Engenharia de Materiais
URI permanente desta comunidadehttps://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/17
Navegar
186 resultados
Filtros
Configurações
Resultados da Pesquisa
Trabalho de Conclusão de Curso Propriedades mecânicas de componentes em peek produzidos por manufatura aditiva:(2024-06-24) Figueiredo, Pedro Rafael Della RiccoEste estudo investigou os efeitos do processo de recozimento no PEEK (poliéter-éter-cetona) produzido por manufatura aditiva FFF (Fabricação por Filamento Fundido). Os corpos de prova foram submetidos a análises de dimensões, difração de raios-X, calorimetria diferencial e ensaios de flexão. Os resultados revelaram que o recozimento não apenas alterou as dimensões dos corpos de prova, com uma redução na largura e espessura, mas também promoveu aumento na cristalinidade do material. A análise por difração de raios-X mostrou que as amostras recozidas apresentaram uma média de cristalinidade de 11%, enquanto as amostras não tratadas termicamente tinham uma média de 7%. Essa mudança estrutural resultou em um aumento da resistência e rigidez das amostras recozidas, com um limite de escoamento médio de 110 MPa e um módulo de elasticidade médio de 3,4 GPa, em comparação com 81 MPa e 2,4 GPa, respectivamente, para as amostras não tratadas termicamente. Apesar do recozimento realizado em moldes de gesso, ainda ocorreram alterações dimensionais nas amostras, mas sem distorções.Trabalho de Conclusão de Curso Influência da austenita revertida no grau de sensitização do aço inoxidável supermartensítico(2023) Torres, Ana Carolina TenenteO objetivo desse trabalho compreende o estudo da influência da austenita revertida no grau de sensitização do aço inoxidável supermartensítico de uma liga experimental doada pela Villares Metals. Foi estudado o comportamento de sensitização da liga para 3 diferentes frações volumétricas de austenita revertida, estimadas inicialmente por meio de uma simulação no Software ThermoCalc em 10%, 30% e 50% dessa fase, a fim de entender sua influência no comportamento do material. A partir dessa simulação foram obtidas as seguintes temperaturas para o revenimento da liga: 540°C, 620°C e 650°C. Para entender seu comportamento, foram utilizadas técnicas de caracterização como: ferritoscopia, difração de raios-X, dureza, ensaios eletroquímicos e análise metalográfica. Por meio da ferritoscopia obteve-se que a condição com a maior formação de fases não magnéticas foi na revenida a 620°C, com 35,7% de fração de fase austenítica. A revenida a 540°C obteve 11,4% de fase não magnética e a 650°C obteve 32,7%, concluindo que o software ThermoCalc falha ao prever esse comportamento, por prever a quantidade de austenita de equilíbrio nas temperaturas de revenimento, não conseguindo avaliar a transformação martensítica ou a formação de austenita retida, já que estas dependem não só do equilíbrio termodinâmico, mas da cinética das transformações de fase envolvidas. Por meio da análise de DRX, foi possível identificar apenas 2 fases: martensita e austenita, diferentemente do que era simulado pelo software, que previa a possível formação de até 7 diferentes fases. Foi medida a dureza e o valor mais alto foi o da amostra temperada, seguida pela amostra revenida a 540°C, enquanto as amostras de 620°C de 650°C tem durezas inferiores e muito semelhantes entre si. A avaliação do grau de sensitização foi feita por meio de ensaios de polarização eletroquímica de reativação de ciclo duplo (DL EPR), obtendo os seguintes valores de: 0,26, 0,79 e 0,54 para os revenimentos a 540°C, 620°C 650°C, respectivamente. Com isso, a amostra que se demonstrou mais sensitizada foi a revenida a 620°C e a com melhor comportamento a revenida a 540°C.Trabalho de Conclusão de Curso Avaliação das propriedades mecânicas de um aço dual-phase(2023) Morais, Amanda FalcariEste projeto teve por objetivo avaliar as propriedades mecânicas e microestrutura de um aço dual-phase produzido em laboratório, verificando seu desempenho para uma possível aplicação estrutural na indústria automobilística, para a qual se espera principalmente boas ductilidade e resistência mecânica. Através do ThermoCalc© foram objetivadas amostras com frações volumétricas de