Biocompatilibidade in vivo de implantes de titânio submetidos ao processo biomimético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Implantes porosos de titânio puro grau 2: osseointegração em tíbias de coelho

Pós-graduação em Biopatologia Bucal - ICT

Osteogênese in vitro em amostras de titânio com diferente porosidades

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparação in vivo da biocompatilidade de amostras com superfície porosa confeccionadas com diferentes ligas de titânio

Pós-graduação em Biopatologia Bucal - ICT

Processamento de peças em materiais compósitos para o projeto BAJA SAE

The weight of a vehicle has always been considered an extreme important factor, because it interferes in the performance, steering, consume, environmental impact, wear of components, among the others. Because of the new demand, consume reduction aim and gases emission increased the necessity to manufacture lighter vehicles, guaranteeing the complying with the gas emission international law. Besides the legal demand, the low weight will certainly be essential for the competitiveness for the next generation of vehicles. It is with this thinking the composite materials have been introduced in the automobilist industry, because those materials show an excellent relation of strength/weight, providing a reduction of consume and the increase of load capacity. Those factors justify the increase of interest of industry and the necessity of optimization of those materials and of their process. For this research, the field of application will be the Baja SAE Project, a project that is fully developed by engineering students, where they build a prototype single seat, off-road category, for use on hilly slopes with obstacle. This research aims to study two key components of the prototype are made of composite materials, analyzing all the processing. In addition, there is the analysis of the viability of this production parts to a Baja SAE vehicle, in order to increase their performance and reduce their weight without reducing the safety and robustness of the prototype. It was possible to achieve weight reduction of the steering subsystem with manufacturing the flywheel hybrid composite (carbon/glass) and the replacement of SAE 1010 steel by hybrid composite (carbon/aramid) in CVT box. The importance of this study is to obtain a good project for the vehicle of technical and scientific manner, contributing to the know-how to the team and providing a basis for optimization for upcoming projects

Histomorphometric analysis of pure titanium implants with porous surface versus rough surface

The purpose of this study was to analyze the bone repair around commercially pure titanium implants with rough and porous surface, fabricated using powder metallurgy technique, after their insertion in tibiae of rabbits. Seven male rabbits were used. Each animal received 3 porous-surface implants in the left tibia and 3 rough-surface implants in the right tibia. The rabbits were sacrificed 4 weeks after surgery and fragments of the tibiae containing the implants were submitted to histological and histomorphometric analyses to evaluate new bone formation at the implant-bone interface. Means (%) of bone neoformation obtained in the histomorphometric analysis were compared by Student's t-test for paired samples at 5% significance level.. The results of the histological analysis showed that osseointegration occurred for both types of implants with similar quality of bone tissue. The histomorphometric analysis revealed means of new bone formation at implant-bone interface of 79.69 ± 1.00% and 65.05 ± 1.23% for the porous- and rough-surface implants, respectively. Statistically significant difference was observed between the two types of implants with respect to the amount new bone formation (p<0.05). In conclusion, the porous-surface implants contributed to the osseointegration because they provide a larger contact area at implant-bone interface.

Estudo do comportamento da sinterização de compactos de cavacos de um aço SAE 1050 obtidos sob alta pressão

From an economic standpoint, the powder metallurgy (P/M) is a technique widely used for the production of small parts. It is possible, through the P/M and prior comminution of solid waste such as ferrous chips, produce highly dense sintered parts and of interest to the automotive, electronics and aerospace industries. However, without prior comminution the chip, the production of bodies with a density equal to theoretical density by conventional sintering techniques require the use of additives or significantly higher temperatures than 1250ºC. An alternative route to the production of sintered bodies with high density compaction from ferrous chips (≤ 850 microns) and solid phase sintering is a compression technique under high pressure (HP). In this work, different compaction pressures to produce a sintered chip of SAE 1050 carbon steel were used. Specifically, the objective was to investigate them, the effect of high pressure compression in the behavior of densification of the sintered samples. Therefore, samples of the chips from the SAE 1050 carbon steel were uniaxially cold compacted at 500 and 2000 MPa, respectively. The green compacts obtained were sintered under carbon atmosphere at 1100 and 1200°C for 90 minutes. The heating rate used was 20°C/min. The starting materials and the sintered bodies were characterized by optical microscopy, SEM, XRD, density measurements (geometric: mass/volume, and pycnometry) and microhardness measurements Vickers and Rockwell hardness. The results showed that the compact produced under 2000 MPa presented relative density values between 93% and 100% of theoretical density and microhardness between 150 HV and 180 HV, respectively. In contrast, compressed under 500 MPa showed a very heterogeneous microstructure, density value below 80% of theoretical density and structural conditions of inadequate specimens for carrying out the hardness and microhardness measurements. The results indicate that use of the high pressure of ferrous chips compression is a promising route to improve the sinterability conditions of this type of material, because in addition to promoting greater compression of the starting material, the external tension acts together with surface tension, functioning as the motive power for sintering process. Additionally, extremely high pressures allow plastic deformation of the material, providing an intimate and extended contact of the particles and eliminating cracks and pores. This tends to reduce the time and / or temperature required for good sintering, avoiding excessive grain growth without the use of additives. Moreover, higher pressures lead to fracture the grains in fragile or ductile materials highly hardened, which provides a starting powder for sintering, thinner, without the risk of contamination present when previous methods are used comminution of the powder.

