Resumo em Português:

O presente artigo propõe um novo método para análise modal de fenocristais e porfiroblastos de tamanho centimétrico a partir de imagem digital. A imagem matricial da rocha é importada para um software de desenho vetorial como background. O contorno de todos os fenocristais é marcado na overlay por curvas vetoriais fechadas, sendo sua área interna pintada em preto. Após esta operação, a imagem da rocha no background é retirada e o background é pintado em branco. Os objetos vetoriais compostos do background e a overlay são exportados como uma imagem matricial de formato BMP. A porcentagem das áreas pintadas em preto corresponde à quantidade modal dos fenocristais e essa quantidade é calculada por software para análise quantitativa de cores Wilbur. Esse método tem alta precisão no processamento gráfico. Entretanto a translucidez da massa fundamental pode causar incerteza na marcação vetorial dos fenocristais. Portanto este método é recomendado para rochas com fenocristais maiores do que 5 mm.

Resumo em Inglês:

This paper proposes a new method for modal analyses of centimetric phenocrysts and porphyroblasts using a digital rock image. The dot matrix image of the rock is imported into vectorial draw software as background. The outline of all of the phenocrysts is marked on the overlay by closed vectorial curves and their internal area is painted in black. After this operation, the rock image on the background is deleted and the background is painted in white. The vectorial objects composed of the background and the overlay are exported as a matrix image of BMP format. The percentage of the areas painted in black corresponds to modal abundance of the phenocrysts, and it is calculated by the Wilber colour specification software. This method has high precision in graphic processing. However the translucency of the groundmass causes uncertainness in vectorial phenocryst marking. Therefore, it is recommended for rocks with phenocrysts larger than 5 mm.

Resumo em Português:

Esse trabalho discute a aplicação de resinas de troca iônica com matriz poliacrílica para a adsorção de cianocomplexos metálicos. Ensaios em batelada mostraram que as resinas possuem elevada afinidade para os cianocomplexos de ferro e de zinco em relação aos de cobre. Já a eluição, estudada em coluna, indicou que soluções de tiocianato de sódio a 1mol/L são capazes de eluir os ciancomplexos dos três metais. Já soluções de nitrato de sódio, na mesma concentração, não são efetivas para a eluição do cianeto de zinco. Um processo de eluição seletiva é proposto onde os cianocomplexos de cobre e de ferro são eluídos com solução íons NO3-. Em seguida, o zinco é eluído com NaSCN. Ambos eluentes foram capazes de concentrar os cianocomplexos de solução, o que tem efeito benéfico nas etapas subseqüentes de regeneração do cianeto.

Resumo em Inglês:

A study on metal cyanocomplexes sorption on polyacrylic ion exchange resins has been undertaken. Batch sorption experiments have shown that polyacrylic resins have a high affinity for zinc and iron cyanides compared to copper complexes. Elution studies performed in column experiments have also depicted that 1mo/L sodium thiocyanate solutions can successfully extract the three metals. Conversely, sodium nitrate solutions at the same concentration are not effective in eluting zinc cyanocomplexes. Based on elution figures, it is proposed that copper and iron can be selectively eluted with nitrate before the zinc, this latter being recovered afterwards with thiocyanate solutions. Both eluants were able to concentrate the cyanocomplexes in solution with a beneficial effect on the subsequent steps of cyanide recycling.

Resumo em Português:

Um dos testes mais eficientes para verificar a segurança de uma estrutura já concluída é uma prova de carga. Quando existem dúvidas quanto à estabilidade de uma estrutura, devido a fatores, entre outros, como qualidade dos materiais de construção, utilização ou manutenção inadequada ou até mesmo uma nova utilização da edificação, diferente daquela inicialmente prevista no projeto, uma prova de carga é recomendada. Esse trabalho visa a apresentar os critérios mais importantes que devem ser considerados em uma prova de carga. Avalia procedimentos das normas brasileira (NBR 9607-1986), americana (ACI 318-2002), australiana (AS 3600-2001) e recomendações espanhola (EHE-1998) e européia (Rilem TBS-2 -1984). Destaca aspectos como a obrigatoriedade de uma prova de carga, intensidade do carregamento a ser aplicado, análise dos resultados e critérios de aceitação estipulados pelas referidas normas e recomendações.

Resumo em Inglês:

One of the most efficient tests to verify the safety of a structure already concluded is a load test. When doubts exist about the stability of a structure, due to factors, among other, as quality of the construction materials, use or inadequate maintenance or even a new use of the construction, different from that initially foreseen in the project, a load test is recommended. This work seeks to present the most important criteria that should be considered in a load test. It evaluates procedures of the Brazilian Code (NBR 9607-1986), American Code (ACI 318-2002), Australian Code (AS 3600-2001), Spanish Recommendations (EHE-1998) and European Recommendations (Rilem TBS-2-1984). Aspects as the compulsory nature of a load test, intensity of the applied load, analysis of the results and acceptance criteria stipulated by the referred codes and recommendations are considered.

