Search Documents

By Rodrigo Monzon Figueredo

A qualificação dos aços utilizados na construção de dutos para serviço ácido geralmente se faz através de testes laboratoriais em meios corrosivos normatizados, sendo os mais utilizados as soluções descritas nas normas NACE TM0284 e TM0177. Neste trabalho, o processo corrosivo do aço API 5L X52MS foi estudado por meio de curvas de polarização potenciodinâmica do material exposto às soluções 284-B, 177-A e 177-B. As taxas de corrosão desse tipo de aço foram determinadas em cada meio, concluindo-se que a severidade do meio de teste se reduz com o incremento do pH, o qual tem impacto direto sobre a solubilidade dos produtos de corrosão e também sobre a difusão de hidrogênio atômico para o interior do material.

Oct 30, 2017

By Bryane Prando Brandão

Aços microligados expostos a ambientes contendo H2S e CO2 (sour gas) sofrem corrosão generalizada que promovem a entrada de hidrogênio atômico no metal, causando fragilização por hidrogênio, podendo gerar falhas graves no material. O objetivo deste trabalho é estudar o grau de fragilização, utilizando ensaio Charpy, de um tubo API 5L X65 após diferentes tempos de imersão em uma solução saturada com H2S. O eletrólito empregado foi solução A (ácido acético contendo cloreto de sódio) da norma NACE TM0284-2011, fazendo-se purga com N2 e injeções de H2S. Os corpos de prova padronizados foram imersos durante 96 e 360 horas, sendo que após doze dias do término da imersão, foram realizados os ensaios Charpy. Foram levantadas as curvas da energia absorvida em função da temperatura, para corpos de prova com e sem imersão. Os resultados mostraram que mesmo após imersão, não houve modificação significativa na temperatura de transição do material, apenas uma pequena diminuição da energia absorvida. Esse comportamento sugere que o teor de hidrogênio em solução sólida aumentou em função do tempo de imersão, levando a tais resultados. O refinamento da microestrutura e o baixo nível de inclusões estão relacionados a baixa quantidade e uniformidade da distribuição dos sítios de ancoramento de hidrogênio irreversível, o que pode explicar o desempenho obtido.

Aug 7, 2018

By Leandro de Arruda Santos, Lorena Isabela de Oliveira Ribeiro, Jéssica Dornelas Silva, Pedro Damas Resende, João Victor Lucas Amim, Suzanny Cristina Soares Martins, Vicente Tadeu Lopes Buono

Ligas com memória de forma de NiTi são frequentemente submetidas a esforços cíclicos durante suas aplicações, o que pode acarretar em fratura por fadiga. Entretanto, o comportamento em fadiga destas ligas ainda não é completamente compreendido. Neste trabalho foi realizada uma avaliação das propriedades mecânicas de fios superelásticos, antes e após tratamento térmico, por meio de ensaios de ciclagem mecânica uniaxial após submissão a diferentes frações da vida em fadiga por flexão. O tratamento térmico foi realizado a 400°C por 30 min, seguido de resfriamento em água. As fases foram identificadas por meio de difração de raios-x e as temperaturas de transformação foram determinadas por análise calorimétrica diferencial. Os resultados obtidos mostraram que fios austeníticos apresentaram comportamento superelástico durante toda sua vida em fadiga. Entretanto, o acúmulo de danos pôde ser notado como um aumento na tensão máxima atingida durante a ciclagem mecânica após ensaios até diferentes frações da vida em fadiga. Os fios tratados, por outro lado, passaram por deformações elásticas da martensita, caracterizando comportamento similar ao de fadiga de alto ciclo de materiais convencionais. Nestes fios, as tensões máximas atingidas se estabilizaram, indicando que o acúmulo de danos é desprezível se comparada aos fios superelásticos.

