin C production. Higher productivities were attained during the second batch, as cell concentration was already high, resulting in rapid glucose consumption and an early derepression of cephalosporin C synthesizing enzymes. The model incorporated this improvement predicting higher cephalosporin C productivity. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

Effects of tungsten carbide thermal spray coating by HP/HVOF and hard chromium electroplating on AISI 4340 high strength steel

In cases of decorative and functional applications, chromium results in protection against wear and corrosion combined with chemical resistance and good lubricity. However, pressure to identify alternatives or to improve conventional chromium electroplating mechanical characteristics has increased in recent years, related to the reduction in the fatigue strength of the base material and to environmental requirements. The high efficiency and fluoride-free hard chromium electroplating is an improvement to the conventional process, considering chemical and physical final properties. One of the most interesting, environmentally safer and cleaner alternatives for the replacement of hard chrome plating is tungsten carbide thermal spray coating, applied by the high velocity oxy-fuel (HVOF) process. The aim of this study was to analyse the effects of the tungsten carbide thermal spray coating applied by the HP/HVOF process and of the high efficiency and fluoride-free hard chromium electroplating (in the present paper called 'accelerated'), in comparison to the conventional hard chromium electroplating on the AISI 4340 high strength steel behaviour in fatigue, corrosion, and abrasive wear tests. The results showed that the coatings were damaging to the AISI 4340 steel behaviour when submitted to fatigue testing, with the tungsten carbide thermal spray coatings showing the better performance. Experimental data from abrasive wear tests were conclusive, indicating better results from the WC coating. Regarding corrosion by salt spray test, both coatings were completely corroded after 72 h exposure. Scanning electron microscopy technique (SEM) and optical microscopy were used to observe crack origin sites, thickness and adhesion in all the coatings and microcrack density in hard chromium electroplatings, to aid in the results analysis. © 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Análise comparativa da produtividade de híbridos de mamoneira (Ricinus communis L.) obtidos por meio da hibridação convencional e do método de híbridos crípticos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da atividade oxidativa do Acidithiobacillus ferrooxidans sobre uma mistura composta de diferentes proporções dos sulfetos minerais pirita e calcopirita

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biolixiviação de minério de cobre da mina de Sossego, PA - Companhia Vale do Rio Doce

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do método respirométrico pelo acompanhamento e controle de processo de compostagem de lodo de esgoto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Remoção de micropoluentes na filtração lenta com pré-oxidação com radiação solar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento na indústria de acumulação de energia em baterias chumbo-ácido: processos alternativos de recuperação de chumbo

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Efeitos da vibração simultânea nas propriedades mecânicas de juntas de aço ASTM A131 soldadas pelo processo arame tubular (FCAW)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Utilização da mínima quantidade de lubrificante (MQL) com água no processo de retificação cilíndrica em cerâmica avançada com rebolo de ligante resino cerâmico/metálico

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Híbridos de mamoneira (Ricinus communis L.) obtidos por meio da hibridação convencional e do método de híbridos crípticos

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Avaliação do software Autodesk Revit 2016 para quantificação por meio da modelagem da informação da construção

The building budgeting quickly and accurately is a challenge faced by the companies in the sector. The cost estimation process is performed from the quantity takeoff and this process of quantification, historically, through the analysis of the project, scope of work and project information contained in 2D design, text files and spreadsheets. This method, in many cases, present itself flawed, influencing the making management decisions, once it is closely coupled to time and cost management. In this scenario, this work intends to make a critical analysis of conventional process of quantity takeoff, from the quantification through 2D designs, and with the use of the software Autodesk Revit 2016, which uses the concepts of building information modeling for automated quantity takeoff of 3D model construction. It is noted that the 3D modeling process should be aligned with the goals of budgeting. The use of BIM technology programs provides several benefits compared to traditional quantity takeoff process, representing gains in productivity, transparency and assertiveness