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By Laura Pires Ribeiro Martins

Para a produção de peças e componentes automobilísticos, a utilização de ensaios não destrutivos é de grande importância, tanto para a detecção de defeitos como para a estimativa de propriedades físicas e mecânicas. Este estudo tem como objetivo avaliar dois métodos de ensaios não destrutivos (frequência de ressonância e ultrassom) através da determinação do módulo de elasticidade e do amortecimento de vibrações, em ferros fundidos vermiculares de classe FV 450. Estas técnicas também foram avaliadas para identificar a presença de microporosidades de contração na solidificação. Verificou-se que estas metodologias permitem estimar valores de módulo de elasticidade com bastante precisão, superior à obtida com ensaios de tração. Comprovou-se ainda que a capacidade de amortecimento de vibrações, avaliada pela taxa de atenuação da oscilação, é sensível à presença de interfaces na microestrutura do material, bem como à presença de pequenas porosidades.

Aug 16, 2017

By Cloyd M. Smith

A FEW years ago, the Ventilation Committee established the practice of presenting one topic each year for discussion at the annual meeting. The practice has met good response on the part of committee members and I suggest that it be continued. The topic chosen for this year, "Underground Anemometry," is a topic which has bothered me for more than 20 years. It seems to me that the coal industry is content to rely on slipshod methods for measuring the rate of flow of air underground, so I prefaced my discussional charge to committee members with the statement that I regard air measurements made in the usual way, with hand held anemometer, as no good. Agreements and disagreements came in from more than a dozen engineers, some of whom are with operating companies, coal and metal; some with manufacturers; others with government agencies.

Jan 1, 1949

By J. D. Budai, D. H. Lowndes, D. P. Norton, D. K. Christen, B. C. Chakoumakos, J. R. Thompson, B. C. Sales

"Artificially-layered structures, consisting of (Sr,Ba,Ca)CuO2 layers in the tetragonal, ""infinite layer"" crystal structure, have been grown by pulsed-laser deposition. Superlattice chemical modulation is observed for structures with SrCuO2 and (Sr,Ca)CuO2 layers as thin as a single unit cell (~3.4 Å). In addition, novel thin film superconductors were formed by using the constraint of epitaxy to stabilize SrCuO2/BaCuO2 superlattices in the infinite layer structure. Using this approach, two new structural families, Ba2Srn-1CUn+l O2n+2+ d) and Ba4Srn-1CUn+3O2n+6+ d, have been synthesized which superconduct at temperatures as high as 70 K. These results represent not only the synthesis of new structural families of superconductors, but also demonstrate that pulsed-laser deposition and epitaxial stabilization can be effectively used to engineer artificially-layered thin-film materials.Advances in the understanding of epitaxial thin-film growth of the cuprates have heightened interest in creating artificially layered superconductors.(1-3) The layered structure of the copper oxide superconductors opens the possibility of forming novel materials by carefully controlling the epitaxial growth of sub-units of the crystal structures. Thin-film growth methods offer unique opportunities for the atomic engineering of new high-temperature superconducting (HTSc) materials through the ability to form artificially layered crystal structures.(4,S) Moreover, the surfaces of single-crystal substrates provide an ""atomic template"" that can be used to stabilize epitaxial films in metastable crystal structures.An important development in forming new HTSc compounds by artificially-layered epitaxy has been the epitaxial growth of (Sr,Ca)CuO2 films in the so-called infinite layer structure.(6-17) This material, which can be considered the parent compound of all of the copper oxide superconductors, has a relatively simple, layered structure consisting of CUO2 planes separated by planes of alkaline earth elements.(18) Bulk synthesis of (Sr,Ca)CuO2 with the tetragonal, infinite layer structure generally requires the use of high pressure and high temperature bulk processing techniques.(19-24) However, recent experiments show that this metastable compound can be epitaxially stabilized at less than atmospheric pressure, resulting in the growth of tetragonal (Sr,Ca)CuO2 single crystal thin films of the infinite layer defect perovskite structure by pulsed-laser deposition (PLD) over a wide range of growth conditions.(6-17)"

Jan 1, 1994

By Jéssica Vicente Luiz, Rayander Martins Pimenta, Everton Pedroza dos Santos

The Hybrid Pelletized Sinter (HPS) is a agglomeration process that involves the combination of conventional sintering and pelletizing techniques and can be used with the purpose of obtaining improvements in the agglomeration stage of iron ore, and one of the great advantages of the process is the use of a wide particle size range of the ore. In this way, the superfines of low-cost ores, which are improper in sintering, can be used in the HPS process for the formation of the quasi-particle. The use of HPS with the sintering plants of the industries presented throughout the study, enabled an increase in productivity, decreased fuel utilization and reduced slag formation in blast furnaces. Thus, the present study aims to present a review of the literature on the Hybrid Pelletized Sinter (HPS) process and its main characteristics, as well as the results obtained by the companies that adopted the process.

