Osseointegração de implantes porosos de titânio submetidos ao tratamento biomimético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do comportamento dos aços ferramentas soldados em fadiga

Sabendo-se que a fadiga é uma redução gradual da capacidade de carga do componente pela ruptura lenta e gradual do material. E que este defeito decorre do avanço infinitesimal de microtrincas, que se formam no interior do material, imperceptível a olho nu, como também é notório que a presença dos elementos de liga nos aços, propicia alterações nas propriedades metalurgias e mecânicas no material, aplicado à obra. Por outro lado, ao ser submetido a processamentos dos mais diversos, os mesmos, deformam nas zonas elásticas, plásticas e ao fim rompem-se. Ressaltando-se o objetivo deste estudo, destina se abordar as uniões soldadas, nos estágios em que ficam sujeitas a altas temperaturas e resfriam sem controle, até a temperatura ambiente. Ao fim, são solicitados por carregamentos cíclicos constantes ou alternados. Nesta particularidade, espera-se detectar mudanças estruturais profundas na Zona Termicamente Afetada – ZTA, em razão do superaquecimento sofrido, tanto na proximidade do ponto central da poça de fusão como na região localizada na vizinhança. Como não dispomos de parâmetros suficientes e necessários ao controle destas alterações, propomos analisar a ZTA da junta soldada, com a finalidade de avaliar o comportamento metalúrgico e suas implicações causadas pelas interações gás-metal. Analisar os efeitos resultantes do triangulo formado pelo material base aço AISI/SAE 4340, SAE 1020 chanfrados em V e o eletrodo revestido E-6013. A análise da estrutura será realizada pelas técnicas de ensaio metalográfico usando o método da microscopia óptica – MO o qual é de ampla difusão nas comunicações técnicas e cientificas, através das quais, distinguirão as transformações multifásicas. Transformações estas, distintas pelas transformações das austenitas diretas em martensitas sem passar pelas ferritas e perlitas. Com estas identidades, o metalógrafo pode caracterizar e predizer as reações futuras das estruturas mediante a análise das solicitações, a que possam estar submetidas. Para analisar o comportamento em fadiga dos materiais em questão, adota-se como parâmetro auxiliar, o ensaio do pêndulo de Charpy. Portanto, pelos resultados obtidos, conclui-se que as estruturas são comprometidas por tensões internas em conseqüência fragilizam, mas o procedimento de soldagem pode ser adotado, seguido de recozimento para alivio de tensões, se não fizer trincas.

Aspectos metalúrgicos de revestimentos em dutos depositados com a superliga de níquel ERNiCrMo-4 pelos processos MIG convencional e MIG com adição de arame frio

Este trabalho estuda o perfil metalúrgico de revestimentos em dutos depositados pelos processos MIG C e MIG AF. A indústria petroquímica, e outras que utilizam dutos como meio de transporte de seus insumos, depara-se com um grande desafio: como aumentar a vida útil desses dutos em um ambiente severo de trabalho. No caso específico da petroquímica, os dutos servem como meio de transporte para petróleo e gás, que são produtos extremamente agressivos às paredes internas desses tubos que sofrem degradação por corrosão causada, principalmente, pela composição química, pressão e temperatura desses produtos. Nesse contexto a soldagem de revestimentos realizada com ligas à base de Níquel, torna-se uma excelente opção para a construção, reparo e manutenção de equipamentos cuja aplicação seja voltada a ambientes severos de trabalho, tornando possível aperfeiçoar as características requeridas, como por exemplo, a resistência à corrosão. É nesse cenário que surge o mote para a realização desta pesquisa, baseada em trabalhos que indicam que o processo de soldagem MIG/MAG com o da adição de arame frio possui a finalidade de avaliar as características metalúrgicas do revestimento em dutos depositados pelo processo derivativo MIG convencional – MIG-C e MIG com adição de arame frio – MIG AF – utilizando a liga de Níquel ERNiCrMo-4 em dutos de aço carbono. As soldas foram depositadas em dutos de diâmetro de 228,6 mm, formando uma camada de revestimento interno de quatro passes, divididos em três segmentos da circunferência do duto, em três diferentes energias de soldagem: 1,1; 0,9 e 0,7 kJ/mm. Desses segmentos retiraram-se corpos de prova dos dutos para a produção das amostras. Após a metalografia, realizada nas amostras, seguiu-se com a análise e caracterização ao microscópio óptico, microscópio eletrônico de varredura e ensaio de microdureza. Os revestimentos apresentaram excelente qualidade superficial para todos os pacotes operacionais aplicados na obtenção das soldas. As análises das regiões estudadas: metal de base; zona parcialmente misturada e zona termicamente afetada, mostraram-se compatíveis com os da literatura estudada, tanto para o MIG com adição de arame frio, quanto para o convencional. Na ZTA, foram observados valores de Tungstênio em torno de 1,0%, o aumento dos níveis de dureza foi creditado a esse fato. Os resultados de microdureza indicaram que para ambos os casos, MIG C e MIG AF, nas 4 regiões analisadas ocorreram de maneira semelhante, sendo a região da ZTA a que apresentou maiores valores na faixa de 400 a 500 HV, enquanto que nas demais regiões a faixa ficou entre 250 a 350 HV. Os resultados indicam que o processo com arame frio, MIG AF, mostrou-se tão eficiente quanto o convencional, MIG C. A energia de soldagem aumentou a diluição de Fe no metal de solda. Precipitados ricos em Mo e Cr foram encontrados no metal de solda.