Resumo em Português:

Nesse trabalho, estudou-se a ação inibidora do benzotriazol (BTAH) e benzimidazol (BZM) na corrosão do aço inoxidável austenítico tipo ABNT 304 em H2SO4 4,5 mol/L. Todas as soluções foram preparadas com água ultrapura e reagentes p.a.. As concentrações de BTAH e BZM foram: [BTAH]=10-5 mol/L, [BZM]=10-3 mol/L e a mistura [BTAH] = 10-5 mol/L [BZM] = 10-3 mol/L. Os ensaios foram realizados à temperatura ambiente de 26 + 2ºC. Empregaram-se medidas de potencial de circuito aberto (ECA), curvas de polarização potenciostática anódica (PA), impedância eletroquímica (IE) e análise óptica (AO). Os resultados de AO, para BZM + BTAH, mostraram um efeito sinérgico na ação inibidora da corrosão do aço 304. As medidas de ECA, na presença de BZM, BTAH ou BZM + BTAH, mostraram uma elevação do potencial de corrosão (Ecorr), sugerindo uma ação inibidora anódica. As curvas de PA com BTAH e BZM sugerem uma ação catalítica da reação de oxidação do aço na região ativa, entretanto, para a mistura BZM + BTAH, observou-se um efeito sinérgico inibidor. Os diagramas de IE, levantados no Ecorr, confirmaram os resultados anteriores.

Resumo em Inglês:

This work reports a study of the inhibiting action of benzotriazole (BTAH) and benzimidazole (BZM) on the corrosion of 304 austenitic stainless steel (SS) in 4.5 mol/L H2SO4. All solutions were prepared with analytical degree reagents and highly purified water. The concentrations used were: [BTAH]= 1x10-5 mol.L-1 and [BZM]= 1x10-3 mol/L. The experiments were carried out at a room temperature of 26 ± 2°C. Open circuit potential (OCP), anodic potentiostatic polarisation curves (AP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and optical microscopy (OM) were used in the experiments. The results of OM for BTAH + BZM showed a corrosion-inhibiting synergic effect for 304 SS. The OCP measures in the presence of BTAH, BZM or BTAH+BZM indicate an increase in corrosion potential (Ecorr), suggesting that BTAH, BZM and BTAH+BZM acted as anodic corrosion inhibitors. AP curves in the presence BTAH and BZM, individually, suggested catalytic corrosion action for 304 SS, but in the presence of BTAH+BZM, inhibitor corrosion was observed. The results of the experiments were confirmed by EIS diagrams obtained in Ecorr.

Resumo em Português:

Em função da crescente demanda de utilização do aço inoxidável, na arquitetura, como material de revestimento externo e, considerando a preocupação dos órgãos de controle ambiental com a poluição no meio urbano, foram avaliados os efeitos da chuva ácida nas condições superficiais do aço inoxidável colorido e na lixiviação de cromo para o ambiente. Para esse estudo, foram realizados, em laboratório, ensaios de imersão de chapas de aço inoxidável colorido e natural em solução simulada de chuva ácida, sendo avaliados a liberação de cromo para a solução e a alteração da aparência superficial das amostras em tempos de exposição de 1, 3, 7, 14 e 28 dias. Nas amostras de aço inoxidável, com e sem coloração, foram medidos a cor e o brilho e, para soluções ácidas remanescentes, foram realizadas análises de cromo total e cromo hexavalente. Os resultados obtidos mostraram que, independente do tempo de contato do aço inoxidável colorido com a solução de chuva ácida, houve preservação da aparência do material, sem alteração das condições superficiais, e o teor de cromo hexavalente na solução se apresentou em níveis muito inferiores aos estabelecidos pelo Conselho de Política Ambiental de Minas Gerais - COPAM.

Resumo em Inglês:

Considering the increase of stainless steel application for exteriors in architecture and governmental environment protection policies, the effect of acid rain exposure on the surface appearance and chromium release of colored stainless steel and uncolored substrate was investigated. Laboratory experiments were conducted by immersing stainless steel samples in an artificial acid rain solution for 1, 3, 7, 14 and 28 days exposure. The surface appearance of the samples was evaluated by color and brightness measurements and chromium release by chemical analysis of total and hexavalent chromium. The obtained results have shown that the surface appearance of the stainless steel was preserved and the chromium release was lower than the levels permitted by the Brazilian local environment protection agency for water quality in Minas Gerais State.

Resumo em Português:

O objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito do teor de carbono e nitrogênio em aços inoxidáveis ferríticos com 17%Cr (16%Cr-0,04%C-0,032%N; 17,2%Cr-0,02%C-0,0062%N; 18,5%Cr-0,008%C-0,0213%N) sobre o grau de sensitização (GS). Os aços foram solubilizados a 1200°C e resfriados em água. Tratamentos isotérmicos foram realizados a 600°C entre 5 minutos e 16 horas. Foi realizado o ensaio de reativação eletroquímica potenciodinâmica de ciclo duplo (DL-EPR) em solução 0,5M H2SO4 a (25 ± 2)°C. O GS foi medido através da relação entre as densidades de correntes anódicas máximas nas etapas de reversão, i r, e ativação, i a. O exame microestrutural dos corpos-de-prova foi realizado nos microscópios óptico e eletrônico de varredura após ataque metalográfico com reagente Vilella. Os resultados mostram variação do GS com o tempo. Um máximo de GS foi obtido para cada aço e, posteriormente, foi observada diminuição do GS. A intensidade do GS e o tempo de ocorrência variaram em função dos teores de carbono e nitrogênio nos aços.

Resumo em Inglês:

The purpose of this work was to investigate the effect of carbon and nitrogen in 17%Cr ferritic stainless steels (16%Cr-0.04%C-0.032%N; 17.2%Cr-0.02%C-0.0062%N; 18.5%Cr-0.008%C-0.0213%N) on the degree of sensitization (DOS). These steels were solution annealed at 1200°C and quenched in water. Isothermal treatments were carried out at 600°C between 5 minutes and 16 hours. The Double Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation test (DL-EPR) was carried out in a 0.5M H2SO4 solution at (25 ± 2)°C. The DOS was evaluated using a ratio between maximum anodic current density in reversion, i r, and activation, i a. The microstructural examination of specimens was carried out using optical and scanning electron microscopy after metallographic etching with Vilella's reagent. The results showed a DOS variation with time. Maximum values of DOS were obtained for each steel, followed by its reduction. The intensity of DOS and its kinetics vary in function of the carbon and nitrogen content in steels.

