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By Rafael Paini Pavlak

A trefilação a frio para produção de barras de aço é realizada em função da sua precisão dimensional e modificação das propriedades mecânicas do material. O processo consiste na conformação de um fio-máquina que, guiado por um puxador, passa através de uma ferramenta (fieira de trefilação). Tal procedimento irá inserir tensões internas na barra chamadas tensões residuais, as quais, dependendo da sua distribuição e intensidade, podem causar distorções do produto final e possivelmente seu descarte. A fim de prever o comportamento destas tensões foram desenvolvidas simulações tridimensionais no software DeformTM. Este trabalho teve por objetivo explorar os efeitos do desalinhamento angular da fieira combinado com uma heterogeneidade na distribuição do atrito, avaliando a influência na distribuição de tensões residuais na barra trefilada. Observou-se certa influência na distribuição das tensões finais, atingindo diferenças em torno de 300MPa entre superfícies, o que caracteriza um potencial de distorções no produto final.

Aug 8, 2018

By Alicia Esther Ares, Carlos Enrique Schvezov, Alejandra Silvina Roman, Claudia Marcela Méndez

In this paper the structure of aluminum based alloys and their corrosion behavior by using different electrochemical techniques as characterization methods are considered. Currently, it becomes imperative to know the role of the Al2Cu against the susceptibility to corrosion of these alloys. The present work aims to studying the electrochemical behavior of aluminum base alloys with the following compositions: Al-1wt.%Cu, Al-4.5wt.%Cu and Al-15wt.%Cu (with different grain structures), in 1M NaCl solutions, at room temperature. Cyclic potentiodynamic polarization tests were performed and were found that the alloys with more than 1wt.%Cu in the matrix have an unstable behavior and without tendency to reach passivity. The equivalent circuits derived from electrochemical impedance spectroscopy technique (EIS) generally showed two capacitive contributions. The susceptibility to corrosion becomes a complex function, not only of copper concentration and structure, but also with interdendritic spacings and distribution of phases in the alloys.

Jan 1, 2015

By Shaohua Ju, Feng Jiang, Chuanhua Li, Jinhui Peng, Libo Zhang

A T-junction microchannel is proposed to overcome the existing problems in conventional solvent extraction of indium from zinc hydrometallurgical process. Experiments were performed to separate In3+, Fe3+ and Zn2+ from sulfate solutions using Di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) as the extractant. The effect of parameters such as pH, microchannel size and contact time on the extraction behavior of In3+, Fe3+ and Zn2+ was investigated. At contact time of 2.52 s and initial solution pH of 0.48, the extraction efficiency of In3+, Fe3+ and Zn2+ was 99.13%, 8.31% and 2.45%, respectively and separation factor of In3+/Fe3+ and In3+/Zn2+ were almost 1229.54 and 4864.98, respectively. Then, the loaded organic phase was stripped in T-junction microchannel. At contact time of 33.6 s, 99.64% of stripping efficiency of In3+ and stripping equilibrium were reached, while concentration of Fe3+ and Zn2+ was lower than 0.01 g/L with good separation of In3+ from Fe3+ and Zn2+.

Jan 1, 2016

By Huimin Lu, Zegao Sun, Zhijiang Gao

The traditional Ti6Al4V alloys were obtained by the smelting reduction of V-Ti bearing beach placer by rotary hearth furnace and aluminothermic reaction in laboratory. First, it gets he lp from combined rotary hearth furnace and grinding magnetic separation process to prepare titanium slag containing vanadium. In this study, a neural network model was used. The comparisons between experiment results and neural network simulation results show that genetic algorithm (GA)-based on back propagation (BP) method can predict the degree of reduction and separation of iron and slag with higher prediction accuracy. Then by aluminothermic reaction process, the optimized process parameters for Ti-V-Al alloys were searched. Al can deoxidize metal V and Ti from the metal oxides of artificial rutile containing vanadium. Finally, traditional Ti6Al4V alloy can be obtained by remelt and adjust the constituents.