Desenvolvimento de um sistema de análise de imagem para quantificação do tamanho e distribuição de partículas de desgaste

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo das reações no sistema 'CU'-'AL'-'AG'-'MN'

Pós-graduação em Química - IQ

Caracterização mecânica e microestrutural do aço MARAGING 300, soldado a plasma e submetidas a reparos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Caracterização microestrutural e mecânica de trilhos ferroviários soldados de topo por caldeamento

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Avaliação de fração volumétrica de austenita retida e martensita em aço trip 800 utilizando três métodos diferentes

In the second half of the last century the automobile industries suffered from the petroleum crisis caused mainly by the wars in the Middle East. These crises led the automakers rethink their vehicles. One of the most important events after that was the adoption of new steels by the industry. One example is the TRIP steels (Transformationinduced plasticity). It is known that the macroscopic behavior of a material is strongly dependent on its microstructure and therefore the quantitative metallography is important to understand and relate the material properties to its microstructure. In this work, different specimens of TRIP steels were etched using LePera reagent. The obtained images were analyzed using digital processing. Using the ImageJ software the methods threshold and watershed were studied as well as a comparison with the ASTM E562 standard. The methods were compared and finally the morphological characteristics and volumetric fraction of the retained austenite and martensite phases were analyzed. The results showed that the threshold led to a higher number of identified grains with lower mean area and total area fraction than the watershed method and ASTM standard

Processo de fabricação de tarugos pelo método HotTop de ligas de alumínio da série 6XXX e as não conformidades desse processamento

The goal of this work is to report some problems that occur in the in the production of aluminum billets (series 6XXX) produced by the hot top process in the Alcoa aluminum Inc. The aluminum fabrication process is described from its first stage, since the mining until the reduction, smelting and treatment of the metal. One of the plant’s final product, are billets for clients that produce profiles by extrusion. The product’s final quality highly depends on the whole production process. Therefore it’s necessary to use good practices in the treatment of the metal, follow up its fabrication and control its thermal treatment, in order to meet the required standards to satisfy the clients. The billet’s production method and its variables will be detailed through temperature and casting speed, cone of water flow, cooling rate, duration of thermal treatment, degassing and metal “in line “filtering, in other words when it’s still found in its liquid state. The non-conformities of the process were studied by metallographic analysis, both macrostutural and microstructural that will be described and discussed in this work

Um estudo sobre a preparação metalográfica da liga de aluminio AA7075-T6

The increasing technological innovation and demand for materials with better properties boosts research into new materials and new alloys. To do so, aluminum alloys are being developed, among them the AA7075-T6, having many applications in aerospace and military industries, machinery and equipment, molds for plastic injection and structures. To study and understand the properties, characteristics and especially the microstructure of the material, the metallographic preparation is essential. This paper presents new methodologies to achieve the metallography of samples of scrap alloy AA7075-T6, with emphasis on methods of polishing. For the five samples, the best results were those with specific grinding, the samples only going down on the sander. For polishing, the most effective method so far has been using the polishing cloth 16.3, of ATM enterprise, solution of diamond 3 μm, solution of diamond 1 μm, and colloidal solution of OP-S. For the etching, the reactive agent used was phosphoric acid (H3PO4) 85% P.A., as 90% in the proportion of distilled water to 10% acid. The best results were obtained in the attacks of 300 and 240 seconds, revealing the grain boundaries in most areas. Methodologies need more studies and more tests, but the results have proved to be satisfactory

Caracterização microestrutural de uma estrutura tubular aeronáutica submetida a sucessivos reparos de solda TIG

