Scielo RSS <![CDATA[Matéria (Rio de Janeiro)]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=1517-707620130003&lang=pt vol. 18 num. 3 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Combustíveis - materiais essenciais para prover energia à nossa sociedade</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt <![CDATA[<b>Soldagem do aço inoxidável AISI 316 com laser à fibra de alta potência</b>: <b>influência dos parâmetros operacionais na micro dureza e na susceptibilidade à corrosão eletrolítica dos cordões de solda</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Este trabalho faz uma avaliação da influência de parâmetros operacionais utilizados no processo de soldagem a laser do aço inoxidável AISI 316. Os resultados dos experimentos de soldagem realizados com parâmetros ajustados para diversas situações foram avaliados levando em consideração a densidade de potência disponibilizada e o tempo de interação do feixe com o metal base. Essas avaliações foram baseadas nos resultados de microdureza e nos ensaios de corrosão eletrolítica das soldas, auxiliadas pela macrografia do cordão de solda. Buscou-se evidenciar correlações entre os parâmetros operacionais selecionados para os experimentos e os resultados obtidos nos cordões de solda, medindo-se grandezas como largura e profundidade. Concluiu-se que a escolha adequada dos parâmetros operacionais é fundamental para a garantia da qualidade dos cordões de solda. Além disso, validou-se um método rápido de avaliação da susceptibilidade dos cordões de solda à corrosão.<hr/>This paper addresses an evaluation of the influence of operational parameters used in the AISI 316 stainless steels laser welding process. The results of the welding experiments performed with parameters adjusted to a variety of situations were evaluated taking into account the power density available and the interaction time of the laser beam with the base metal. These evaluations were based on the results of microhardness and the electrolytic corrosion tests of the solders, assisted by the macrography of the weld bead. It was sought to emphasize correlations between selected operating parameters and the results obtained with weld beads, measuring their width and depth. It was concluded that the proper choice of operating parameters is fundamental to the guarantee of quality of the weld beads. Besides that, a quick method of evaluation of weld beads susceptibility was validated. <![CDATA[<b>Fractography and dissipation of kinetic energy in a polymeric/ceramics ballistic panel submitted to the impact of a metallic projectile</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se exploró el comportamiento y los mecanismos de daño de un panel laminado compuesto a partir de materiales poliméricos y cerámicos, ante el impacto de un proyectil metálico. Se realizó el diseño de un sistema con la cara de impacto en material cerámico (SiC), con respaldo elaborado en polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), placas elaboradas con geometría cuadrada de 200 mm de lado y 5 mm de espesor, y cortes de tejido polimérico con iguales dimensiones de área. Se tomó como referencia el montaje de la norma (NIJ) Standard 0101.06 para el ensayo a impacto balístico; en el material cerámico se identificó la formación de cráter, fracturas y delaminación como mecanismos de falla predominantes, utilizando microscopia óptica y de barrido; en el material polimérico se observó fibrilación, torsión, fusión de fibras, delaminación y deformación cónica y posteriormente se analizaron las muestras empleando los modelos de balance de energía cinética de "Morye, Smith y de Retch e Ipson". El resultado evidenció que el arreglo con mayor influencia para disipar energía, es el panel elaborado con doble placa cerámica (SiC) y doble capa de tejido polimérico como respaldo.<hr/>In this study we have explored the behavior and the damage mechanisms of a laminate panel composed of polymeric and ceramic materials, submitted to the impact of a metallic projectile. The design of a system with the impact side in ceramic material (SiC) was made, with a support of an ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), plaques made with 200 mm square geometry and 5 mm thick, and polymeric tissue cuts with equal area dimensions. The (NIJ) Standard 0101.06 was taken as reference for testing the ballistic impact essay; crater formation was identified in the ceramic material; using optical microscopy and scanning fractures and delamination were identified as predominant failure mechanisms; in the polymeric material, fibrillation twist, fiber fusion, conical deformation and delamination were observed and then samples were analyzed using "Morye, Smith and Retch e Ipson" kinetic energy balance models. The result showed that the most influential to dissipate energy, is the panel made with dual ceramic plate (SiC) and double-layer polymeric tissue as a backup. <![CDATA[<b>Determinação da temperatura Kondo a partir de curvas de susceptibilidade magnética em regime não líquido de Fermi</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Em algumas ligas metálicas existem átomos magnéticos cercados por vários outros não magnéticos. Os primeiros são tão poucos que não interagem entre si. Os segundos são maioria e formam uma banda de condução. Nestas ligas é comum a ocorrência de um fenômeno conhecido como Efeito Kondo. Trata-se do acoplamento entre o spin do átomo magnético com os spins dos elétrons da banda de condução. Este fenômeno, em baixas temperaturas, é perceptível em propriedades como suscetibilidade magnética, calor específico eletrônico, resistividade elétrica, entre outros; e é caracterizado por um