Processing of highly porous titanium parts by metal injection moulding in combination with innovative plasma treatment

A combinação da Moldagem por Injeção de pós Metálicos (Metal Injection Moulding MIM) e o Método do Retentor Espacial (Space Holder Method - SHM) é uma técnica promissora para fabricação de peças porosas de titânio com porosidade bem definida como implantes biomédicos, uma vez que permite um alto grau de automatização e redução dos custos de produção em larga escala quando comparado a técnica tradicional (SHM e usinagem a verde). Contudo a aplicação desta técnica é limitada pelo fato que há o fechamento parcial da porosidade na superfície das amostras, levando ao deterioramento da fixação do implante ao osso. E além disso, até o presente momento não foi possível atingir condições de processamento estáveis quando a quantidade de retentor espacial excede 50 vol. %. Entretanto, a literatura descreve que a melhor faixa de porosidade para implantes de titânio para coluna vertebral está entre 60 - 65 vol. %. Portanto, no presente estudo, duas abordagens foram conduzidas visando a produção de amostras altamente porosas através da combinação de MIM e SHM com o valor constante de retentor espacial de 70 vol. % e uma porosidade aberta na superfície. Na primeira abordagem, a quantidade ótima de retentor espacial foi investigada, para tal foram melhorados a homogeneização do feedstock e os parâmetros de processo com o propósito de permitir a injeção do feedstock. Na segunda abordagem, tratamento por plasma foi aplicado nas amostras antes da etapa final de sinterização. Ambas rotas resultaram na melhoria da estabilidade dimensional das amostras durante a extração térmica do ligante e sinterização, permitindo a sinterização de amostras de titânio altamente porosas sem deformação da estrutura.

Caracterização metalúrgica do aço SAE 1141 microligado ao nióbio por simulação física

Este trabalho analisa, através do emprego de simulador físico, os efeitos da adição do nióbio no aço SAE 1141 e seu comportamento como refinador de grão e endurecedor por precipitação, nas altas temperaturas de forjamento e tempos de reaquecimento aplicados industrialmente. Analisa também qual a influência das deformações e velocidades de resfriamento sobre o tamanho de grão austenítico, microestrutura, dureza, cinética da precipitação e propriedades finais. Na definição dos parâmetros de simulação foram observadas rotinas de produção de peças forjadas comercialmente, a literatura técnica, e possíveis alterações que otimizassem as propriedades do aço em estudo. Para tanto foram definidas as temperaturas de forjamento 1100, 1200 e 1250°C, a taxa de deformação de 1/s, as deformações de 30, 50 e 70%, e as velocidades de resfriamento de 36, 60, 100 e 150°C/min. Os resultados indicaram que a velocidade de resfriamento tem papel preponderante na microestrutura final, que variou de um agregado de ferrita e perlita para bainita (às vezes com alguma martensita) a medida em que a velocidade de resfriamento aumenta. A simulação térmica indicou que tamanho de grão austenítico aumenta a medida em que se eleva a temperatura de reaquecimento e que existe apenas um pequeno efeito ancorador de grão do nióbio nesse quesito, quando não estiver presente alguma deformação Foi observado, através da simulação física que, com a presença de deformação, principalmente para as temperaturas menores de reaquecimento, a precipitação induzida por deformação parece ancorar o crescimento dos grãos recristalizados, resultando num tamanho de grão austenítico menor. Esse trabalho constitui parte integrante do projeto de desenvolvimento da tecnologia dos aços microligados, num esforço conjunto do Laboratório de Metalurgia Física – LAMEF, através do Grupo de Desenvolvimento de Aços Microligados, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Aços Finos Piratini e DANA – Albarus, com o apoio da CAPES.

