REDEMAT - Doutorado (Teses)
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Browsing REDEMAT - Doutorado (Teses) by Subject "Aço inoxidável"
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Item Avaliação da aderência de recobrimentos de biomateriais produzidos por aspersão térmica a plasma atmosférico em aço inoxidável AISI 316L utilizando-se ensaio de riscamento e ensaio de tração.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Alves, Heleno Rocha; Branco, José Roberto TavaresRecobrimentos de hidroxiapatita (HA), produzidos por aspersão térmica a plasma atmosférico, são um dos mais importantes biomateriais utilizados atualmente. A hidroxiapatita pura tem sido estudada exaustivamente, mas, a aderência da interface recobrimento/substrato ainda não é bem compreendida. Neste trabalho a aderência e características da interface recobrimento/substrato serão avaliadas utilizando-se o ensaio de riscamento com carregamento constante e progressivo e um penetrador tipo Rockwell C, bem como o ensaio de tração. O ensaio de riscamento pode ser utilizado para avaliação da aderência de recobrimentos produzidos por aspersão térmica, tomando-se o cuidado de realizar ajustes nos parâmetros do ensaio. O recobrimento de fosfato de cálcio bifásico (FCB), onde FCB = HA + βTCP (fosfato de cálcio trifásico na fase β) foi produzido em um substrato de aço inoxidável AISI 316L. Três tipos de materiais foram ensaiados: fosfato de cálcio bifásico puro (FCB), fosfato de cálcio bifásico misturado com zircônia 50% a do volume (FCBZr) e fosfato de cálcio bifásico misturado com PET a 50% do volume (FCBPET). Os recobrimentos de FCB e FCBZr foram divididos em dois grupos: sem e com tratamento térmico a 700ºC por 15min após recobrimento. A espessura dos recobrimentos variou de 13μm a 124μm. Os pinos cirúrgicos de fixação externa de fraturas foram recobertos apenas com FCB e encaminhados para avaliação clínica no Hospital da Baleia. A influência da rugosidade na aderência dos recobrimentos também foi avaliada sem, no entanto, obter resultados conclusivos. Recobrimentos produzidos por aspersão térmica são materiais heterogêneos, formados por lamelas e porosidades variadas. As propriedades mecânicas destes recobrimentos dependem do conteúdo de poros e trincas assim como, tamanho e distribuição de fases. Como resultados pode-se destacar: 1o – observou-se um aumento da aderência dos recobrimentos produzidos com o aumento da espessura dos mesmos. 2o – as adições tanto de PET como de ZrO2 + CaO, sugerem um aumento da aderência dos recobrimentos. 3o – o ensaio de riscamento pode ser viabilizado para caracterização de recobrimentos produzidos por (HEP). 4o – o desempenho clinico dos pinos cirúrgicos de fixação de fraturas recobertos com FCB foi otimizado, quando comparados com os mesmos pinos sem recobrimento.Item Comportamento em fadiga e corrosão de um aço UNS S31803 com diferentes frações de ferrita-austenita.(2015) Lacerda, José Carlos de; Cândido, Luiz Cláudio; Godefroid, Leonardo BarbosaNeste trabalho, foi estudado o efeito de tratamentos térmicos de recozimento na resistência à tração, dureza, à fadiga e no comportamento em corrosão de um aço inoxidável duplex do tipo UNS S31803 laminado a frio. Amostras do aço foram recozidas a 1060°C, 1200°C e 1300°C a fim de se promover variação na fração volumétrica das fases α/γ e possível precipitação de fases indesejáveis para proporcionar a oportunidade de se estudar os seus efeitos nas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Corpos de prova com espessura de 1,8mm foram preparados segundo normas específicas da ASTM. Ensaios de tração foram realizados com controle de deslocamento de velocidade de 5mm/min. Ensaios de fadiga foram realizados com controle de carga usando frequência de 30Hz e razão R entre tensões de 0,1. As análises microestruturais, realizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão, evidenciaram que, além da mudança na fração volumétrica das fases, ocorreu crescimento de grão da ferrita e austenita, alteração da morfologia da austenita e precipitação de nitreto de cromo na fase ferrita. Com o aumento da temperatura de recozimento do aço foi observada redução do limite de escoamento, limite de resistência, alongamento e limite de fadiga. No aço recozido a 1300°C foi constatado significativo aumento na dureza da ferrita em relação às outras temperaturas de recozimento. O aço apresentou diminuição na resistência à corrosão sob tensão e aumento na temperatura crítica de pite (CPT) com o aumento das temperaturas de recozimento. Conclusivamente, os resultados comprovaram a sensibilidade do aço UNS S31803 tanto em relação às suas propriedades mecânicas quanto de corrosão com mudanças de temperaturas de recozimento.Item Efeito dos elementos Ti e Nb no comportamento em fadiga de aços inoxidáveis ferríticos utilizados no sistema de exaustão de veículos automotores.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Faria, Ricardo Augusto; Godefroid, Leonardo BarbosaA indústria automobilística é um setor industrial de alta competitividade que objetiva melhoria da qualidade na aplicação final aliada à redução de custo. O sistema de exaustão dos veículos sofreu uma grande evolução nos últimos 20 anos, tendo que se adequar às leis ambientais mais exigentes e a uma maior garantia de vida útil. Estes fatores têm contribuído para a maior utilização de aços inoxidáveis, principalmente, ferríticos, neste componente. É observado que, entre os danos mais comumente observados no sistema de exaustão de veículos automotores, 80% são atribuídos à corrosão e os 20% restantes à fadiga. Neste trabalho é feito um estudo do efeito dos elementos estabilizadores da ferrita, titânio e nióbio, sobre o comportamento mecânico de aços inoxidáveis ferríticos. Para tal, foram realizados diversos ensaios de fadiga avaliando o efeito da temperatura e do meio corrosivo em aços inoxidáveis ferríticos em diferentes condições de estabilização (mono e biestabilização). O estudo foi completado com ensaios de fluência, corrosão, oxidação cíclica além de análises microestruturais. Os elementos titânio e nióbio apresentaram efeito nas propriedades dos aços inoxidáveis ferríticos, principalmente, quando encontrados livres em solução sólida (∆Nb e ∆Ti). Para temperaturas até 300ºC, não se verificou o efeito direto da composição química nas propriedades mecânicas dos aços estudados, mas sim através do controle do tamanho de grão. Melhoria da resistência à corrosão foi obtida com a presença de cromo e titânio. Os aços inoxidáveis ferríticos estudados apresentaram comportamento mecânico muito próximos até a temperatura de 850ºC. Para temperaturas elevadas, ∆Ti teve o efeito de diminuir a resistência à oxidação cíclica e aumentar a vida útil em fadiga térmica. ∆Nb teve o efeito de aumentar a vida útil em fadiga térmica e fadiga isotérmica bem como a resistência à fluência. O maior teor de ∆Nb propiciou a precipitação de Fases de Laves em contornos de grão impedindo o crescimento de grão e aumentando a coesão entre os mesmos.