Jan 1, 2016

By Joo Hyun Park, Soo Sang Park

The distribution behavior of Pb between molten copper and FetO-SiO2 (-CaO, Al2O3) slags was investigated at 1473 K (1200 oC) and p(O2)=10-10 atm in view of the reaction mechanism of Pb dissolution into the slag. The distribution ratio of Pb (LPb) decreases with increasing CaO content (~6 mass pct) irrespective of Fe/SiO2 ratio (1.4~1.7). However, the addition of alumina into a slag with Fe/SiO2=1.5 linearly decreases the LPb, whereas a minimum value is observed at about 4 mass pct Al2O3 at Fe/SiO2=1.3. The log LPb continuously decreases with increasing Fe/SiO2 ratio, and the addition of Al2O3 (5 to 15 mass pct) into the silica-saturated iron silicate slag (Fe/SiO2 < 1.0) yields the highest Pb distribution ratio. The log LPb linearly decreases by increasing the log (Fe3+/Fe2+) value. The Pb distribution ratio increases and the excess free energy of PbO decreases with increasing Cu2O content in the slag. However, from the viewpoint of copper loss into the slag, the silica-saturated system containing small amounts of alumina is strongly recommended to stabilize PbO in the slag phase at a low Cu2O content.

Jan 1, 2014

By Shizhe Liu, Bing Li, Heng Wang, Zuxin Zhao

In this paper, cyclic voltammetry and chronoamperometry have been applied to investigate the effects of Nd2O3 concentration on the anode effects, critical potential for the anode effects and Nd2O3 reduction in LiF-NdF3-Nd2O3 melts at 950℃. The results show that the oxidation peaks in the potential of about 2.7V are attributed to the oxygen ions oxidation and the peak current density increases with Nd2O3 concentration increase from 0 to 0.5wt%. The critical potential caused the anode effects shifts to 0.3V more positive value as Nd2O3 content in the melts decreases from 0.01wt% to 0.5wt%. The cyclic votammograms on W electrodes in the LiF-NdF3-Nd2O3 melts present two pairs of reduction and oxidation peaks, indicating that the reduction of Nd ions in the LiF-NdF3-Nd2O3 melts in two steps rather than one step.

Jan 1, 2014

By O. P. Pandey, Rama Arora, Gurmel Singh, Suresh Kumar

The tribological behavior of Dual Particles Size (DPS) rutile reinforced LM13 alloy composite was investigated under varying applied pressure from 125 kPa to 625 kPa at a constant sliding speed of 1.6 m/s. In the present studies, 15 wt.% of rutile particles of different sizes (50-75 μm and 106-125 μm) are reinforced in the Al-12Si alloy (LM13) by liquid metallurgy route. Microhardness of the prepared samples was measured in different phases. Microstructure, wear mechanism and surface morphology of the wear surfaces and debris was observed under optical and scanning electron microscope. The change in wear behavior has been explained with reference to the observed EDS analysis of the wear track and debris. However, an interesting change in wear feature, mild to severe wear transition at critical pressure was noticed in wear behavior of the composite. The Al-DPS composite has immense potential to be used as a component material for tribological applications.