Oct 31, 2019

By Leandro de Arruda Santos

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento mecânico sob flexão de um instrumento endodôntico constituído de Ni-Ti M-Wire e comparar suas respostas com aquelas obtidas de um instrumento de Ni-Ti superelástico convencional com a mesma geometria, utilizando-se simulação por elementos finitos. Um instrumento ProTaper Universal F1 foi selecionado para este estudo. O modelo geométrico para a simulação numérica foi gerado através de micro-tomografia computadorizada e os dados para os modelos constitutivos foram obtidos por meio de ensaios de tração realizados em laboratório. A simulação numérica foi realizada em ABAQUS, com condições de contorno baseadas na especificação ISO 3630-1. Os resultados mostram que instrumentos de Ni-Ti M-Wire apresentam maior flexibilidade e menores valores de tensão quando submetidos à flexão, o que indica que estes instrumentos são mais resistentes à fadiga por flexão.

Aug 8, 2018

By Claudio Teodoro dos Santos

O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da deformação elástica cíclica e da deformação plástica no comportamento mecânico dos precipitados presentes em um implante fabricado em aço inoxidável UNS S31675. O teste foi iniciado com carregamentos cíclicos e finalizado com carregamento contínuo de dobramento até a ruptura total do implante, no intuito de avaliar se os precipitados sofrem fratura e/ou decoesão da matriz. A flexão ocasionada pelo teste de fadiga resultou em zonas de tração nos lados lateral e posterior e compressão nos lados medial e anterior do implante. Após 6 milhões de ciclos ocorreu a fratura parcial do implante na aresta entre os lados lateral e posterior (zonas de tração). Os resultados mostraram a existência de estrias na superfície de fratura do implante, indicando que a fadiga foi o mecanismo de falha predominante. A análise microestrutural mostrou que os precipitados não fraturaram na região de falha por fadiga, mas sofreram fratura e decoesão na região submetida a deformação plástica por dobramento. Concluiu-se que, embora os precipitados sejam considerados sítios preferenciais para nucleação de trincas de fadiga, eles são capazes de suportar carregamentos cíclicos no regime elástico, mesmo com grau de flexão da haste, onde zonas de tração e compressão são criadas.

Oct 30, 2017

By Alexandre de Souza Rios

Neste estudo, caracterizações morfológicas e mecânicas foram utilizadas em fibras de coco brasileiras na condição como recebida e tratadas superficialmente (por NaOH, aquecidas e por NaOH seguido de aquecimento) e em mantas de fibras de coco fabricadas por compressão. Para a análise morfológica foi utilizada a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e para a análise mecânica foi utilizado o ensaio de tração uniaxial. As análises por MEV apresentaram que as fibras tratadas por NaOH possuem paredes celulares externas mais nítidas e partículas circulares com diâmetros de aproximadamente 10 µm. O tratamento químico alterou a parede externa das fibras de coco; em uma das amostras foram vistas microtrincas da ordem de 7 a 60 µm em virtude do tratamento seguido de aquecimento. O módulo inicial (módulo de elasticidade) e a tensão de ruptura diminuíram com o aumento de diâmetro nas quatro condições de fibras de coco estudadas. A geometria e a massa da manta de fibra de coco influenciaram no seu comportamento mecânico.

Aug 16, 2017

By Matheus Machado de Souza

A utilização de revestimentos a base de cromo eletrolítico traz prejuízos ao meio ambiente, uma vez que durante o processo são liberados íons de cromo hexavalente e estes são extremamente tóxicos à natureza e ao homem. No entanto, existem outras tecnologias que vem sendo estudadas como alternativas ao processo tradicional de cromagem. A aspersão térmica por oxi-combustível de alta velocidade (HVOF) é a técnica que tem apresentado os melhores resultados sob as óticas de qualidade de revestimento, porosidade, resistência ao desgaste, propriedades mecânicas e adesivas. Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo da eficácia da técnica de HVOF em termos de adesão, resistência ao desgaste e coeficiente de atrito. Como substrato foi utilizado o aço SAE 4140; o revestimento utilizado na aspersão por HVOF foi o WC-Co-Cr em comparação como o cromo eletroliticamente depositado, todos com a mesma espessura de camada. A avaliação tribológica foi realizada através de ensaios de desgaste por deslizamento do tipo pino sobre disco e a resistência adesiva por meio de ensaio de adesão.