Resumo em Português:

Embora o aço inoxidável austenítico tipo ASTM F 138 seja o material metálico mais utilizado na fabricação de implantes ortopédicos, alguns aspectos como baixa resistência mecânica, quando na condição recozido, e suscetibilidade à corrosão localizada limitam o emprego mais amplo desse material. Recentemente, o aço inoxidável austenítico com alto nitrogênio de classificação ISO 5832-9 vem sendo indicado como substituto ao F 138, principalmente para aplicações mais críticas, envolvendo carregamentos mais severos e longos períodos de permanência no interior do corpo humano. Nesse trabalho, fez-se a caracterização das microestruturas dos dois aços, avaliaram-se, comparativamente, as propriedades mecânicas básicas, as propriedades de corrosão e de fadiga dos dois aços. O aço ISO 5832-9 apresentou comportamentos mecânico e eletroquímico bastante superior ao aço ASTM F138. A combinação dessas características rendeu a esse material melhor desempenho em fadiga em meio neutro e em meio agressivo. Avalia-se o papel do nitrogênio, tanto em solução sólida, quanto combinado com o nióbio formando a fase Z, e discutem-se os fatores que levam à superioridade nas propriedades do aço ISO 5832-9.

Resumo em Inglês:

ASTM F 138 austenitic stainless steel is extensively used as an orthopedic implant material. However, some aspects, such as low strength in the annealed condition and susceptibility to localized corrosion, limit wider use of this kind of steel. Recently, a high-nitrogen austenitic stainless steel, specified in the standard ISO 5832-9, has been indicated as an alternative to ASTM F 138 steel for more severe loading and permanent application inside the human body. In this work, microstructure, mechanical properties, corrosion resistance and fatigue behavior of both steels were determined and compared. ISO 5832-9 steel displayed better mechanical and corrosion behaviors than did ASTM F 138 steel. The combination of these features lead ISO steel to enhanced fatigue performance in both neutral and aggressive environments. Analyzed were the role of nitrogen in solid solution, combined with niobium in the Z-phase, and the factors that led to superior ISO 5832-9 properties.

Resumo em Português:

O aço inoxidável P558, isento de níquel, vem sendo estudado pelo grupo com o objetivo de verificar a viabilidade do seu emprego em implantes ortopédicos. Em trabalhos anteriores, foi mostrado, por técnicas eletroquímicas estacionárias, que ele apresenta, em meio de cloreto de sódio 0,11 mol L-1, comportamento semelhante ao do aço ISO 5832-9 e bem superior ao do aço ISO 5832-1, mais conhecido como F138. Nesse trabalho, foi estudada a evolução temporal da interfase aço inoxidável P558/NaCl 0,11 mol L-1 empregando a técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica, no potencial de circuito aberto. Os intervalos de tempo observados foram de 10 min, 1 dia, 2 dias e 5 dias. Observou-se que o filme passivo se torna mais protetor, com o decorrer do tempo. Foi feita simulação dos resultados experimentais através de circuitos elétricos equivalentes, que permitiram sugerir a existência, no início da observação, de apenas um filme passivante menos protetor e, quando atingida a condição estacionária, a existência de um segundo filme mais compacto.

Resumo em Inglês:

P558 stainless steel, nickel free, has been studied by this group with the purpose of verifying its viability for use in orthopedic implants. In previous works, it has been shown by stationary electrochemical techniques that this steel presents a similar behavior of that presented by ISO 5832-9 with a corrosion resistance significantly higher when compared to ISO 5832-1 stainless steel, usually known as F138 SS. In this work the temporal evolution of the interfase P558/NaCl 0.11 mol L-1 was studied by electrochemical impedance spectroscopy, at the open circuit potential. The time intervals observed were 10 min. 1 day, 2 days and 5 days. It was observed that the passive film became more protective with the increase of time. The experimental data was modeled using the equivalent electrical circuit approach. This approach suggested an initial existence of a slightly protective passive film, which then permitted the formation of a more compact secondary film upon stabilization of the conditions.

Resumo em Português:

O objetivo desse trabalho foi estudar a influência do teor de níquel na vida da ferramenta em ligas 18Cr-0,01C-0,2Si-0,4Mn (% em peso) com diferentes teores de níquel (0, 10, 20, 40 e 60, % em peso) submetidas à operação de acabamento em torno CNC. Os ensaios foram realizados com pastilhas de metal duro classe M15, revestidas com TiC/Al2O3/TiN. Todas as ligas foram usinadas nas mesmas condições (Vc = 230 m/min, ap = 0,6 mm e f = 0,1 mm/volta), garantindo, assim, como única fonte de variação, o teor de níquel. Observou-se que a elevação do teor de níquel diminuiu o tempo de vida útil das pastilhas de corte, o que pode ser devido ao aumento na resistência mecânica a quente (350ºC) das ligas, causado pelo referido elemento. A rugosidade superficial nas ligas austeníticas (10 a 60 % Ni) foi sempre menor que na liga ferrítica (0 % Ni) e permaneceu praticamente constante durante toda a vida da ferramenta. Na liga ferrítica, os valores de rugosidade aumentaram com o crescente desgaste da ferramenta.