Oct 1, 2019

The optimal production of the metals needed by society is best achieved by a close synergy between concentrate production and smelting. For over 75 years commencing in 1923, such a close relationship was enjoyed between the Sullivan Mine in Kimberley, British Columbia and the Trail zinc-lead complex. An effective program of continual change and improvement at the Sullivan concentrator was achieved through a strong entrepreneurial spirit. This spirit was in part maintained through a favourable location in south-eastern British Columbia that resulted in a dynamic local community that has survived the closure of the mine. Innovations to be reviewed include feed forward reagent control, the use of column flotation to zinc and lead cleaning and the application of ultrafine grinding coupled with concentrate dewatering using hyperbaric filter technology.

Jan 1, 2005

By R. Darlington, S. Ji

"High pressure die casting is a promising process to make thin-wall components with high dimensional accuracy and excellent surface quality. However, the non-uniformity is one of the important features in castings. The inhomogeneity in tensile properties and microstructural characteristics were studied for the castings with different thicknesses made by high pressure die-cast Al-Mg-Si alloys. For the local mechanical properties in the die-castings, the casting skin provided the highest, whereas the casting centre provided the lowest yield strength, UTS and elongation. The yield strength, UTS and elongation were significantly decreased towards the casting centre. The microstructural inhomogeneity is characterised by the segregation of coarse fragmented dendrites, the reduction of solute concentrations of Mg and Si, and the increase of porosity level from the surface to the centre of castings. The growth velocities of eutectic a-Al phase estimated using the Jackson-Hunt model confirm that the growth variation is larger in the thin castings than that in thick castings.INTRODUCTION Inhomogeneity is an inherent characteristic in as-cast microstructures of a variety of alloys because of their non-uniform chemistry, microstructure, defects, topology and the resultant mechanical properties in the different ranges of localization (Campbell, 2003). Generally, three types of inhomogeneities characterise casting microstructures, which include (a) the casting defects of shrinkage and gas porosity, misruns, cold shuts, inclusions, hot tears and hot spots; (b) the non-uniform microstructure from the surface to the centre of castings; and (c) the non-uniform microstructure from the dendrites grown from primary solidification and the structure formed during the subsequent eutectic solidification in inter-dendritic regions. The chemical composition and the morphology between the primary dendrites and the inter-dendritic eutectics also differ in the as-cast microstructure. Obviously, the inhomogeneity is different in the castings obtained from different casting processes."

Jan 1, 2018

By Silvio Pereira Diniz Maranha, Evandro Costa e Silva

The disposal of coal tailings in an economically and environmentally sustainable way can be considered one of the biggest challenges for coal producers due to their physical, chemical and mineralogical characteristics and the significant annual volumes generated. The processing and utilization of coal fines is recognized as one of the great technical challenges of this industry. These challenges become even greater when it comes to the use of tailings from coking coals. This is due to the potential changes in their various properties, variability of these characteristics along the deposits, the handling and dewatering aspects of the products and the granulometric restrictions imposed by the coking plants for the coals to be handling and coking. This work presents the current stage of project development for the use of a metallurgical coal fines dam, addressing the general concept of the project, the exploratory sampling program and the characterization of the tailings for process and product development purposes after processing. It aims at the characterization and the carbonization tests for product development, the mining method considered, product alternatives, suitable to the market, to be generated and the next steps.

Oct 3, 2019

By Eduardo Oliveira Magalhães

Otimizar o consumo dos insumos energéticos e coprodutos é uma tarefa de suma importância na busca de competitividade das usinas siderúrgicas. O gás de alto forno é um importante componente dessa matriz energética e a maximização do seu consumo reduz sensivelmente os custos com a compra de outros combustíveis. Nesse cenário, o controle de nível dos gasômetros, equipamentos existentes nas siderúrgicas que exercem um papel fundamental na distribuição desse gás, não é trivial. Distúrbios e variações entre geração e consumo dificultam o desafio de manter a segurança operacional e ao mesmo tempo otimizar o consumo. Procedimentos operacionais e técnicas convencionais de controle não são suficientes para evitar perdas com a queima desse gás nas tochas de segurança (flares) dos altos fornos. Esse trabalho apresenta um caso real do uso de técnicas de controle preditivo MPC (Model Predictive Control) e regulatório para a distribuição em tempo real do gás de alto forno para os principais consumidores na Vallourec Tubos do Brasil em Belo Horizonte.