Aug 7, 2018

By Priscilla Danielle de Oliveira Lopes Costa

Na indústria aeronáutica, fadiga é um dos processos mais importantes quando se considera o dano e a falha das estruturas de uma aeronave. Adicionalmente, os materiais compósitos apresentam altas resistência e rigidez específicas. No entanto, os mecanismos de dano de um material compósito são complexos. Como consequência, o objetivo deste trabalho é identificar as propriedades à fadiga de materiais compósitos de fibras de carbono e resina epóxi, com configuração de lâminas 0°/90°/±45º e caracterizar os mecanismos de dano quando estes são submetidos à fadiga. Para tanto, nos corpos de prova foram realizados ensaios de fadiga em uma máquina universal de ensaios MTS, em controle por tensão com frequência de 10 Hz com carregamentos máximos de 6000, 5000, 4000 e 3000 N e R = 0,1 (tração-tração). O compósito em estudo demonstrou boa resistência à fadiga por controle de tensão, a vida infinita é de aproximadamente 48,5% da resistência à tração. O número de ciclos a fadiga depende da amplitude de tensão, assim como da tensão média, sendo que quanto menor a carga aplicada menor a amplitude de tensão (e a tensão média) e maior o número de ciclos a fratura. A fractografia após os ensaios caracterizou os mecanismos de dano durante o processo de fadiga, sendo que fratura na matriz, fratura das fibras e descolamento fibra/matriz são os mecanismos de falha dominantes durante a fadiga, através de análise por microscopia eletrônica de varredura.

Aug 7, 2018

By Horacio Destaillat

Desde hace aproximadamente 15 años se encontró por experiencia empírica que se puede “neutralizar” el efecto del plomo sobre la maleabilidad en caliente de cobre proveniente de la refinación térmica de chatarras mediante control de la composición química. Este hallazgo ha resultado de aplicación industrial. Si bien el contenido porcentual de plomo se reduce por refinación convencional y con cierta facilidad hasta 0,02 – 0,03 %, este valor es elevado [1] para laminar en caliente. Bajar el nivel de plomo hasta los valores exigibles por normas, requiere procedimientos especiales y costosos. La técnica cuyo mecanismo aquí se investiga, consiste en ajustar el contenido de plomo y estaño dentro de ciertas proporciones, ya que el balance de estos elementos, permite proceder sin problemas de fisuraciones a la colada y laminación en línea del cobre. Con el control de la composición química del sistema se logra que el plomo y el estaño se adhieran [2] sobre las partículas de eutéctico Cu-Cu2O. Esta disposición micro estructural en borde de grano explica la acción favorable del estaño en la maleabilidad. El procedimiento que aquí se describe no es aplicable a cualquier caso pues no funciona en materiales con contenido elevado de oxígeno (“Tough pitch”) ni en cobres desoxidados. Solamente lo hace en formas de baja sección que hayan sufrido enfriamiento rápido.

Aug 7, 2018

By Julver Álvarez

El presente trabajo describe el comportamiento estructural y mineralización del estaño-cobre en la mina San Rafael, Puno. En este sentido, las pizarras de la formación Sandia del Ordovisco Superior, por metamorfismo de contacto con el intrusivo, han sido transformadas a hornfels, que junto a las cuarcitas se presentan algunas veces como una cubierta superficial sobre el intrusivo. Asimismo, los intrusivos y las pizarras son favorables para la mineralización de estaño, aunque los cuerpos del mineral son más definidos y persistentes en el intrusivo.