Otimização e caracterização microestrutural de cerâmicas de carbeto de silício obtidas com material nacional para uso em blindagem balística

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da fluência dos aços inoxidáveis ferríticos estabilizados ao titânio e nióbio e simulação numérica do processo no abaqus

The purpose of this research was tested a finite element model (FEM) that represented the creep of a slab during the reheating process of hot rolling. The aim is to prevent creep phenomenon changing the reheating profile with hot tensile test in Gleeble 3500, and, also, understand the former defect crisis. The goal of this work is to have a predictive tool to optimize the reheating process changing parameters (length and thickness). Then, use input parameters obtained from the tests to approximate the solution of the problem aided by Abaqus CAE. The results have showed that the ferritic stainless steel AISI 409 has a lower sensitivity to creep comparing to the stainless steel AISI 409, AISI 430Ti, AISI 441 and AISI 444

Estudo das propriedades mecânicas do aço SAE 1312 modificado ao nióbio

The study of mechanical properties of high-alloy special steels is of great interest of the steel industry due to the great demand by companies that manufacture automotive components of high criticality, and also because of its high commercial value. However, the development of this type of alloy metals demand highly technical knowledge. Among these extremely important kinds of steel, the subject which is the interest of this study is the special steel modified by niobium. The manganese and niobium are the main alloying elements in the composition of these steels, both of them increase the stability of the austenite region, however, manganese increases the hardenability and tensile yield strength, and niobium increases the mechanical strength and promotes refining the grain. The mechanical characterization of steel SAE 1312 modified the niobium was made in order to gain a better understanding of the influence on the mechanical properties caused by aging at different temperatures and for different reductions in the drawing of gauge material. This characterization was made by means of tensile test and hardness. This material showed an increase in yield strength and hardness when gauge with large reductions during the wiredrawing, but when subjected to aging temperatures higher than 300 ° C had a slight loss of these properties

Mineiro do Brasil :melhorado pelo conhecimento da mineralogia, e metalurgia, e das sciencias auxiliadoras /por Mr. de Genssane ; traduzido em portuguez (SIC) de ordem de Sua Alteza Real, o Principe Regente N.S. por Fr. José Mariano da Conceição Velloso

Esse livro é parte do gigantesco esforço de Frei Velloso para oferecer aos brasileiros os melhores livros relacionados com a agricultura, a mineração, a pecuária e as artes que se podiam obter àquela época. Como relata Borba de Moraes, o esforço fracassou devido ao imenso atraso das elites brasileiras da época. A respeito do Fazendeiro do Brasil, o Governador de São Paulo informou à Corte que não conseguira vender um só exemplar da coleção e que não achava quem os quisesse levar de graça.Ressalte-se que esse exemplar não possui as sete gravuras mencionadas por Borba de Moraes.

Caracterização de juntas soldadas por Arame Tubular com proteção gasosa do aço ferrítico ASTM A335 P91, antes e após situação de duplo reparo.

Pouco se sabe a respeito das consequências da operação de reparo nas propriedades mecânicas e metalúrgicas das juntas do aço ASTM A335 grau P91 soldadas por Arame Tubular. Neste trabalho foi realizado um estudo para analisar e caracterizar juntas de um tubo do aço P91 soldadas pelo processo Arame Tubular com proteção gasosa, antes e após situação de duplo reparo. Foram utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química semiquantitativa por EDS (Energy Dispersive Spectroscopy), microscopia óptica (MO), além da obtenção de medidas de microdureza Vickers e realização de ensaios de impacto e tração à temperatura ambiente. A macrografia revelou a existência de uma nova zona termicamente afetada formada no centro da junta reparada e a análise micrográfica mostrou que esta zona apresentou uma pequena tendência a formação de grãos menores do que na zona de fusão que sofreu reparo, além disso, a região tinha grãos colunares que não são característicos de uma zona termicamente afetada e quantidade de carbonetos menor comparativamente. Não houve variações significativas nos valores de tração e microdureza. Os ensaios de impacto revelaram baixos valores de energia absorvida na zona de fusão do 2 reparo, no entanto, todas as outras zonas avaliadas das juntas com e sem reparo apresentaram valores dentro das especificações.

Impacto del TLC en Bogotá-Cundinamarca. La cadena de metalurgia y metalmecánica

Gestión del conocimiento