Jan 1, 2015

By José Wilmar Calderón-Hernández

Aços inoxidáveis supermartensíticos (AISM) são aços de matriz martensítica contendo baixos teores de carbono, abaixo de 0,03%. Eles vêm sendo utilizados na indústria de óleo e gás para aplicações específicas que exigem resistência mecânica aliada a moderada resistência à corrosão. Após serem temperados para a obtenção da estrutura martensítica, esses aços são submetidos a tratamento de revenimento para alívio de tensões e melhoria das propriedades de tenacidade e ductilidade. Durante o revenimento é esperada a ocorrência de mudanças microestruturais resultantes principalmente da precipitação de diferentes fases. Tais precipitados influenciam tanto as propriedades mecânicas finais quanto a resistência à corrosão desses aços. Nesta pesquisa foi avaliada a resistência à corrosão por pite de dois AISM do tipo 13Cr5Ni2Mo, um deles contendo Nb (0,11%), através de ensaios de polarização potenciodinâmica em soluções de 0,6M NaCl sem e com adições de 0,3M e 0,6M Na2SO4. Os resultados mostraram que a adição de Na2SO4 no eletrólito contendo NaCl inibe consideravelmente a corrosão por pite. Foi constatado também que o AISM contendo Nb apresenta maior resistência à corrosão por pite nos eletrólitos de misturas de cloreto e sulfato. Além disso, os resultados mostraram que o revenimento a 575°C melhora a resistência à corrosão por pite, comparativamente ao revenimento a 600°C. O melhor potencial de pite foi obtido para o aço ao Nb, revenido a 575°C por 2h, em eletrólito 0,6Na2SO4+0,6NaCl.

Jan 16, 2018

By Aline Silva Magalhães

Os aços com médio teor manganês são uma classe da terceira geração de aços avançados de alta resistência (AHSS), combinam propriedades mecânicas como ductilidade e resistência mecânica e são assistidos pelo efeito TRIP, características determinantes para sua aplicação na indústria automobilística. Convencionalmente, tais ligas são produzidas por meio de laminação a quente e a frio, seguidas de recozimento intercrítico. No entanto, o trabalho a morno têm ganhado interesse com o intuito de reduzir custos e tempo operacionais. O objetivo deste trabalho foi comparar a influência da laminação a quente e a morno por meio de análises de microscopia óptica, eletrônica de varredura, difração de raios x, microdureza Vickers e técnicas de EBSD em um aço 8Mn- 0,08C. Observou-se uma microestrutura mais refinada e deformada no material laminado a morno com um maior percentual de austenita retida, o que derivou uma menor dureza. Na amostra laminada a quente, o valor médio de dureza evidenciou uma microestrutura martensítica de baixo teor de carbono. Em relação à textura verificou-se uma maior intensidade de componentes da fibra a na amostra laminada a morno devido a um maior grau de encruamento neste processamento termomecânico.

Aug 17, 2017

By Diego Ruben Martin

Este trabalho objetivou comparar, por meio de experimentos desenvolvidos em uma fundição, através da adição de três inoculantes diferentes (IM-22 com FeSi-Ba/Zr, G 20 com FeSi-Ba) e IMSR 75 com FeSi-Sr), para observar as características da vida util de ferramentas na usinabilidade das peças, microestrutura e propriedade mecânica. A metodologia da pesquisa se baseou em analisar principalmente pelo processo de fresamento o ferro fundido cinzento GG-25 inoculado diferentemente, denominado de acordo com a Norma DIN EN 1561. As formas de avaliação dos resultados terão como base uma análise quanto ao desgaste da ferramenta, acabamento superficial, análise microestrutural, composição química e propriedades mecânicas do material da peça. Os resultados mostraram que dentre os inoculantes aplicados o com Sulfeto de Estrôncio (SrS) apresentou-se mais estável termodinamicamente que as amostras inoculadas com os outros dois inoculantes, pois ele levou a uma variação da energia livre de Gibbs mais negativa e portanto mais favorável a formação de núcleos com raio crítico (rc) maiores, o que permitirá uma solidificação com nucleação heterogênea. Todavia o respectivo inoculante também foi mais eficiente na formação de uma microestrutura mais estável, com maiores quantidades de células eutéticas e vida útil do inserto mais longa quando usinado.