Resumo em Inglês:

The aim of this work was to study the influence of Ni content on coated cemented carbide tool wear during the machining process of stainless alloys. For this purpose alloys were prepared with an 18%Cr-0.01%C-0.2%Si-0.4%Mn base composition and variable Ni content (0, 10, 20, 40 and 60 weight %). Tests were carried out with coated cemented carbide tools; class M15 with TiC/Al2O3/TiN coating. All alloys were machined under the same process conditions (Vc = 230 m/min, ap = 0.6 mm and f = 0.1 mm/rotation), so the only variation source was the Ni content. Preliminary results indicate that the tool life lowers when Ni content rises.

Resumo em Português:

Os aços inoxidáveis de alto teor de nitrogênio constituem hoje uma classe promissora de materiais de engenharia. Quando se adiciona nitrogênio aos aços austeníticos, consegue-se aumentar, simultaneamente, a vida em fadiga, a resistência mecânica, a resistência ao desgaste e à corrosão. Nesse trabalho, estudam-se a resistência ao desgaste e a usinabilidade de um aço inoxidável austenítico UNS S30403 nitretado em alta temperatura. A nitretação gasosa em alta temperatura (1200ºC) em atmosferas (N2+Ar) foi realizada para obter amostras com teores crescentes de nitrogênio na superfície, desde 0,05 até aproximadamente 0,45% em peso. Os ensaios de esclerometria foram realizados em um pêndulo instrumentado de um único passe, com possibilidade de medir as forças normais e tangenciais durante o ensaio. A energia específica absorvida foi calculada através da relação entre a energia absorvida no ensaio e a perda de massa observada no ensaio. Observou-se que o aumento do teor de nitrogênio causou um aumento da energia específica absorvida. Os resultados dos ensaios foram analisados levando em consideração o comportamento da curva tensão deformação desses aços, inferida a partir de ensaios de indentação instrumentada, e da energia absorvida em ensaios de impacto Charpy. O aumento da resistência ao risco e a diminuição da usinabilidade devida à adição de nitrogênio foram atribuídos ao forte efeito endurecedor do nitrogênio em solução sólida, sem afetar, significativamente, a taxa de encruamento e a tenacidade.

Resumo em Inglês:

High nitrogen stainless steels (HNSS) are being considered a new promising class of engineering materials. When nitrogen is added to austenitic steels it can simultaneously improve fatigue life, strength and wear and localized corrosion resistance. In this work, a single pass pendulum scratch test was used to study the effect of nitrogen on the scratch resistance and on the machinability of an UNS S30403 austenitic stainless steel. Samples with increasing nitrogen contents at the surface were obtained through high temperature gas nitriding. The thermochemical treatments were performed at 1473 K in (N2+Ar) gas atmospheres for 36.0 ks, obtaining fully austenitic cases (surface nitrogen contents up to 0.5 wt%) ca. 1.5 mm in depth. The scratch tests were performed in a single-pass pendulum, equipped with strain gages to measure normal and tangential forces during scratching. The specific absorbed energy was calculated as the ratio between the measured absorbed energy and the amount of mass removed from the specimen. An increase of the specific absorbed energy with increasing nitrogen content was observed. The results of the scratch tests were analyzed taking into account the stress-strain behavior during depth sensing indentation tests and the energy absorbed during Charpy impact tests. The improvement in scratch resistance due to nitrogen alloying was attributed to the strong hardening effect of nitrogen in solid solution, which does not affect significantly foundry hardening and toughness. A comparison between the scratch resistance and the pitting-erosion resistance, measured in previous work, was made too.

Resumo em Português:

Os aços inoxidáveis superaustenítico são assim denominados, pois, além de apresentarem boa resistência à corrosão por pite, reúnem, também, excelentes propriedades mecânicas, o que os torna uma das opções para a fabricação de componentes utilizados pela indústria petrolífera. Entretanto o encruamento superficial, durante os processos de usinagem, pode alterar essas propriedades. Esse trabalho teve, por objetivo, investigar os efeitos da operação de torneamento, na superfície do aço superaustenítico ASTM A351 CN3MN. Amostras do aço fundido sofreram um desbaste por torneamento cilíndrico, com distintas velocidades de corte, utilizando-se de pastilhas de metal duro com geometrias variadas. A análise da microestrutura, na superfície fundida, foi realizada por microscopia óptica e a superfície encruada foi determinada através da microdureza. As propriedades mecânicas do aço foram determinadas por ensaio de tração. O desgaste nas pastilhas de corte foi observado em um MEV.

Resumo em Inglês:

Super austenitic stainless steels are denominated as such because they present good resistance to pitting corrosion and, also, offer excellent mechanical properties, which makes them one of the options for the production of components used by the petroleum industry. However, the superficial foundry hardening during the machining processes can change these properties. This paper aimed at investigating the effects of the machining operation on the surface of the super austenitic steel ASTM A351 CN3MN. Samples of the casted steel suffered wear due to cylindrical machining, with different cutting speeds, using indexable carbide inserts of varied geometries. The analysis of the microstructure on the casting surface was accomplished by optical microscopy and the foundry hardened surface was determined by micro-hardness. The mechanical properties of the steel were determined by traction assay. The wear in the cutting inserts was accomplished in a MEV.

