Otimização dos parâmetros para obtenção de nanotubos em Ti-Cp por anodização eletroquímica e aplicação na liga experimental Ti-35Nb-7Zr

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Influência da deformação a frio na recristalização da liga Ti-30Ta para aplicações médicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da resistência à corrosão da liga Ti-30Ta submetida a diferentes taxas de deformação visando aplicações biomédicas

This study aims to evaluate the corrosion resistance of Ti-30Ta alloy when subjected to different strain rates. Samples of the alloy Ti-30Ta were obtained from the melting of pure elements in the arc furnace in inert atmosphere (argon gas). Then, the samples were subjected to a thermal treatment and to cold worked to obtain bars. After forging, the samples were machined in accordance with ASTME9-09 standard for carried out compression tests. To microstructural characterization, samples were sectioned longitudinal and transversally and embedded in resin. After, the wet sanding and polishing were performed, followed by a chemical attack, in order to study the microstructure under an optical microscope. Microhardness was measured on the samples that were subjected to microstructural characterization by using microhardness tester. Phases were evaluated by x-rays diffraction. Corrosion tests were carried out to evaluate the influence of deformation on the corrosion resistance. Results show that microstructure was not influenced by deformation

Estudo do efeito Bauschinger em tubos de aço API 5l x70 aplicados no transporte de petróleo e gás

Despite the growing concern in seeking more sustainable energy sources, oil demand is likely to grow in coming years. To keep up with this growth, the oil industry has increasingly invested in innovation and efficiency. Knowing that, new technologies have been developed to explore deeper waters, without giving up the best practices in worldwide operational safety. The use of rigid pipelines in deepwater offshore facilities is increasing quickly and because of this, the ways of storing and launching pipe have been studied and perfected. In this paper the Bauschinger effect on API 5L X70 steel was analyzed proving that there was a reduction in yield strength when an effort was applied in a previous direction, then an effort was then applied in the opposite direction. To observe this phenomenon, the tensile test was conducted to determine the mechanical properties of the base metal, such as yield stress, tensile strength, elasticity and maximum tensile, so then compare it with the results obtained in the Bauschinger Effect Test. The analysis results showed that the steel had high resistance, with good plastic deformation capacity without failing, well-defined yield point, showing itself appropriate for the operation of oil and gas pipes

Caracterização da liga Ti-30Ta após tratamento biomimético associado à incorporação de antibiótico

Surface treatments have been used to modify the surface of titanium alloys. The purpose of this study is to evaluate the surface of Ti-30Ta alloy after biomimetic approach associated to antibiotic incorporation. The ingots were obtained in arc melting furnace, treated and cold-worked by swaging. The surface treatment was performed in two steps: biomimetic treatment and antibiotic incorporation. For biomimetic treatment, first an alkaline treatment (NaOH 1M at 60ºC) was performed, followed by heat treatment and immersion in SBFx5 (Simulated Body Fluid) for a period of 24 hours. In order to incorporate the antibiotic, samples were immersed in a solution formed by drugs plus SBFx5 for 48 hours. The sample surfaces were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The release of antibiotic from coated implants was measured in phosphate buffer saline at pH 7.4 by using UV/VIS spectrometry. Results have shown changes on the surface after incorporating the drug, which is gradually co-precipitated with the Ca-P crystals, forming a uniform and rough layer on the metal surface

Avaliação da resistência à corrosão da liga Ti-30Ta submetida a diferentes taxas de deformação visando aplicações biomédicas

This study aims to evaluate the corrosion resistance of Ti-30Ta alloy when subjected to different strain rates. Samples of the alloy Ti-30Ta were obtained from the melting of pure elements in the arc furnace in inert atmosphere (argon gas). Then, the samples were subjected to a thermal treatment and to cold worked to obtain bars. After forging, the samples were machined in accordance with ASTME9-09 standard for carried out compression tests. To microstructural characterization, samples were sectioned longitudinal and transversally and embedded in resin. After, the wet sanding and polishing were performed, followed by a chemical attack, in order to study the microstructure under an optical microscope. Microhardness was measured on the samples that were subjected to microstructural characterization by using microhardness tester. Phases were evaluated by x-rays diffraction. Corrosion tests were carried out to evaluate the influence of deformation on the corrosion resistance. Results show that microstructure was not influenced by deformation

Estudo do efeito Bauschinger em tubos de aço API 5l x70 aplicados no transporte de petróleo e gás