Sep 13, 2001

By Yuanbo Zhang, Yongbin Yang, Guanghui Li, Zhengwei Yu, Yufeng Guo, Tao Jiang, Xiaohui Fan, Youming Hu

"Composite agglomeration process (CAP), as an innovative method for preparing blast furnace burden, was developed and has been put into operation in China. CAP is different from traditional agglomeration processes of iron-bearing materials involving sintering and pelletizing. Compared to the traditional agglomeration processes, CAP is characterized by several strengths such as permission of diverse iron-bearing materials in production, obvious improvement of permeability in the feed bed, decreasing the fuel consumption and remarkably increasing the productivity of sintering machine. Furthermore, the use of the composite agglomerates prepared with CAP is capable of obviating the negative effects caused by the differences in quality of sinter and pellets on the operation of blast furnaces. This paper mainly presents an overview of the principle and applications of CAP.Development Background and Principle of CAPhe traditional agglomeration processes including sintering and pelletizing have been the two predominant methods for preparing ironmaking burden from iron-bearing materials. Sintering is a way for agglomeration by heating the coarser fine ores (general granularity 0~10mm). The mechanical strength of irregular porous sinter is obtained by the solidification of molten phase at high temperature process. It has been shown that the production of high basicity sinter (R=1.8~2.2) is characterized by low energy consumption and high efficiency compared to low basicity sintering. Meantime, the finished high basicity sinter is characterized by good mechanical strength and metallurgical performance. Pelletizing is another way for agglomeration by firing wet green pellets, which are balled from the fine grained iron ores or concentrates. Based on the differences of chemical compositions, the finished pellets can be divided into acidic oxidized pellets, fluxed pellets, magnesium-bearing pellets, and so on. The acidic oxidized pellets are the dominant products of modern pelletizing."

Jan 1, 2012

By J. V. Simmons

Composite rock mass failures involve intact rock material as well as fracture and shear on existing defects. Experiences from open-cut coalmining in the Bowen Basin of central Queensland are that failures of this nature occur suddenly with little warning, and are much more common than classical structurally controlled failures. Geological conditions and mining practices in the Bowen Basin are described. The circumstances of a sample of composite failures are described in detail in the paper. From this experience it appears that several aspects of conventional geotechnical investigation and design practice have not contributed significantly to either predicting or controlling the risks associated with sudden failures. These practices are described as myths for reasons outlined in the paper. On the other hand, the reality seems to be that high initial stresses and stress changes caused by excavation lead by a process of extensional deformation to a critical stress condition within the rock mass, and that sudden collapse follows when that critical stress condition can no longer be sustained. It is concluded that learnings gained from underground excavations in rock may be more applicable to open pit excavations than previously thought, and that the processes of prefailure deformation require more careful study if we are to develop more reliable risk management controls.

Jan 1, 2006

By Robert H. Scott

Developments during the past few years have brought coal-based composite fuels to commercial readiness. During the next few years, composite fuels will become available from a number of suppliers. Potential users must evaluate the combustion properties of these fuels to determine equipment and operating changes required for their use. Most work to date has been done with boiler applications. However, many potential non-boiler applications exist in the metals and minerals industry. These applications require specific evaluations appropriate for the processes involved.

Jan 1, 1982

By Girish Roy, Robert Goodfellow, Angel Del Amo, Bingzhi Yang

Designing and constructing tunnels in seismic prone areas present unique challenges to both designers and contractors. The Westside Purple Line Extension Project– Section 3 in Los Angeles requires crossing an active fault that may subject the tunnels to extreme structural demands. In order to ensure that the linings will safely accommodate the fault movement, a revolutionary composite section—steel plate embedded in the intrados of the precast concrete segmental tunnel lining was finally selected. Additionally, continuous expansion steel plates over the circumferential joints will be installed to mitigate the potential opening of the circumferential joints.