martensita de 32,8%, 40,0% e 51,1% considerando três temperaturas diferentes de austenitização parcial, 728°C, 745°C e 765°C. Foram realizados ensaios de tração, ferritoscopia, dureza, metalografia e Difração de Raios-X (DRX) nas amostras após o tratamento térmico, a fim de analisar as propriedades mecânicas. Foi verificado que o limite de resistência e limite de escoamento apresentaram maiores valores com o aumento de temperatura. A dureza das amostras, assim como os valores de limite de escoamento e resistência, aumentou na presença de maiores teores de martensita por ser uma fase mais dura e resistente. O módulo de elasticidade mostrou valores não muito condizentes com a teoria, descartando-se a possibilidade de influência da austenita retida, assim, sendo proposto uma mudança no método de determinação do módulo. O alongamento uniforme dimunui na presença de maior fração volumétrica de martensita enquanto o alongamento total se mantém praticamente constante, os quais sofrem influência da homogeneidade de distribuição da ferrita nas amostras. O aumento da estricção é justificado pelo maior teor de austenita retida na estrutura e refino do tamanho de grão da ferrita. A análise por DRX apresentou apenas picos de ferrita que, por sua vez, engloba a microestrutura martensítica, além de não evidenciar picos de austenita, indicando que a austenita retida, está presente provavelmente com tamanho diminuto entre as ripas de martensita. A ferritoscopia comprovou a presença de austenita retida com teores pequenos de 1,7%, 5,2% e 8,8%, crescente com a temperatura de tratamento, sendo influenciada pela composição química (principalmente o elemento carbono), que afeta diretamente as temperaturas de transformação martensíticas (Ms e Mf). Com o auxílio do ImageJ© foi notado que as frações volumétricas de martensita objetivadas (32,8%, 40,0% e 51,1%) não foram atingidas (64,9%, 85,1% e 92,3%) provavelmente porque o tempo no patamar isotérmico não foi suficiente para formação da fração de equilíbrio de ferrita.Trabalho de Conclusão de Curso Comparação dos aços inoxidáveis ASTM F138 e F1586 para próteses de quadril(2023-06-27)O mecanismo de degradação conhecido comercialmente como fretting-corrosion é o principal mecanismo de liberação de íons metálicos e partículas metálicas em próteses de quadril. Fretting é uma abrasão de escala micrométrica que acarreta o desgaste da camada passiva de componentes metálicos em contato, ocasionando a corrosão dos componentes implantáveis. Este fenômeno é muito observado em hastes e cabeças femorais metálicas implantáveis em pacientes que sofrem de osteoporose ou algum tipo de degeneração óssea. Ao propiciar a liberação de íons metálicos na corrente sanguínea, o processo de fretting-corrosion origina processos inflamatórios, sendo o principal causador de cirurgias de revisão. O objetivo deste trabalho é comparar a degradação das hastes dos aços inoxidáveis ASTM F138 e ASTM F1586, sendo a haste de ASTM 1586 o avanço da liga ASTM F138. Em ambas as hastes foram realizados os ensaios de fretting-corrosion, ensaio de MEV para caracterização da composição de óxidos formados, ensaio de composição química da solução fluorescência de raios X (XRF), ensaio de dureza e análise macrográfica e micrográfica das superfícies. Como resultado obteve-se a diminuição da liberação de íons metálicos na solução quando ensaiada a haste ASTM F1586 e, portanto, provável diminuição da incidência de cirurgia de revisão.Trabalho de Conclusão de Curso Avaliação das condições de processamento através do ensaio de resistência ao cisalhamento em material compósito(2023-06-27) Costa, Kadhine Santos daA utilização de materiais compósitos continua crescendo na indústria por conta das propriedades superiores resultante da combinação de dois ou mais materiais. Visando o uso desta classe de materiais, este trabalho tem por objetivo determinar a resistência e módulo de cisalhamento em um compósito polimérico reforçado com fibra de carbono, relacionando as diferenças no processamento com a resistência ao cisalhamento. O ensaio de cisalhamento nesta classe de materiais muitas vezes gera uma discussão devido a muitos testes e diferentes procedimentos propostos. Isso ocorre