parâmetro denominado Temperatura Kondo. O valor deste parâmetro indica a faixa de temperatura em que o Efeito Kondo passa a ser significativo. Sua determinação é importante para a compreensão de compostos metálicos em baixa temperatura, como Ce0.5La0.5Ni9Ge4,URu2Si2 entre outros. Krishna-murthy e colaboradores, através de cálculos perturbativos do modelo de Anderson para ligas magnéticas diluídas, propuseram uma tabela de dados de suscetibilidade magnética a partir da qual é possível a determinação da temperatura Kondo para sistemas físicos no regime líquido de Fermi. Neste artigo foi reproduzido este procedimento utilizando regressão numérica para ajustar um tipo de equação não-linearizável aos dados desta tabela. Em seguida, determinou-se a temperatura Kondo de um modelo de Anderson de dois canais no regime não líquido de Fermi. Confirmou-se que o método numérico proposto por Krishna-murthy e colaboradores é válido para os dois regimes.<hr/>Metallic alloys can have magnetic atoms surrounded by several others non-magnetic. The first are so few that there is no interaction between them. The second are predominant and they form a metallic conduction band. In these alloys the occurrence of a phenomenon known as Kondo effect is common. It is the coupling of the spin of the magnetic atom and the spins of electrons in the conduction band. This phenomenon, at low temperatures, is perceptible in properties such as magnetic susceptibility, electronic specific heat, electrical resistivity, etc., and it is characterized by a parameter denominated Kondo temperature. The value of this parameter indicates the temperature range in which the Kondo effect becomes significant. Its determination is important for the understanding of metallic compounds in low temperature, such as Ce0.5La0.5Ni9Ge4,URu2Si2, etc. Krishna-murthy et al, through perturbative calculations of Anderson model for dilute magnetic alloys, proposed a table of magnetic susceptibility data from which it is possible to determine the Kondo temperature for physical systems in the Fermi liquid regime. In this article we reproduced this procedure by using numerical regression to adjust a type of non-linear equation to the data of this table. Next, we determined the Kondo Temperature of a two-channel Anderson model in non-Fermi liquid regime. We confirmed that the numerical method proposed by Krishna-murthy et al is valid for both regimes. <![CDATA[<b>Influência do tratamento térmico de envelhecimento a 850ºC na microestrutura e nas propriedades mecânicas e magnéticas do aço Duplex UNS S31803</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Os aços inoxidáveis duplex são aqueles que possuem uma microestrutura constituída por duas fases distintas, ferrita (α) ferromagnética e austenita (γ) paramagnética, presentes em quantidades aproximadamente iguais. Neste trabalho, a microestrutura do aço duplex UNS S31803 foi modificada através de tratamento térmico (TT) de solubilização à temperatura de 1050°C por 30 minutos, seguido de resfriamento em água. Em seguida, as amostras foram envelhecidas por 5, 15, 30, 60 e 180 minutos, à temperatura de 850°C. Este tratamento promoveu a formação de uma fase deletéria, a fase sigma, que se forma através da decomposição da ferrita, rica nos elementos Cr e Mo, que são formadores desta fase. A formação desta fase altera as propriedades mecânicas e químicas (resistência à corrosão) dos aços duplex e superduplex. As propriedades magnéticas e mecânicas foram avaliadas em cada uma das condições estudadas e correlacionadas com a microestrutura. As propriedades magnéticas das amostras foram obtidas em um Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV), no qual se fez o levantamento da curva de histerese deste material. As propriedades mecânicas das amostras foram caracterizadas por microdureza Vickers empregando-se uma carga de 0,2 kgf. A caracterização microestrutural foi realizada utilizando um microscópio óptico. Com o aumento do tempo de tratamento térmico de envelhecimento, ocorreu o aumento do percentual de fase sigma formada, e diminuição da fase ferrita. Devido a essa transformação, houve alteração das propriedades magnéticas do aço duplex. A fase ferrítica foi calculada através de dois métodos: ferritoscópia e medição da magnetização de saturação; em ambos os casos foi observada a diminuição da fase ferromagnética.<hr/>Duplex stainless steels are those that have a microstructure constituted by two phases, ferromagnetic ferrite (α) and paramagnetic austenite (γ), which are present in approximately equal volumetric fraction. In this work, the microstructure of duplex steel UNS S31803 was modified by a thermal solubility treatment at temperature of 1050 °C for 30 minutes, followed by water cooling. Next, specimens were aged for 5, 15, 30, 60 and 180 minutes at temperature of 850°C. This treatment promoted the formation of a deleterious phase, the sigma phase, which is formed by the decomposition of ferrite, rich in the elements Cr and Mo. The formation of this phase changes the mechanical and chemical properties of the duplex and super duplex steels. The magnetic and mechanical properties were evaluated in each of the conditions mentioned and a correlation with the microstructure was made. The magnetic properties of the specimens were obtained in a Vibrating Sample Magnetometer (VSM), where the material hysteresis curves were obtained. The mechanical properties of the samples were characterized by Vickers micro-hardness measurements performed with a load of 0.2 kgf. Microstructural characterization was carried out by using an optical microscope. VSM tests results showed that as the aging time increased, the volume fraction