Jun 13, 2021

By U Briem, R Verreet

The level of wire rope technology used in mine hoisting applications has a significant effect on the overall efficiency of the hoisting system. This paper discusses the effect that a reduction in rope mass per unit length and an increase in rope breaking strength can have on rock skip capacity and hence mine shaft output. A 20 per cent reduction in rope mass per metre for a typical 48 mm hoisting rope, while maintaining the breaking strength, increases the skipÆs capacity by circa 30 per cent at a suspended rope length of 3000 m. Such gains in shaft output, without any significant changes to the shaft or winder design, can have major implications for the feasibility of future deep mine projects. The technical challenge for rope manufacturers is how to get rid of 20 to 30 per cent of the rope mass while keeping the breaking strength and modulus of elasticity of the whole rope constant. CASAR are currently developing steel wire rope constructions where the steel IWRC has been replaced with high strength, high modulus fibres such as Kevlar«, Spectra« and Dyneema«. One of the key aspects of such composite rope designs is to ensure equal load sharing between the different rope components, ie in proportion to their area. If there is a significant difference in modulus between the fibre core and the steel outer strands, the core may not carry its proper proportion of the load and the outer strands would be overloaded. Some technical aspects of the design of composite steel wire ropes are discussed. A design and operational issue that needs careful consideration is the safe non destructive testing (NDT) of composite ropes. Traditional magnetic NDT would only be capable of inspecting the steel wires. Techniques therefore need to be developed that would give operators a reliable indication of the condition of the load bearing fibre core. This paper also discusses possible solutions to this very important NDT question.

Jan 1, 2005

By L. W. Palmer

Compositing or regularization of drillhole data is common practice in mineral resource estimation and is deemed a necessary step in producing unbiased estimates of mineral resources and reserves. Commonly, data are collected over irregular distances due to the varying relative thicknesses of lithologies drilled or sampling/assaying strategies. This necessitates data transformation to regular lengths of equal size to ensure that all data have the same sample support. However, there have been few detailed publications on the effect of this process on the composited data that are subsequently taken forward for the estimation process. In this paper, three currently available compositing methods are reviewed and the effects of inappropriate compositing methodologies presented. It is shown through a case study that compositing samples to different lengths leads to changes in the average and variance of the grades in the drillcores in the dataset, which will impact the final estimated value. These differences are exacerbated by breaks or gaps in data where, for a variety of reasons, there has been no data collection or data have been lost. The importance of appropriately treating blank and zero data is also presented. Globally, these differences might be minimal, but locally may be substantial, affecting the efficiency of the estimation and subsequent use of the results in, for example, mine planning and reconciliation. Further detailed investigation of compositing practices is required if the full implications of compositing are to be understood and any induced bias effectively defined.

Jul 10, 2024

By Gjergj Dodbiba, Toyohisa Fujita, Li Pang Wang, Masashi Yamane

"The platinum-group metals (PGMs), are currently receiving worldwide attention as they have major industrial uses. PGMs, i.e. ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), and platinum (Pt), are widely used as catalysts in petroleum and chemical processes. In addition, they find wide applications in automotive exhaust-gas control converters and are of immense importance to the electronic industry. Broadly speaking, PGMs are extracted in minute quantities from a limited number of ores, found mainly in South Africa and Russia. As the PGMs are both costly and almost indestructible, they are usually recycled from various forms of scrap. In other words, the recycling of the PGMs is an essential factor in the overall management of the PGM economy. In addition, the ever-increasing user areas have created renewed interest in the search for new sources or deposits of PGM, which in turn requires an in-depth knowledge of its characteristics. In this work, the emphasis is placed on the need to analyze the composition and microstructure of blast-furnace slag for recovering PGM metals. In other words, chemical composition, surface analysis and microstructure analysis of the DC arc furnace slag have been carries out. The aim is to provide a detailed analysis of this material for anyone with an interest in gaining further knowledge of its specific content for recovering PGMs."