Resumo em Português:

Esse trabalho, realizado com a aplicação da termodinâmica computacional, trata dos fundamentos da produção de aços inoxidáveis na aciaria. A compreensão dos equilíbrios termodinâmicos, que se estabelecem durante o processo, contribui para a melhoria do controle operacional e do rendimento do Cr, um insumo comparativamente caro. A metodologia consistiu em utilizar os bancos de dados e a rotina de minimização da Energia de Gibbs do software FactSage, para calcular os equilíbrios envolvendo os sistemas Fe-Cr-O e Fe-Cr-O-C-Ni. Os valores calculados para o teor de O em equilíbrio com o Cr são próximos aos resultados obtidos com base em equações e dados da literatura. Em relação ao teor de Cr limite, no qual o óxido sólido em equilíbrio muda de FeO·Cr2O3 para Cr2O3, os resultados desse trabalho aproximam-se dos valores estabelecidos na literatura, mas mostram discrepância em relação a trabalhos recentes. Ressaltam-se, além disso, alguns aspectos sobre os quais se embasa a tecnologia - o efeito do vácuo e da temperatura, durante a operação de refino.

Resumo em Inglês:

This work, done with the application of computational thermodynamics, deals with the fundamental aspects of the stainless steel production in the steelmaking. The understanding of the thermodynamics equilibria that occur during the process contribute for the improvement of operating controls and the yield of chromium - a comparatively expensive material. The methodology consisted to use the databases and the Gibbs Energy minimization routine of the FactSage software to calculate equilibria involving the systems Fe-Cr-O and Fe-Cr-O-C-Ni. The calculated values for the O content in equilibrium with Cr are in good accord with the obtained results using equations and data from literature. About the critical Cr concentration, at which the equilibrium oxide changes from FeO·Cr2O3 to Cr2O3, the results from this work are in good agreement with that values well known from literature, but show discrepancy when compared with recent works. Moreover, some aspects over which the technology is based are highlighted - the vacuum and temperature effects during refining process.

Resumo em Português:

A reutilização dos materiais recicláveis tem como principais objetivos minimizar os impactos ambientais e racionalizar a utilização das cadeias energéticas, sendo que essa prática deverá, com toda a certeza, ser cada vez mais implementada à medida que o mundo moderno avança. No presente trabalho, foram sinterizadas amostras de misturas de cavacos de aço inoxidável da série 316, com pó do mesmo material. Nesse caso, a porcentagem de cavaco variou de zero a 25% em peso, de 5 em 5%. Após a compactação, na pressão de 600MPa, as amostras foram sinterizadas todas elas ao mesmo tempo, numa só fornada na temperatura de 1473 K. O comportamento mecânico do produto final foi avaliado através de Ensaios de Ruptura Transversal recomendados e normalizados pela MPIF - Metal Powder Industries Federation e pela ASTM. As análises efetuadas pela Metalografia Quantitativa Convencional das amostras sinterizadas demonstraram regiões de intensa difusão, portanto regiões de sinterização de longo alcance. A resistência mecânica dos corpos-de-prova foi comparada com a resistência mecânica do aço inoxidável sinterizado, sem cavaco. Os resultados obtidos foram muito acima do esperado, demonstrando a viabilidade desse novo procedimento.

Resumo em Inglês:

The reuse of materials has as its main objective to minimize environmental impacts and to rationalize the use of energy chains. In the present work, samples of scraps of 316 stainless steel mixed with powder of the same material were sintered. For this case, the percentage of scrap was varied from zero to 25% in weight, with 5% increases. After compacting, under a pressure of 600MPa, the samples were sintered simultaneously at a temperature of 1473 K. The mechanical behavior of the final product was evaluated through Assays of Transversal Rupture recommended and normalized by the MPIF - Metal Powder Industries Federation. Using Conventional Quantitative Metallography, the analyses of the sintered samples demonstrated regions of intense diffusion, therefore, regions of sufficiently intense sintering. The mechanical resistance of the samples was compared with the mechanical resistance of the sintered stainless steel with no scrap. The results were greater than expected, demonstrating the viability of this new procedure.

Resumo em Português:

Recobrimentos são largamente empregados na indústria, porém o desenvolvimento de novos materiais com propriedades aperfeiçoadas supre a contínua demanda por uma otimização de desempenho, relação custo-benefício ou aumento da vida útil. Os coatings cerâmicos nanoestruturados são obtidos pela formação de um polímero híbrido (orgânico-inorgânico) e este é aplicado em superfícies metálicas de aço inox, conferindo a propriedade bactericida, sem alterar as propriedades iniciais do aço. O material é aplicado por intermédio de uma resina polimérica na superfície de inox, gerando "in-situ" o material nanométrico. A tecnologia desenvolvida permite que as superfícies metálicas tenham uma maior proteção contra fungos e bactérias, ou seja, a superfície de inox adquire a propriedade bactericida. Foram realizados ensaios de cultura bacteriana, com colônias de bactérias Escherichia Coli no aço inox com coating nanométrico bactericida e este degradou as bactérias da superfície do aço inox (304 e 430). Além disso, o coating nanoestruturado bactericida diminui a perda por abrasão do aço inox em 30 % (norma ASTM D 4060/95) e diminui a oxidação e a rugosidade da superfície do inox.

Resumo em Inglês:

Coatings are largely used in industries. However the development of new materials with improved properties still feeds a continuous need for performance, cost or endurance. The coatings are obtained by a hybrid material, organic-inorganic, and this polymer is applied on metallic, ceramic and glassy surfaces. The material generated in-situ on the desired surface has a nanometric structure. Results in abrasion loss (according ASTM standards) showed that the coatings improve the abrasion resistance of stainless steel by 30%, and also, diminish oxidization and surface rugosity.