Jul 30, 2018

By Clélia Ribeiro de Oliveira

Os Aços Inoxidáveis Super Duplex (AISD) constituem sistemas termodinamicamente metaestáveis à temperatura ambiente, de elevada resistência à corrosão por pite em meios contendo cloreto e exibem moderada resistência mecânica. Os AISD possuem diversas aplicações industriais e a principal delas é no setor petroquímico, principalmente nas plataformas offshore. O propósito deste trabalho foi o de analisar a microestrutura e as propriedades mecânicas de juntas soldada por arco elétrico com eletrodo revestido (SMAW) em aços da norma ASTM A890/A890M graus 5A e 6A. As análises foram realizadas sem tratamento térmico pós-soldagem. Procedeu-se ensaios microestruturais (MO e MEV) e ensaios mecânicos (Charpy a -46 e 25 ºC e microdureza) na zona fundida (ZF). Os parâmetros de soldagem foram bem definidos para que não ocorresse fragilidade no material. A microdureza na zona fundida ficou entre 330 e 340 Vickers, o que está de acordo com o valor especificado pela norma Norsok, que é menor que 350 Vickers. No ensaio de impacto Charpy a absorção de energia foi em torno de 86 J para temperatura ambiente e 54 J a -46ºC para ambos os aços. A concentração de fases da austenita na zona fundida ficou em torno de 39%, dentro da faixa estabelecida pela norma ASTM A890/A890M que é de 35 a 65%. As fraturas mostraram-se predominantemente fibrosas, caracterizando elevada plasticidade do material, mesmo em temperaturas negativas.

Jan 16, 2018

By Walter J. Mead

By American tradition, if not by rational decision, publicly owned natural resources have been transferred to private industry for processing. The process of transfer requires specific determination of the price which the patentee, buyer, or lessee must pay to the government in exchange for the right to develop a resource, and selection of the patentee, buyer, or lessee from among several possible contestants. Pricing of natural resources owned by the government presents a set of problems quite different from ordinary commodity pricing. Natural resources in situ are not homogeneous commodities. Within any class of natural resources, specific leasable parcels will differ in value by reason of location and accessibility, as well as quality and quantity. Thus, there is no "going price;" every lease within a specific resource class will have a different value. To complicate further the pricing and buyer selection problems, competition may not be reliable. Natural-resource markets are characterized by oligopsony conditions. In a significant number of cases, as will be shown later, there has been only one bidder for a given lease, and in most lease sales the number of bidders is equal to or less than three. As a further complication, there is great uncertainty regarding the value of specific resources, even among the best-informed buyers, as well as within the leasing agency. In some instances, particularly with regard to oil and gas resources, there may be uncertainty about the presence of resources, as well as the quantity and quality of any resources contained in the tract offered for lease. In other cases, such as oil shale and some deep ocean minerals where new technologies are involved, the presence of the resource is clearly established. There may be a relatively high degree of knowledge about the quantity and quality of the resource, but there is great uncertainty concerning the cost of production. These problems in total make it difficult for the leasing agency to appraise accurately the resource to be leased, as well as for the potential bidder to calculate a bid price that will yield him a normal profit. The pricing goal of the federal government as the seller or lessee may be to capture the economic rent; that is, the price of a resource might equal its discounted present value. A required price substantially above this amount would either generate no bids, or, in the long run, would bankrupt the buyer. A price below this amount is a disguised subsidy to the lessee. A subsidy to mineral lessees, as to any other economic interest group, as a minimum should be justified by a clear showing of net external benefits from the economic activity. In the case of timber sales by the U.S. Forest Service, the Forest Service Handbook asserts that "the aim in national forest stumpage appraisal is to determine market value,"8 and "market value" is equated to "fair market value." Regarding minerals, there is no reference in legislation or regula-

Jan 1, 1976

By Afonso Garcez de Azevedo

As primeiras argamassas utilizadas em construções pelo homem continham em sua composição, materiais argilosos. Porém, por ser um material com muitas cargas elétricas livres, as argilas reagem constantemente com a água, ocasionando grande variação linear que acaba causando fissuração nas argamassas feitas com esse material. Assim, para solucionar esse problema, passou-se a utilizar cal hidratada no lugar dos materiais argilosos. Dessa maneira, mesmo não sendo composta por argila, a argamassa mantém sua trabalhabilidade. Nesse cenário, o presente trabalho teve como objetivo balancear estequiometricamente a cal hidratada e as argilas estudadas, para utilizar essas quantidades em argamassas para revestimento, barateando assim o material. Para encontrar esse balanceamento estequiométrico calculou-se a massa molar para um mol de cal hidratada e para um mol teórico de argila. Assim foram estipuladas algumas proporções possíveis de balanceamento da equação de reação cal+argila. Além disso, foram confeccionados corpos de prova, variando as quantidades de argila e cal, para realização de ensaios de capilaridade, a fim de comprovar a eficácia dos resultados encontrados no balanceamento teórico.