Despite the growing concern in seeking more sustainable energy sources, oil demand is likely to grow in coming years. To keep up with this growth, the oil industry has increasingly invested in innovation and efficiency. Knowing that, new technologies have been developed to explore deeper waters, without giving up the best practices in worldwide operational safety. The use of rigid pipelines in deepwater offshore facilities is increasing quickly and because of this, the ways of storing and launching pipe have been studied and perfected. In this paper the Bauschinger effect on API 5L X70 steel was analyzed proving that there was a reduction in yield strength when an effort was applied in a previous direction, then an effort was then applied in the opposite direction. To observe this phenomenon, the tensile test was conducted to determine the mechanical properties of the base metal, such as yield stress, tensile strength, elasticity and maximum tensile, so then compare it with the results obtained in the Bauschinger Effect Test. The analysis results showed that the steel had high resistance, with good plastic deformation capacity without failing, well-defined yield point, showing itself appropriate for the operation of oil and gas pipes

Caracterização da liga Ti-30Ta após tratamento biomimético associado à incorporação de antibiótico

Surface treatments have been used to modify the surface of titanium alloys. The purpose of this study is to evaluate the surface of Ti-30Ta alloy after biomimetic approach associated to antibiotic incorporation. The ingots were obtained in arc melting furnace, treated and cold-worked by swaging. The surface treatment was performed in two steps: biomimetic treatment and antibiotic incorporation. For biomimetic treatment, first an alkaline treatment (NaOH 1M at 60ºC) was performed, followed by heat treatment and immersion in SBFx5 (Simulated Body Fluid) for a period of 24 hours. In order to incorporate the antibiotic, samples were immersed in a solution formed by drugs plus SBFx5 for 48 hours. The sample surfaces were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The release of antibiotic from coated implants was measured in phosphate buffer saline at pH 7.4 by using UV/VIS spectrometry. Results have shown changes on the surface after incorporating the drug, which is gradually co-precipitated with the Ca-P crystals, forming a uniform and rough layer on the metal surface

Desenvolvimento de um cerâmico Al2O3/TI(C,N) para uso em maquinação

O principal objetivo deste trabalho é preparar um cermeto do tipo Al2O3/Ti(C,N) com propriedades mecânicas adequadas à sua utilização na maquinação de materiais do tipo DIN ISO 513:K01-K10 e ISO H01-H10. De forma a incrementar a sinterabilidade do cermeto investigou-se o efeito da adição de dopantes metálicos, nomeadamente alumínio metálico (Al) e hidreto de titânio (TiH2) e o efeito da substituição da moagem convencional por moagem de alta energia. As variáveis das etapas principais de processamento, i.e., da moagem, prensagem e sinterização, foram selecionadas com trabalho realizado quer na Universidade de Aveiro quer na empresa Palbit. Foram preparadas três composições do cermeto Al2O3/Ti(C,N) com adições de 5%TiH2, 1%Al e 5%TiH21%Al através da moagem de alta energia. Os parâmetros de moagem, i.e. a velocidade de rotação, o rácio bolas/pó e o tempo de moagem foram otimizados para os seguintes valores: 350 rpm, 10:1 e 5 h, respetivamente. A utilização da moagem de alta energia permitiu uma redução do tamanho de partícula dos pós até aproximadamente 100 nm e a obtenção de uma boa uniformidade da distribuição das fases (Al2O3+Ti(C,N)). A etapa de conformação foi efetuada por prensagem uniaxial seguida de prensagem isostática. A avaliação da reatividade dos cermetos através de dilatometria em atmosfera de vácuo revelou que a densificação é maioritariamente realizada em estado sólido. A adição de apenas 1%Al é a menos efetiva para a densificação. Os cermetos foram sinterizados através de sinterização convencional em forno de vazio a 1650ºC e prensagem a quente (1650ºC com uma pressão uniaxial de 25 MPa). Os valores de densificação obtidos, aproximadamente 80% e 100%, respetivamente, indicam que a aplicação de pressão durante a sinterização é efetiva para atingir densificações elevadas nos compactos, compatíveis com as suas aplicações tecnológicas. As propriedades mecânicas de dureza e de tenacidade avaliadas nos três cermetos apresentaram valores aproximados de 1800-1900 HV50 para a dureza e entre 5.4 e 7.7 MPa.m1/2 para a tenacidade à fratura.