Resumo em Português:

O envelhecimento na martensita no aço inoxidável austenítico AISI 304 pré-deformado em tração de 25% a -5ºC foi estudado com o objetivo de se determinarem os aspectos fenomenológicos e os mecanismos relacionados ao envelhecimento. As condições de pré-deformação utilizadas, de 25% a -5ºC, resultaram em uma fração volumétrica de martensita igual a 60%. Os tratamentos de envelhecimento foram realizados na faixa de temperatura de 80 a 160ºC, em intervalos de tempo variando de 1 a 400 minutos. Observou-se que o limite de escoamento aumenta com o aumento do tempo e da temperatura de envelhecimento,saturando em torno de 20 minutos a 160ºC. Encontrou-se um valor igual a ½ para o expoente do tempo na equação que descreve a lei cinética do envelhecimento. Esse valor foi associado à formação de precipitado épsilon. O valor da energia de ativação obtido, 65kJ/mol, sugere que o processo de envelhecimento é controlado pela difusão do carbono na martensita.

Resumo em Inglês:

Strain aging of martensite in austenitic stainless steel AISI 304, 25% pre-deformed at -5ºC, was studied to determine phenomenological aspects and mechanisms of strain aging. Under these conditions, the result was a martensite volume fraction of 60%. Ageing treatments were performed from 80 to 160ºC during 1 to 400 minutes. Yield strength increases with the increase of aging time and temperature, saturation being reached in about 20 minutes at 160ºC. A time exponent of ½ was found for the equation that describes the kinetics of the process. This value was associated to the formation of e precipitates. The value of the activation energy (65kJ/mol) was related to the diffusion of carbon in martensite.

Resumo em Português:

O recozimento de materiais com grãos grosseiros permite observar importantes efeitos de orientação na recristalização. Amostras do aço inoxidável ferrítico AISI 430 estabilizado ao nióbio e com estrutura colunar de grãos foram deformadas até reduções de 50 e 80% e recozidas em temperaturas variando de 300 a 1100°C para avaliação do amolecimento e da cinética de recristalização. As amostras compreendem a seção longitudinal de uma placa obtida via lingotamento contínuo. A laminação foi realizada a morno (<FONT FACE=Symbol>»</FONT> 480°C), numa configuração na qual os grãos colunares permaneceram alinhados com a direção normal (contornos de grão paralelos à DN). A caracterização microestrutural das amostras utilizou microscopia eletrônica de varredura (MEV) no modo de elétrons retroespalhados. Os resultados mostram que o tamanho de grão recristalizado varia localmente de região para região, indicando efeitos de orientação importantes.

Resumo em Inglês:

Annealing of coarse-grained materials allows the observation of important orientation effects during recrystallization. Samples of the niobium-stabilized ferritic stainless steel 430 with columnar grain structure have been deformed up to reductions of 50% and 80% and annealed at temperatures ranging from 300°C up to 1100°C to evaluate its softening behavior and the recrystallization kinetics. Samples comprise the longitudinal section of a continuous-cast slab. Warm rolling has been performed (<FONT FACE=Symbol>»</FONT> 480°C) in such a configuration that the columnar grains are aligned with the normal direction (grain boundaries parallel to the ND). Microstructural characterization has been performed using scanning electron microscopy (SEM) in the backscattered electrons mode. Results show that the recrystallized grain size varies locally from one region to another indicating significant orientation effects.

Resumo em Português:

O controle dos ciclos térmicos, nos tratamentos térmicos de têmpera e revenido, nos aços inoxidáveis martensítico do tipo 13Cr5Ni0,02C, é essencial para se obter boa resistência mecânica associada à resistência à corrosão, principalmente em equipamentos para a extração de petróleo. Corpos-de-prova foram austenizados por três horas a 1025°C, com posterior têmpera ao ar e água e revenido a 680ºC por 10 horas e resfriados ao ar. Um segundo grupo de corpos-de-prova foi tratado, termicamente, nas mesmas condições, porém foi realizado alívio de tensão a 150ºC por 1 hora e resfriado ao ar. O revenimento aumenta, substancialmente, a tenacidade e a ductilidade e, em alguns casos, sem redução substancial da resistência mecânica. A elevada dureza e resistência da martensita revenida está relacionada à alta relação de área entre os contornos de cementita e da matriz, pois estas agem como barreiras à movimentação das discordâncias, durante a deformação plástica. Dessa maneira, a matriz que é dúctil, é reforçada pela cementita.

Resumo em Inglês:

The thermal cycle control of heat treatments for the quenching and tempering of martensitic stainless steels, type 13Cr5Ni0,02C, is essential for obtaining the good mechanical resistance which is associated to corrosion resistance, mainly in equipment used in petroleum extraction. Samples were austenized during three hours at 1025°C, with posterior air and water quenching and tempering at 680ºC during 10 hours and then, air-cooled. A second sample group was heat treated under the same conditions, but a stress relief was done at 150ºC for 1 hour and then, air-cooled. The tempering increases substantially its hardness and ductility and in some cases, without substantial reduction of the mechanical resistance. The great hardness and resistance of the tempered martensite is related to the large area relation between the cementite and matrix contours, because these act as barriers to the dislocation motion during the plastic deformation. In this way, the matrix which is ductile is reinforced by the cementite.

Resumo em Português:

O Efeito de Memória de Forma em ligas inoxidáveis está associado à transformação martensítica não termoelástica gama (cfc)<FONT FACE=Symbol>«</FONT> épsilon (hc). Trabalhos recentes do grupo têm demonstrado que o tamanho de grão da fase austenítica é um dos parâmetros importantes no grau de recuperação de forma bem como em outras propriedades como a tensão de escoamento, dureza e teor de martensita induzida. Usando a técnica de EBSD, esse trabalho mostra que, além dos parâmetros anteriormente mencionados, o número de orientações das variantes da martensita decresce com o decréscimo do tamanho de grão.