Oct 30, 2017

By Verônica Scarpini Cândido

Cimentos provindos de reações álcali-ativadas abrem novas oportunidades para o futuro, como a utilização de polímeros inorgânicos, conhecidos como geopolímeros. Estes materiais são considerados ecologicamente corretos, pois seu processo de fabricação não envolve a emissão de CO2 e é possível utilizar resíduos industriais como matéria prima. Neste trabalho, foi desenvolvido um concreto de cimento geopolimérico (CCG) e sua resistência à fadiga foi comparada com outro concreto correspondente de cimento Portland (CCP). Foram utilizados alguns parâmetros fixos na dosagem de ambos os concretos, como consumo de aglomerantes, relação água/aglomerante e teor de argamassa. O estudo foi realizado por meio de ensaios dinâmicos, avaliando os efeitos de diferentes níveis de tensões, máximas e mínimas, e frequência aplicada. Os resultados de fadiga nas diversas variações realizadas mostraram um melhor desempenho ao comportamento em fadiga do CCG em relação ao CCP. Na análise microestrutural foi observada uma melhor aderência matriz/agregado no CCG quando comparado com o CCP, o que pode explicar sua maior resistência perante a fadiga.

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 Clara Lana Bispo Fidelis

Nos últimos anos, um grande destaque na área dos biomateriais tem sido dado aos compósitos produzidos a partir de fosfatos de cálcio e biomateriais poliméricos, uma vez que podem ser empregados eficazmente em substituições do sistema ósseo e cartilaginoso. Este trabalho teve por objetivo desenvolver filmes poliméricos a partir de blendas entre dois polímeros biodegradáveis: o PLGA e o PHB, associadas ao BCP na forma de material particulado. Foram produzidas e caracterizadas duas formulações, 50/50 e 70/30 de PLGA e PHB, respectivamente. Em cada formulação dessas blendas foram introduzidas 10% e 25% de BCP, em relação à massa da matriz polimérica. Os compósitos foram processados pelo método Casting, sendo obtidos os compósitos pela evaporação do solvente utilizado - clorofórmio. É possível observar pela microscopia eletrônica (MEV) que as partículas de BCP formam uma fase dispersa em torno da matriz polimérica. A combinação destes materiais promoveu uma melhoria na performance mecânica dos compósitos. A conjugação de polímeros e biocerâmicas garantem elasticidade associada ao material polimérico, enquanto o BCP promove o aumento da rigidez e resistência à tração. Análises físico-químicas (DSC e DRX) demonstram a possibilidade de existir uma interface difusa entre os polímeros e a biocerâmica. Estes filmes parecem apresentar grande potencial para obtenção de biomateriais para substituições osteocondreais e/ou como membranas reabsorvíveis do periósteo.

Aug 8, 2018

By Francisco Gil Coury

Ligas Al-Mn-Ce são de grandeinteresse por formaremfases e microestruturasde aplicação promissora, como quasicristais, fase amorfa e ligas cristalinas de alta resistência. Entretanto, pouca atenção foi dada àdeterminação do diagrama de fase desse sistema. Este trabalho apresenta uma avaliação termodinâmica preliminar das fases ternárias Al8Mn4Ce e Al10Mn7Ce2, compostos da região de maior interesse deste sistema:as composições ricas em Al. A avaliação termodinâmica foi feita considerando os dois compostos como fases estequiométricas. A energia livre destas fases foi estimada a partir de dados experimentais obtidos por análise de calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica e difração de raios X e as seções isotermas existentes na literatura, empregando ligas obtidas por fusão a arco. Os resultados indicam que foi possível produzir as fases de interesse pela metodologia proposta, e que os parâmetros estimados para a energia livre de ambas as fases permitem reproduzir adequadamente secções isotermas do diagrama ternário em diferentes temperaturas.