pelo fato de que muitas técnicas não podem fornecer tanto a tensão e o módulo de cisalhamento em um único teste. Neste estudo optou-se pelo teste Iosipescu padronizado pela ASTM D5379, buscando uma inovação no dispositivo com relação a fixação dos corpos de prova e uso simultâneo para ensaio de cisalhamento na direção da espessura do laminado. Os dados de limite de resistência ao cisalhamento e módulo de cisalhamento pesquisados foram usados para análise do desempenho desse dispositivo. Os corpos de prova foram confeccionados a partir do método infusão a vácuo usando resina epóxi e fibra de carbono no formato de tecido, tramada bidimensionalmente. Foram fabricados 2 tipos de compósitos: o primeiro homogêneo com orientação [0/90] e o segundo com fibras curtas com aproximadamente 3 a 7 mm de comprimento distribuídas na orientação aleatória entre as camadas de tecido 0/90 com o uso de cola especial. Cada placa de compósito foi fabricada com aproximadamente 330x250mm e a espessura ficou dependente das camadas e da compactação provocada pelo vácuo. Com os corpos de prova dentro das dimensões, os extensômetros foram instalados para medir a resposta ao cisalhamento em deformação. Com o intuito de avaliar a influência da adição das fibras curtas à resina epóxi, após ensaiados, foi realizada uma análise da estrutura com microscópico óptico. A adição de fibras curtas aumentou o módulo de cisalhamento G12 e a tensão máxima de cisalhamento τ12, na direção da espessura, diminuiu G13 e τ13. Entretanto, apesar das fibras curtas terrem causado este efeito, foram detectados vazios entre as camadas do compósito 0/90. Portanto, não foi possível afirmar que somente a adição de fibras picotadas curtas entre as camadas do laminado conferiu um maior desempenho na direção [12].Trabalho de Conclusão de Curso Estratégias para o aumento de resistência e rigidez do PLA em manufatura aditiva(2023-06-15) Rodrigues, Marcello KatzorCom a crescente necessidade de desenvolvimento tecnológico na Indústria 4.0 e no uso de polímeros produzidos a partir de matérias-primas renováveis, visando sustentabilidade, o presente estudo teve como objetivo avaliar o aumento do limite de escoamento e do módulo de elasticidade, em função do aumento da fração cristalina, para o poliácido láctico (PLA) produzido por manufatura aditiva. Os corpos de prova foram produzidos por manufatura aditiva por fabricação por filamento fundido (FFF), e submetidos ao tratamento térmico de recozimento em quatro diferentes temperaturas (75 °C, 85 °C, 95 °C e 110 °C) para tempos de até três horas. Foi observado aumento da cristalinidade de 8,1% para valores acima de 40%. Também ocorreu um aumento do limite de escoamento de 84,3 ± 2,0 MPa para 99,8 ± 1,8 MPa e do módulo de elasticidade de 3,49 ± 0,12 GPa para 3,99 ± 0,12 GPa, para a condição de recozimento em 95 °C e 15 minutos. O recozimento promoveu distorções nas dimensões dos corpos de prova, gerando empenamento e distorções de até 9% no volume.Trabalho de Conclusão de Curso Influência de resíduos industriais de ionômero nas propriedades mecânicas do PP copolímero heterofásico(2023-06-15) Silva, Emily Chaves Rodrigues daO presente trabalho teve como objetivo o estudo das propriedades mecânicas, térmicas e morfologia das blendas de PP copolímero heterofásico (EP)/resíduos do ionômero Surlyn® provenientes de uma indústria de embalagens. As blendas foram obtidas pelo processo de extrusão, variando a concentração de Surlyn® entre 25% a 75% em massa, contendo ou não 10% de compatibilizante (PPgMA), em relação à fase dispersa. Os corpos de prova foram obtidos pelo processo de injeção. A caracterização mecânica deu-se pelos ensaios de flexão, tração e impacto e a caracterização térmica pelos ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). A morfologia das blendas foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A incorporação de Surlyn® ocasionou diminuição na temperatura de deflexão térmica, resistência à flexão e resistência à tração, módulo em flexão e módulo elástico em tração, bem como na resistência ao impacto que apresentou a maior diminuição. A adição do compatibilizante promoveu aumento na resistência à flexão e à tração, no módulo em flexão e no