Aug 16, 2017

By Carolina Passanante

Aços Inoxidáveis Supermartensíticos surgiram na indústria petroquímica como um material alternativo para confecção de dutos, devido principalmente ao sinergismo de suas propriedades mecânicas e de corrosão. Com esta nova demanda, tornou-se necessária a caracterização deste material em suas diversas propriedades, destacando-se neste trabalho o efeito da microestrutura na resistência à corrosão. Objetivou-se, portanto, o estudo da resistência à corrosão por pite de um aço inoxidável supermartensítico 13Cr-5Ni-2Mo-Nb em função da fração volumétrica de ferrita-delta (d) presente na microestrutura. A variação da ferrita-delta foi alcançada através de tratamentos de recozimento, a 1.050°C, durante diferentes tempos (de 0,5h a 48h). As amostras foram submetidas a ensaios de polarização potenciodinâmica em eletrólito contendo 3,5% NaCl, naturalmente aerado. Quantificou-se, ainda, a porcentagem de ferrita em cada uma das condições através de ataque eletrolítico com solução 20% NaOH. Os resultados obtidos evidenciaram a diminuição desta fase com o aumento do tempo de recozimento, chegando praticamente à sua eliminação com tratamento de 48h. Paralelamente, a resistência à corrosão por pite deste aço foi melhorada de modo proporcional à diminuição da fase ferrita, resultando em um aumento de aproximadamente 115 mV da pior para a melhor condição, comprovando que, de fato, a presença de ferrita-delta prejudica as propriedades de resistência à corrosão localizada.

Aug 7, 2018

By Felipe Fardin Grillo

The aim of this work was to study the use of slags to desulfurization of cast iron. It was proposed to use alumina instead fluorspar. In addition, marble waste was used instead lime. Simulations applying Thermo-Calc software were performed in order to obtain the theoretical phases thermodynamic data. Then, a comparison between theoretical data and experimental tests were performed. The cast iron was melting in induction furnace at 1550°C. Slags composed mainly for CaO and Al2O3 were used to cast iron desulphurization. It was observed that increasing liquid phase, the desulphurization reaction was favored. Besides, it was found that cast iron desulfurization occurs by top slag mechanism.

Aug 17, 2017

By Marcelo Chagas

A fase de secagem de pelotas de minério de ferro no processo de pelotização, é uma etapa decisiva na qualidade do produto final, bem como o conhecimento de suas características é de fundamental importância na otimização de processos. Este estudo avaliou as sensibilidades de variáveis que intervêm na fase de secagem de pelotas verdes usando o método artificial redes neurais. O modelo mostrou que principalmente desvios de diâmetro e altura de leito de pelotas afetam a permeabilidade do leito. O modelo computacional foi capaz de prever a contra pressão da câmara de secagem por meios de características geométricas das pelotas, permitindo, assim, melhorar a geração de pelotas verdes, a fim de diminuir o consumo de combustível e energia, além de buscar melhoria da qualidade final e uma melhor produtividade.

Aug 16, 2017

By Flávio James Humberto Tommasini Vieira Ramos

O estudo teve como objetivo a produção de corpos de prova de nanocompósitos baseados em uma matriz polimérica de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) com carga de carbeto de boro dispersas, nas proporções de 0,0625%; 0,125%; 0,25%; 0,5%; 1% e 2%, respectivamente. As respectivas misturas entre os materiais, polímero e carga inorgânica, foram moldadas em prensa hidráulica quente à partir do estado fundido da matriz polimérica. A caracterização dos nanocompósitos com as cargas sem tratamento foi realizada pelas análises de difração de raio-x (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), o que possibilitou a identificação dos planos cristalográficos característicos dos materiais, o grau de cristalinidade da matriz orgânica e suas respectivas temperaturas de fusão. As microestruturas dos materiais, morfologia da carga e adesão interfacial foram observadas através da microscopia eletrônica de varredura (FEGSEM). Através desse estudo foi possível o sugerir o comportamento do polímero com cargas de carbeto de boro dispersas em diversas proporções.