Aug 16, 2017

By Alex Maia do Nascimento

A capacidade de um determinado aço suportar as deformações ocorridas durante laminação sem fraturas ou trincas severas é denominada de ductilidade a quente, que é função de diversos parâmetros de processo dentre os quais: qualidade do tarugo, tipo de corte, ciclo térmico, temperatura de processo, layout do laminador, calibração, taxa de deformação e composição química. Diversos trabalhos abordam a ductilidade a quente enfatizando a influência isolada de uma variável como critério de qualidade como as conhecidas relações Mn/S e Ni/Cu através da determinação de valores mínimos. A globalização tem sido responsável pela crescente competitividade entre as siderúrgicas que, para se manterem competitivas no mercado, têm que buscar inovações, quebras de paradigmas, estratégias ousadas e assumir riscos. No presente trabalho realizou-se uma avaliação de risco com base no princípio ALARP (As Low As Reasonable Practical) através da análise conjunta das principais variáveis de processo responsáveis pela perda de ductilidade a quente de um aço utilizado para produção de barras de aço CA-50, objetivando-se uma solução otimizada de menor custo garantindo a competitividade e sustentabilidade da cadeia produtiva.

Aug 17, 2017

By Érica Castilhos

Defeitos internos do tipo trinca off-corner são um dos principais problemas relacionados à qualidade em tarugos de aços especiais lingotados continuamente. Este tipo de defeito é bastante crítico, pois além de se apresentar de forma descontínua no tarugo e, consequentemente na barra laminada, não é detectável pelos equipamentos de inspeção em linha usualmente utilizados para garantir a qualidade final do material. Neste trabalho, foram avaliadas amostras de barras laminadas de um aço baixo carbono com e sem a presença do defeito do tipo trinca off-corner a fim de estabelecer um método que permita avaliar a criticidade da trinca. Estes resultados foram relacionados com os principais fatores que influenciam na formação deste defeito, proporcionando alterações de processo com o objetivo de minimizar a sua ocorrência.

Jul 30, 2018

By Douglas Luciano da Silva Oliveira

Em uma linha de decapagem contínua, o tempo de parada da entrada para realização da solda é um dos fatores que mais afeta a produtividade. Estratificando-se o tempo total dessa parada, parte significativa é composta pelo tempo de centelhamento, que é um dos parâmetros fundamentais da soldagem a topo por centelhamento. Adicionalmente, a energia elétrica e o gás natural, consumidos durante o processo de soldagem, contribuem para onerar o custo de transformação da BQD. A fim de reduzir esse tempo e os custos de transformação, avaliou-se, através de análise metalográfica, ensaios de embutimento e dureza, a qualidade de juntas soldas com tempos reduzidos e sem o uso do sistema de depleção de oxigênio, para aços de baixo carbono, de acordo com referências da literatura. Com base nos resultados obtidos, foi possível reduzir o tempo médio de solda em 5s em materiais com espessuras superiores a 2,50mm e eliminar a necessidade do uso de gás natural em todos os aços da GRADE 0, o que representa em torno de 76% das bobinas produzidas nas LDCs.

Aug 8, 2018

By Abraão Santos Silva

Juntas soldadas são regiões críticas quanto a fraturas. Neste estudo foi analisada a tenacidade à fratura de soldas de reparo de tubos de mastros de sonda de perfuração de petróleo. Foram escolhidos os tubos principais de sustentação dos mastros. Seções do mastro são corriqueiramente reparados por soldagem TIG de raiz e preenchimento por eletrodo revestido. Estes processos provocam modificações metalúrgicas na zona termicamente afetada da solda, o que pode ter reflexo na tenacidade à fratura dos tubos. Foram produzidos corpos de prova para medir a tenacidade à fratura do metal base e da zona afetada termicamente. Os resultados indicaram que não houve redução de tenacidade a fratura devido as alterações microestruturais da zona afetada e isto foi associado ao procedimento de soldagem multipasses utilizado.

Aug 16, 2017

By Patrícia Freitas Rodrigues

Foram utilizadas neste estudo amostras de uma liga de NiTi rica em Ni, a fim de observar as mudanças estruturais e termofísicas ao longo das etapas de forjamento rotativo, nas condições: Bruta de Fusão, Refundida e extraídas após distintas etapas do forjamento inicialmente (primeira, terceira) e ao fim a frio (quinta e sexta). As variáveis dos processamentos termomecânicos e a composição química são fatores de grande importância no processamento destas ligas, afetando a estrutura e por consequência nas transformações de fase, no efeito de memória de forma e na superelasticidade. Dessa forma, foram realizados ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), para definir as temperaturas de transformação de fases, e de difração de raio X (DRX) para observar as fases presentes a temperatura ambiente.

Aug 17, 2017