módulo elástico em tração, entretanto teve influência negativa no alongamento na ruptura e na resistência ao impacto. A presença de Surlyn promoveu um pequeno aumento no grau de cristalinidade do EP e a temperatura de fusão não apresentaram alterações significativas. As blendas apresentaram duas fases, indicando imiscibilidade entre as fases.Artigo de evento 1 Citação(ões) na Scopus Pit morphology and its microstructure relation in 850°C aged UNS S31803 (SAP 2205) duplex stainless steel(2003-07-24) Rodrigo Magnabosco; ALONSO-FALLEIROS, N.This work described the relationship between microstructure of UNS S 31803 (SAP 2205) aged at 850°C and pitting morphology after cyclic polarization in chloride aqueous solution. The initial material, solution treated for 30 minutes at 1120°C and water quenched, was aged at 850°C for periods up to 100 hours. Cyclic polarization in 3,5% NaCl aqueous solution was conducted on #600 grounded sample surfaces. After polarization, the samples were sectioned transversal and perpendicular to polarized surface to allow the inner view of pitting corrosion using scanning electron microscope. It was found that sigma phase formation after 850°C aging treatment reduced pitting potential, and pitting corrosion occurred as selective corrosion of chromium and molybdenum impoverished regions, like interfaces between sigma phase and metallic matrix.Artigo de evento 0 Citação(ões) na Scopus Properties of AISI M3:2 high speed steels produced by conventional casting and by powder metallurgy techniques(2007-05-13) ARAÚJO FILHO, O. O.; AMBRÓZIO FILHO. F.The aim of this study was to determine the properties of AISI M3:2 high speed steels produced by conventional metallurgy and by other powder metallurgy routes. PM Sinter 23 produced by hot isostatic pressing of gas atomized powders, M3:2 produced by axial cold compaction and vacuum sintering of green compacts obtained from water atomized powders and VWM3C manufactured by a conventional metallurgical route were investigated in this work. Specimens of Sinter 23 and VWM3C were taken in the longitudinal and transverse direction of hot forging. Transverse rupture strength (TRS) specimens of the five M3:2 high speed steels were manufactured as per the ASTM B 528-99 standard, heat treated by austenitizing and air quenched at 1140, 1160, 1180 and 1200 °C followed by triple tempering at 540, 560 and 580 °C. These specimens were fractured in three point bending tests with a bending rate of 2.5 mm/minute. TRS and hardness (Vickers and Rockwell C) of the high speed steels were determined. Scanning electron microscopy was used to study the microstructures of specimens that had undergone the different hardening treatments and the sizes of the primary carbides were measured at 1000 X on polished and etched specimens. The Quantikov image analyzing software was used to determine primary carbide distribution and at least six micrographs of the specimens in each condition were used. Correlation between TRS and size of the primary M6C and MC type carbides was found.Artigo de evento 0 Citação(ões) na Scopus Hot extrusion and characterization of an Al-Fe-VorNb-Si powder alloy prepared by high energy milling(2008-09-29) COELHO, R. E.; AMBRÓZIO FILHO, F.This paper presents the microstructural and mechanical characterization of an alloy, Al90.8- Fe6.2-(VorNb)1.0-Si2.0 (at%), prepared by high energy milling elemental powders of Al, Fe, V and Si, followed by vacuum hot pressing and hot extrusion. The powders were milled for 10 hours at 800 and 1400 rpm and the extruded bars were characterized by X ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and energy dispersive analysis of selected areas. The following phases were found in the extruded bars: Al8Fe2Si, Al12(Fe,V)3Si in the alloy with V and Al8Fe2Si, Al12(Fe,Nb)3Si, and AlNb2 in the alloy with Nb. Tensile tests and Vickers hardness at room temperature were carried out on the extruded bars. The bars from powders milled at 1400 rpm showed the highest strength and hardness and are similar to those obtained by rapid solidification in the alloy Al-Fe-V-Si. The improved mechanical properties of these bars could be attributed to the dispersoids in the microstructure.