This work examines the possible effects of successive repair procedures on the microstructure of welded steel SAE 4130 by TIG welding process. Discussions and results were made about the metallographic analysis , non-metallic inclusions and microhardness tests , which were conducted on samples taken from the cradle engine component after the end of its life , a model airplane T-27 Tucano , made by EMBRAER and belonging were performed FAB . The choice of such component is due to the fact that this is critical to flight safety since it provides support for the aircraft engine . Thus regions of the weld metal , base metal and heat affected , with samples of the original weld bead , free of weld bead and also with four rework procedures for TIG welding zone were analyzed . It was found that after the fourth rework there is an increase in the amount of martensite , which may weaken the material with respect to resistance to fatigue. It was also found that the regions of the heat affected zone and weld metal have higher microhardness values when compared to those found in the base metal due to favoring the formation of ferritic and tempered martensite microstructures . Moreover, a welding process promotes a region with less non-metallic inclusions than metal base , which also explains the difference in the results obtained

Comportamento fractal de superfícies de fadiga em ligas aeronaúticas

Fracture surfaces express sequences of events of energy release with crack propagation in metal alloys, the evolution of topographic features can indicate the lines of load action, failures during the use or processing. The quantitative fractography is an important tool in the study of fracture surfaces, because it allows their interpretation and characterization. In order to evaluate the effectiveness of the characterization of fracture surfaces grounded on concepts such as selfsimilarity and self-affinity, it used the 15-5PH steel that was characterized by metallographic and tensile tests. The metallography allows the microstructural characterization of this steel and proved the presence of the martensite phase in the slats form and a fine-grained, both in the radial and in the axial direction of the dowel. The tensile test (ASTM E8) of this material allowed the determination of the mechanical properties, so based on the obtained results it was possible to affirm that the 15-5PH steel has high mechanical properties and a good stretch. Besides, the specimens also underwent testing of crack propagation, standardized by ASTM E647-00, thus it was obtained the fracture surfaces for characterization under monofractal and multifractal approaches. In front of all the exposed it was possible to conclude that in all measurements the correlation between the crack tip position and the fractal dimension was established in accordance with changes in the thickness and in the fracture micromechanisms presents. Furthermore, the multifractal approach was more sensitive to these variations allowing a more detailed characterization of the morphology

Caracterização do defeito tipo trinca de laminação, ocorrido no processo de laminação de barras de aço

The mechanical forming processes are the main means of transformation. Among all processes, the most used is rolling and broken down into flat and non-flat products. In the flat products are classified plates, and products no plans bars and profiles. Thus laminating products, mostly, are the raw materials for other processes of transformation, as stamping, forging, machining, bending and more. This work has focused on non-flat products, classified as bars and rods, watching a key point in the proceedings that is the product quality. Here is demonstrated through metallographic analysis of steel bars, hot-rolled, the characteristics of surface cracks in these bars

Avaliação da influência da taxa de resfriamento posterior ao tratamento térmico nas propriedades mecânicas do aço API 5L X70

In this work a study about the mechanical properties of the API 5L X70 steel, with or without heat treating, has been made, with the intetion of assess the influence of cooling after the austenitization heat treating by air cooling (normalizing) and a rapid cooling with oil (tempering). This steel is known by high strength and ductility values and it is commonly used in the manufacture of oil pipes. The growing energy demand encouraged the study and manufacture of this material. Although this microalloyed dispense subsequent heat treatings, it was proven that its implementation is very advantageous for this type of application, improving hardness and plastic stability. It was also assessed that the faster the cooling rate is, the better will be these properties

Estudo em fadiga no aço API 5L X80 soldado pelo processo HF/ERW

The technological advancement in order to improve the methods of obtaining energy sources such as oil and natural gas is mainly motivated by the recent discovery of oil reserves. So, increasingly , there is a need for a thorough knowledge of the materials used in the manufacture of pipelines for transportation and exploration of oil and natural gas. The steels which follow the API standard (American Petroleum Institute), also known as high strenght low alloy (hsla), are used in the manufacture of these pipes, as they have, with their welded joints, mechanical properties to withstand the working conditions to which these ducts will be submitted . The objective of this study is to evaluate the fatigue behavior in microalloyed steel grade API 5L X80 welded by process HF / ERW . For this, axial fatigue tests to obtain S-N curve (stress vs. number of cycles ) were conducted. To complement the study, it was performed metallographic , fractographic , Vickers hardness tests and tensile tests to characterize the mechanical properties of the steel and check whether the values satisfy the specifications of the API 5L standard . From the fatigue tests , it was concluded that the surface finish influences directly on the fatigue life of the material