Resumo em Inglês:

The shape memory effect of stainless shape memory alloy is associated to non-thermolastic gamma (CFC) <FONT FACE=Symbol>«</FONT> epsilon (HCP) martensitic transformation. Recent results generated by our group have demonstrated that the parent austenite grain size is an important parameter for the degree of shape recovery and also in some others properties such as yield stress, hardness and volume fraction of thermal martensite. Using EBSD, this work shows that besides the above-mentioned parameters, the number of martensite orientation variants decreases when the grain size decreases.

Resumo em Português:

Os espaçamentos interdendríticos primário e secundário são parâmetros microestruturais que exercem significativa influência nas propriedades mecânicas de peças fundidas. Foram testados, através de simulação numérica, diferentes modelos fornecidos pela literatura para a previsão da redistribuição de soluto e dos parâmetros microestruturais em função dos parâmetros térmicos. Os resultados numéricos são confrontados com experimentais obtidos para o aço inoxidável austenítico AISI 304 solidificado direcionalmente, permitindo a determinação dos modelos mais adequados para as condições empregadas. A solidificação direcional foi obtida através de uma coquilha de cobre refrigerada à água colocada na parte inferior de um dispositivo projetado e construído. Foram obtidos os perfis de temperatura, para várias posições a partir da interface metal/coquilha, através do emprego de termopares do tipo S e de um sistema de aquisição de dados computadorizado. Com os perfis térmicos foram determinados os principais parâmetros térmicos do processo de solidificação, isto é, a velocidade de crescimento da ponta da dendrita, o gradiente térmico à frente da isoterma liquidus e a taxa de resfriamento. Para a determinação e quantificação das fases formadas, utilizaram-se microscopia ótica e MEV.

Resumo em Inglês:

In the case of dendritic structure, the mechanical properties of foundry products depend on the parameters: primary and secondary arm spacings. Therefore, it is very important that the computational programs use reliable equations for correlating the calculated thermal parameters with the obtained interdendritic spacings. This study presents a numerical and experimental analysis of some models for predicting the secondary arm spacings as a function of thermal parameters. The comparison between the numeric and experimental results for stainless steel permits the determination of the adequate equation for unidirectional solidification.

Resumo em Português:

Ensaios de tração uniaxiais foram empregados para deformar aços inoxidáveis austeníticos do tipo 304, em diferentes temperaturas abaixo da ambiente (de 77 K a 300 K). A relação entre a estabilidade da austenita e o encruamento, em função da temperatura de teste, é discutida quanto à transformação martensítica induzida por deformação e ao deslizamento de discordâncias na austenita. Em curvas tensão-deformação que assumem a equação de Ludwik sigma = sigmao + képsilonn, na qual sigma é a tensão verdadeira e e a elongação plástica verdadeira, um modo conveniente para analisar o encruamento é por meio do diagrama log dsigma / dépsilon versus log épsilon. O aspecto significativo é a variação da taxa de encruamento dsigma / dépsilon com a elongação plástica verdadeira nas diferentes temperaturas. As mudanças no comportamento do encruamento motivando até três estágios de deformação são associadas a diferentes processos microestruturais. A transformação martensítica pode ser considerada como um processo de deformação que compete com o processo usual de deslizamento. A investigação desses estágios, na região plástica, produz uma referência qualitativa de como diferentes fatores, tais como o grau de deformação, temperatura e composição química da austenita, afetam a transformação austenita-martensita.

Resumo em Inglês:

The Uni-axial tensile strength test was used for loading austenitic stainless steel of type 304 at different temperatures below room temperature (from 77 K to 300 K). The relation between austenite stability and work hardening, as affected by testing temperature, is discussed in terms of the relationship between the strain-induced martensitic transformation, which occurs during plastic deformation, and the dislocation slip in austenite. In stress-strain curves that assume the Ludwik equation sigma = sigmao + kepsilonn, where s is the true stress and e the true plastic strain, a meaningful way to analyze work hardening is by plotting log dsigma / depsilon against log epsilon. A significant aspect is the variation of the work hardening rate ds/de with the true plastic strain at different temperatures. The changes in work hardening behavior, which provoked up to three deformation stages, may be associated with different micro-structural processes. The martensitic transformation may be regarded as a deformation process that competes with the usual slip process. The investigation of these stages within the plastic range gives a qualitative picture of how different factors, such as the degree of deformation, temperature and chemical composition of austenite affect the austenite-martensite transformation.

Resumo em Português:

O objetivo desse trabalho é estudar a influência de adições de níquel sobre as propriedades mecânicas de ligas Fe-Cr. Para atender a esse propósito, foram preparadas diversas ligas com a composição básica 18%Cr - 0,01%C - 0,2%Si - 0,4%Mn, variando-se o teor de níquel (0, 10, 20, 40 e 60 % em peso). A caracterização das ligas foi feita por difração de raios X e análise térmica. Foi determinada a dureza das ligas no estado como recebido e após a imposição de deformação a frio. Foram realizados ensaios de tração à temperatura ambiente e a 350ºC, para verificar o efeito da temperatura sobre o comportamento mecânico das mesmas. O objetivo da caracterização mecânica das ligas é o de associar as propriedades mecânicas com as propriedades de usinabilidade, obtidas em estudo que está sendo desenvolvido em paralelo.