Caracterização química, metalúrgica e estudo das propriedades mecânicas dos fios ortodônticos de titânio-molibdênio TMA

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito do oxigênio intersticial nas propriedades mecânicas e biocompatibilidade da Liga Ti-5Ni

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito do nitrogênio nas propriedades anelásticas de Nb e ligas Nb-1,0%pZr

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito de teores de Zr sobre as propriedades mecânicas e elétricas de ligas Al-Ec-Si aplicadas na elaboração de ligas para Tx e Dx de energia elétrica

Este trabalho objetiva desenvolver uma análise da influência do Zr na modificação de características importantes em ligas de Al-EC-Si para aplicação como condutor de energia elétrica, almejando obter-se propriedades termorresistentes. Para a realização deste estudo, as ligas foram obtidas por fundição direta em lingoteira metálica em formato “U”, a partir do Al-EC, fixando-se na base o teor de 0,7% de Si, e em seguida, variando-se diferentes teores de Zr. Com o intuito de precipitar as partículas de segunda fase chamadas de dispersóides, que tem como principal característica a retenção da microestrutura deformada quando exposta a altas temperaturas, foi necessário submeter as ligas a um tratamento térmico de 310 ºC durante 24 horas afim de provocar o surgimento dos finos dispersóides de Al₃Zr. Foram estabelecidas duas etapas para obtenção dos resultados: A ETAPA I composta da solidificação, usinagem e deformações obtidas com as ligas, gerando os fios que foram utilizados em todos os ensaios. A ETAPA II repete os mesmos procedimentos adotados na ETAPA I, porém é feito um tratamento térmico de 310ºC por 24 horas antes da deformação. A caracterização das amostras dos fios de cada liga quanto à termorresistividade, que obedeceu a exigência da COPEL (Companhia Paranaense de Energia), sendo submetidos à temperatura de 230 ºC por uma hora e foram feitos também tratamentos térmicos na temperatura de 310 e 390ºC, com a finalidade de se avaliar a estabilidade térmica das ligas estudadas. Verificou-se de maneira geral que teores crescentes de Zr provocam um refinamento de grão e aumentam o LRT e a estabilidade térmica da liga, tanto na ETAPA I quanto na ETAPA II. Foi observado ainda que na ETAPA I, a condutividade foi bastante afetada pelos teores de Zr, e que a inserção do tratamento térmico da ETAPA II melhorou a capacidade de conduzir energia elétrica na liga, particularmente para o diâmetro que sofreram maior deformação.

Análise química, microestrutural, determinação das propriedades mecânicas e dureza de ligas odontológicas (Ag Pd,Co Cr e NiCr) fundidas em diferentes temperaturas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo da resistência à corrosão de ligas de magnésio para a indústria automóvel

O magnésio com a sua baixa densidade, abundância natural e baixo custo, torna-se muito atractivo para aplicações onde o peso é determinante, como na indústria automóvel e aeroespacial. A utilização do magnésio ligado a outros elementos como o zircónio e o alumínio permite, por outro lado, melhorar as propriedades mecânicas. Um factor determinante para o emprego destas ligas é obviamente a sua resistência à corrosão. Como em todos os materiais, esta é condicionada pela presença de um filme passivo de óxidos/hidróxidos que se forma espontaneamente na superfície. Contudo, no magnésio e suas ligas, esta camada de passivação é pouco protectora e muito instável em meios neutros ou ácidos. Um dos objectivos deste trabalho é a caracterização do comportamento face à corrosão das ligas de magnésio relacionando-o com factores metalúrgicos e ambientais, que são os principais responsáveis pelas causas mais comuns do ataque corrosivo. Apresenta-se também o estado da arte relativo às aplicações das ligas de magnésio na indústria automóvel, as barreiras tecnológicas e soluções possíveis para as ultrapassar. Finalmente foi também objectivo deste trabalho o estudo da influência das terras raras e do ítrio enquanto elementos de liga do magnésio no comportamento perante a corrosão. Para se atingir esse objectivo realizaram-se ensaios laboratoriais numa liga de magnésio contendo terras raras (WE54) sendo os resultados comparados com uma liga tradicional à base de zircónio (ZK31) em meios de diferentes pH. Os resultados obtidos permitiram concluir que as terras raras aumentam a resistência à corrosão das ligas de magnésio. Este facto aparenta ser o resultado de dois factores: a estabilização do filme superficial resultante da presença de terras raras e a formação de uma camada de produtos de corrosão espessa e rica em ítrio.