Jan 1, 2014

By Bart Blanpain, Tom Peter Jones, Muxing Guo, Liugang Chen, Huayue Shi

Fayalite based slag is formed during the smelting process of secondary copper resources. It was found that with the presence of high ZnO, the slag became viscous, causing a slag tapping problem. In the present paper, the phase relations of the slag system ZnO-“FeO”-SiO2-Al2O3- CaO (ZnO = 0-12 wt%, Al2O3% = 0-15 wt%, CaO = 0-1.5 wt%, with iron saturation) at 1150 °C is studied by using quenching technique followed by phase identification and compositional analysis of equilibrated samples. The dependence of FeO and Al2O3 solubility in the liquid slag on the chemical composition of slag is characterized. Based on the experimental data, the solid fraction of the slag, which may considerably, influences the slag viscosity, at the tapping temperature can be reasonably estimated and, therefore an appropriate modification of the slag composition can be made.

Jan 1, 2016

By C. H. Fisher

Coal carbonization, the basis of a major industry, consists in heating coal in the absence of air at various temperatures (ranging from 500° to 1,000° C.) that are selected according to the kind of products desired. During this treatment, the complex organic substances that comprise the major part of the coal are converted into several useful products that are quite different from the original material. The principal products of coal carbonization or distillation are coke and gas. These products, as well as others of which lower yields are obtained (light oil, tar, and ammonia), occupy an important place in present-day commerce and civilization. This paper is concerned with the composition of the tar and light oil, which, as complex mixtures of organic compounds, are the source of many important dyes, inter-mediates, medicinals, resins, etc. The volatile products obtained when bituminous coals are destructively distilled or carbonized are tar, aqueous liquor, and gas. These products vary in composition and properties, depending on the nature of the coal and the temperature and conditions of carbonization. The tar is a dark, rather thick and viscous liquid at ordinary temperatures, becoming semisolid when cooled to the freezing point of water. The aqueous liquor (chiefly water) contains several inorganic substances and certain organic compounds, which, because of their solubility characteristics, have been extracted from the tar. The carbonization gases consist chiefly of carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, hydrogen sulphide, ammonia, methane, ethane, ethylene, and several hydrocarbons of higher molecular weight. The hydrocarbons of higher molecular weight (benzene, toluene, xylene, etc.) may be re-moved as liquids from the gas by suitable means. This liquid and the first fractions obtained on distilling the tar are known as light oil.

Jan 1, 1938

By Michael Fellows

Epidote is a common hydrothermal alteration product in many copper deposits of the southwestern United States. In many of these deposits epidote, along with calcite and chlorite, generally characterize a distal or halo propylitic alteration assemblage, but the mineral can occur within the central potassic alteration zone as well. Epidote is also a common alteration mineral in deposits formed in calcareous host rocks -- the skarn or pyrometasomatic ore bodies. Within the past 15 years, studies of the major and trace element composition of other alteration phases, principally biotite, associated with base metal ore deposits have demonstrated that some hydrothermal alteration minerals are compositional distinct from their igneous or metamorphic counterparts: However, the use of major and minor element content to identify and zero in on mineral¬ized areas does not appear to be very promising. Little work has been published upon the geochemistry of epidote from this standpoint and the results of my work suggest that a similar conclusion can be applied to epidote. My work (Fellows, 1976) suggests that epidote minerals in hydrothermal alteration suites from porphyry copper deposits in the southwestern United States are generally iron-rich rather than aluminum-rich. As a group, these alteration minerals differ compositionally from epidotes of regional metamorphic terrains. I ascribe these differences to the variations in the oxidation character of the respective environments. However, it appears as though the use of major element compositional variations of epidotes as an exploration tool is severely limited. Epidote is a complex calcium-aluminum silicate. Replacement of aluminum by ferric iron establishes a solid solution series between

Jan 1, 1977