Oct 30, 2017

By Carolina Vaghetti

Aliar qualidade do produto final e otimização dos custos de produção é o que toda indústria de componentes mecânicos almeja. Um dos problemas enfrentado na produção de eixos automotivos é o surgimento das distorções de formas, e saber as causas dessas distorções vem se tornando cada vez mais imprescindíveis. Dentre os processos de fabricação, o tratamento térmico é conhecido como uma etapa da produção que potencializa os efeitos dos potenciais de distorção acumulados ao longo da cadeia. As tensões residuais são consideradas um dos principais potenciais de distorção e, por isso, é de grande importância o seu entendimento. Sendo assim, o presente artigo, inserido no âmbito do projeto "Investigation and improvement of a manufacturing process chain from cold drawing processes to induction hardening", realiza uma análise das distorções e da distribuição das tensões residuais após a têmpera por indução e uma análise das tensões residuais após o processo de retífica durante a fabricação de eixos automotivos de aço ABNT 1045. Foram variados parâmetros nos processos de trefilação e têmpera por indução. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar a influência da profundidade de camada temperada, onde a maior camada apresentou, em média, maiores distorções.

Aug 16, 2017

By Carlos Berlini Filho

As inclusões exercem um papel fundamental na lingotabilidade dos aços produzidos em lingotamento contínuo. É conhecido na literatura o efeito da composição das inclusões na formação de obstruções em válvulas submersas. Contudo, um problema também recorrente no ambiente industrial é o desgaste dos tampões e válvulas submersas do distribuidor, que impede o controle de fluxo de aço para os moldes. O presente trabalho visa avaliar a influência da composição das inclusões na taxa de desgaste de tampão. Foram avaliadas inclusões de aços acalmados ao Si-Mn em corridas que apresentaram diferentes valores de desgaste de tampão. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a taxa de desgaste de tampão é consideravelmente dependente do teor de MnO das inclusões e que um maior teor de Al2O3 pode contribuir também para reduzir o desgaste.

Aug 17, 2017

By Phelipe Matias de Oliveira

Os aços inoxidáveis superduplex possuem em sua constituição as fases austenita e ferrita em proporções semelhantes, esses aços apresentam propriedades mecânicas oriundas da combinação dessas duas fases. As fases sigma (s) e austenita secundária (g2) surgem nesses aços, de uma possível reação de decomposição eutetóide da ferrita (a ? s + g2). Este trabalho estuda as transformações de fases, a caracterização das microestruturas do aço inoxidável superduplex UNS S32750, através de microscopia óÓptica, ferritoscopia, quantificação de fases, evolução da dureza Vickers do material, e a precipitação da fase s após tratamento térmico de recozimento a 800ºC em tempos variados. Essa fase é prejudicial ao aço, pois diminui a resistência à corrosão do mesmo e o fragiliza, sua formação ocorre entre 600ºC e 1.000ºC. Foi estudada a evolução da fase s através do método do caminho microestrutural proposto por Vandermeer, geralmente aplicado a recristalização e não em estudos de precipitação da fase s. Os resultados indicam que a nucleação da fase s ocorreu por saturação de sítios.

Jan 16, 2018

By Noan Tonini SImonassi

Como ferramentas simples, moeda ou mesmo como armas os metais tornaram possível o progresso da humanidade. Uma das maiores descobertas já feitas foi o desenvolvimento do aço. Com o avanço da utilização desse material foram desenvolvidas técnicas de adição de elementos de liga assegurando propriedades que possibilitam a sua utilização em praticamente todos os setores da indústria. O objetivo do presente trabalho é avaliar a evolução do comportamento mecânico de um aço do tipo AISI 4340, submetido a tratamentos térmicos de têmpera e revenimento. As amostras estudadas neste trabalho foram obtidas de discos tracionadores que são parte de ferramentas de preparação do cabo de sensor utilizado durante a produção de petróleo. Antes da têmpera estas peças foram submetidas a um pré-aquecimento lento até a temperatura de 815°C e, posteriormente, submetido à austenitização acima de 1.000°C por um tempo determinado a fim de difundir os elementos de liga de maneira homogênea na liga. Após a têmpera, estas foram submetidas a seguidos processos de revenimento. A evolução da dureza do material tratado e sua microestrutura puderam ser observadas por meio de análises metalográficas. O comportamento mecânico destas peças obteve melhora significativa com relação às propriedades de interesse.