of sigma phase also increased, causing a diminution of the steel duplex magnetic properties. The diminution of the magnetic properties of the duplex steel with the aging time is attributed to the lower fraction of ferrite as more sigma phase is formed by the decomposition of ferrite. The hardness results showed an increasing of the hardness of the material as the aging temperature increased, which confirms the higher brittleness of the steel due to the higher amount of sigma phase. <![CDATA[<b>Aplicação de um planejamento fatorial para a avaliação das propriedades mecânicas, térmicas, morfológicas e de escoamento de compósitos à base de PEAD e CaCO<sub>3</sub></b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Atualmente, compósitos à base de polímero/carga mineral têm sido alvo de grande interesse, tanto em indústrias quanto em pesquisas acadêmicas, devido à melhora significativa nas propriedades dos materiais quando comparadas ao polímero virgem. O carbonato de cálcio (CaCO3) é um dos materiais mais abundantes do planeta e tem sido geralmente usado na obtenção de compósitos poliméricos. As propriedades de suas partículas (tamanho, forma e módulo) podem provocar um efeito significativo, especialmente no comportamento mecânico. As misturas PEAD/CaCO3 são amplamente usadas na indústria automotiva. No presente estudo, o efeito da incorporação de CaCO3 nas propriedades mecânicas e de escoamento destas misturas foi avaliado através de um planejamento fatorial simples de dois níveis, do tipo 2n, com n = 3 fatores: teor de carga; tamanho de partícula e velocidade de rotação da rosca. As variáveis de resposta analisadas foram: módulo de Young e resistência ao impacto e índice de fluidez (MFI). Os resultados mostraram que, dentro dos níveis estabelecidos, o fator que apresentou mais impacto nas variáveis de resposta foi o teor de carga mineral.<hr/>In recent years, polymer/mineral filler composites have attracted great interest, both in industries and academic researches, because they often show a remarkable improvement of materials properties when compared to virgin polymers. Calcium carbonate, CaCO3, is one of the most abundant materials on the planet and it has been often used to obtain polymer composites. The properties of its particles (size, shape and modulus) can provoke a significant effect, especially on mechanical behavior. HDPE/CaCO3 compounds are widely used in the automotive industry. In the present study, the effect of CaCO3 addition to the mechanical and flow properties of these compounds was evaluated using a simple 2n factorial design, with n = 3 factors: filler content; particle size and screw speed. The dependent variables analyzed were: Young modulus; impact strength and melt flow index (MFI). The results showed that the greatest impacts on the dependent variables were related to changes on mineral filler content. <![CDATA[<b>Estudo comparativo da fosfatização inorgânica e orgânica do aço carbono 1008 quanto à resistência a corrosão</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762013000300007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Devido às inúmeras aplicações do aço carbono na indústria, torna-se necessária a utilização de tratamento de superfície para controle e prevenção da corrosão deste metal. Um dos sistemas utilizados como pré-tratamento do aço carbono para posterior pintura é a fosfatização à base de zinco, a qual permite melhorar a ancoragem da tinta sobre o substrato metálico. No entanto, este tratamento gera para a indústria um passivo ambiental relacionado ao lodo e ao íon metálico alergênico e poluente utilizado no processo, neste caso o Ni2+. O objetivo deste trabalho é desenvolver e caracterizar um tratamento alternativo ao fosfato de zinco para o aço carbono 1008, utilizando-se um fosfato orgânico. O método utilizado foi o de imersão do substrato metálico em uma solução aquosa de uma molécula orgânica à temperatura ambiente. Os corpos de prova do aço carbono foram avaliados utilizando-se microscopia óptica e eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, ensaios eletroquímicos de polarização potenciodinâmica anódica e espectroscopia de impedância eletroquímica em meios ácido e neutro, além dos ensaios em Salt Spray. Os resultados eletroquímicos e de corrosão acelerada mostraram que o filme de fosfato orgânico minimiza a corrosão no aço carbono, podendo ser utilizado em substituição ao tradicional fosfato de zinco.<hr/>Due to the numerous applications of carbon steel in industry, the use of surface treatment to control and prevent the corrosion of this metal becomes necessary. One of the systems used as pre-treatment of carbon steel for subsequent painting is zinc phosphating, which allows to improve adhesion of ink onto the metal substrate. However, this treatment causes an environmental liability to industry, related to the silt and allergenic, pollutant metal ion used in the process, in this case Ni2+. The objective of this work is to develop and characterize a treatment alternative to zinc phosphate for the 1008 carbon steel, using an organic phosphate. The method used was that of immersing the metal substrate in an aqueous of an organic molecule at room temperature. Specimens of carbon steel were evaluated using optical microscopy and scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, electrochemical tests of anodic polarization and electrochemical impedance spectroscopy in acidic and neutral medium, besides the Salt Spray tests. The electrochemical and fast corrosion results showed that the accelerated organic phosphate film minimizes the corrosion of the carbon steel, and it can be used instead of the traditional zinc phosphate.