Aug 8, 2018

By Andrey de Moraes Barcelos Casanova, Rebeca Vieira de Oliveira, Juliana Diniz e Castro, Danilo Abílio Corrêa Gonçalves, Patricia Freitas Rodrigues, Thiago Henrique Fernandes Dias Ferrão, Naiara Vieira Le Sénéchal, Rodolfo da Silva Teixeira, Andersan dos Santos Paula

Este trabalho avaliou a efetividade do tratamento térmico de solubilização de uma liga de NiTi com 58,5%at. Ni comparado a uma liga de composição equiatômica, elaboradas por vacuum arc remelting (VAR). A solubilização foi realizada à 950 °C, em forno de atmosfera não controlada, com tempo de encharque de 2 h, seguido de resfriamento rápido em água à temperatura ambiente. Foram analisadas imagens de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura, após preparação metalográfica, das amostras fundidas e solubilizadas, bem como, quantificação da segunda fase pela análise de micrografias ópticas. As propriedades mecânicas foram avaliadas pelo ensaio de dureza por microindentação Vickers. O tratamento térmico imposto resultou em alterações morfológicas na liga equiatômica e não foi possível verificar a dissolução completa dos precipitados da liga com elevado teor de Ni. Foi observado a diminuição da dureza com a solubilização do NiTi equiatômico, e aumento na liga Ni58,5%at.-Ti41,5%at.. Logo, para se obter uma solubilização ótima das ligas, se faz necessário um tempo de encharque maior.

Oct 22, 2019

By R. Koen, H. Visser, A. Roodt

"SynopsisThe tetraethylammonium salt of the mono-anionic coordination compound mer-oxidotrichlorido(thenoyltrifluoroacetylacetonato- K2O,O’)niobate(V) (NEt4)[NbOCl3](ttfa)], has been prepared under aerobic conditions and characterized by single-crystal X-ray diffraction. (NEt4)[NbOCl3](ttfa)] crystallized in the monoclinic P21/c space group, with a = 11.483 (5), b = 12.563 (5), c = 17.110(5) Å, and ß = 100.838 (5)o. The complex structure exists in a 50.0% (NbA) : 50.0% (NbB) positional disorder ratio.IntroductionComplexes containing organometallic type ß- diketone ligands with O,O and O,N donor atoms are used widely in coordination chemistry and have applications in catalysis, radiopharmaceuticals, etc. (Schutte et al., 2011; Roodt, Visser and Brink, 2011; Brink et al., 2010; Otto et al., 1998). These ligand systems are very useful because of their highly coordinative nature, high solubility, and also due to their ability to be functionalized with various substituents on the carbonyl carbon atoms (Schutte et al., 2011).Only a small number of ß-diketonate ligands have successfully been coordinated to a Nb(V) metal centre, with only a select few being characterized by X-ray crystallography (Viljoen, 2009; Bullen, Mason and Pauling, 1965; Preuss, Lamding and Mueller-Becker, 1994; Funk, 1934; Davies, Leedlam and Jones, 1999; Allen, 2002. The synthesis and crystal structure determination at room temperature of mer-oxidotrichlorido (thenoyltrifluoroacetylacetonato- k2O,O’)niobate(V) {(NEt4)[NbOCl3(ttfa)]} was first reported by Daran et al. in 1979. Accordingly, for this current investigation, (NEt4)[NbOCl3(ttfa)] was re-evaluated at 100 K to determine if the structural features might change with temperature."

Jan 1, 2015