Resumo em Inglês:

The aim of this work was to study the influence of Ni additions on the mechanical properties of Fe-Cr alloys. For this purpose, alloys were prepared with an 18%Cr-0.01%C-0.2%Si-0.4%Mn base composition and variable Ni content (0, 10, 20, 40 and 60 weight %). The alloys were characterized by X-Ray diffraction and thermal analyses. Their hardness was determined before and after cold deformation. Tension tests were carried out at room temperature and 350ºC to verify the effect of temperature on the mechanical behavior of the alloys. The mechanical characterization aim was to use these figures to correlate mechanical properties and machinability (results originating from a parallel study).

Resumo em Português:

O aço inoxidável austenítico superligado (22Cr-25Ni-7Mo-0,3N), conhecido, comumente, como superaustenítico, tem, como principal característica, a grande resistência à corrosão em ambientes severos, principalmente em água do mar. Além da resistência à corrosão, possui boas propriedades mecânicas e estabilidade térmica. Para alcançar as propriedades citadas, o material deve ser tratado termicamente, visando à solubilização dos elementos de liga. Diferentes tratamentos térmicos foram testados nesse trabalho: solubilização (de 1100 a 1250°C); alívio de tensões (500 a 800°C) e sensitização (900°C, variando-se o tempo em 1,5h, 12h, 24h, 36 e 48h). Foram realizados ensaios de dureza e impacto, além de metalografia ótica, para se verificar a influência dos tratamentos térmicos na estrutura do material. Observou-se que, mesmo com temperaturas de solubilização extremamente altas (1240°C), não foi possível dissolver os precipitados formados durante a solidificação. Para maximizar a resistência ao impacto, a solubilização deve ser feita entre 1150°C e 1200°C e o alívio de tensões, até 500ºC. Na temperatura de 900°C, a resistência ao impacto (medida na temperatura ambiente) caiu de 25 J para 7 J, quando o tempo de permanência foi elevado de 1,5 hora para 48 horas.

Resumo em Inglês:

The austenitic stainless steel high alloyed (22Cr-25Ni-7Mo-0,3N), well known as superaustenitic, has as its main characteristic a high corrosion resistence to several environments, mainly in sea water. Furthermore the material shows good mechanical properties and thermal stability. To obtain the mentioned characteristics, the material must be thermically treated, taking into consideration the solubility of the alloy elements. Various heat treatments were performed in this research : solution heat treatment (from 1100 to 1250°C), stress relief (from 500 to 800°C) and sensitization (900°C, varing the time at 1,5h, 12h, 24h and 48h). Hardness and charpy tests were used to study the mechanical behaviour, and optical methalography was done to investigate the heat treatment influence in the material micro structure. It was observed that even with the solution at an extreamely high heat treatment temperature (1250°C), it was not possible to dissolve the precipitates formed during solidification scattering in the austenitic matrix. To maximize the energy absortion impact, the solution heat treatment must be performed between 1150°C and 1200°C and the stress relief until 500°C. In the 900°C temperature range, the material impact resistence (measured at environment temperature) decreased from 25J to 7J when the heat treatment time was increased from 1,5h to 48 h.

Resumo em Português:

Nas últimas décadas, foram desenvolvidas novas classes de aços inoxidáveis martensíticos, com composição química 0,01-0,1%C, 11-13%Cr e 2-6%Ni, com o objetivo de atender às necessidades das indústrias de petróleo, por apresentarem boa resistência à corrosão em ambientes de média agressividade associada à boa resistência mecânica. Contudo o seu uso tem sido restrito pelo fato de ser um desenvolvimento recente e muitas de suas propriedades ainda serem motivos de investigações. Esse trabalho estuda as transformações de fases pela técnica dilatométrica de resfriamento rápido, obtendo-se os dados para a construção das curvas de transformação tempo-temperatura-transformação (TTT), em aços inoxidáveis martensíticos fundidos e analisa a influência da adição do níquel nessas transformações. Com base nos resultados obtidos, foram selecionadas as condições dos tratamentos térmicos de têmpera e revenido. Determinaram-se os valores das temperaturas inicial (Ac3) e final (Ac1) da transformação austenítica e as temperaturas de início (Mi) e fim (Mf) da transformação martensítica por resfriamento contínuo, obtendo uma estrutura final martensítica que apresente, simultaneamente, as propriedades de resistência à corrosão e mecânicas recomendadas quando em serviço.

Resumo em Inglês:

In the last decades, new classes of martensitic stainless steels were developed with chemical composition 0,01-0,1%C, 11-13%Cr, 2-6%Ni, with the objective of attending mainly the petroleum industry needs because they present good corrosion resistance in medium aggressive environments associated to good mechanical resistance. However, its use has been restricted by the fact of being a recent development and many of its properties are still under investigation. This work studies phase transformations by the dilatometry technique with fast cooling in order to construct the transformation time-temperature-transformation (TTT) curves in cast martensitic stainless steels and to analyze the nickel addition influence on the transformations. Based on the results the quenching and tempering conditions were selected. By continuous cooling, the austenitic transformation temperatures (Ac3) and (Ac1) and martensitic transformation temperatures (Mi) and (Mf) respectively were obtained, which provided the final martensitic structure that presents simultaneously the mechanical and corrosion resistance properties, recommended when in service.

Resumo em Português:

O principal objetivo desse trabalho foi estudar o fenômeno de Delayed Cracking, em aços inoxidáveis austeníticos, quando foram, severamente, deformados em operações de estampagem. Durante a conformação, a austenita desses aços se transformou em martensita e a fração volumétrica dessa fase apresentou variação em relação à altura da parede do copo e à composição química dos aços. O cobre é um elemento de liga que foi capaz de tornar o aço menos sensível ao fenômeno de Delayed Cracking pela inibição da transformação martensítica. Gradientes de martensita ao longo da parede dos copos embutido e reembutido foram determinados para um aço inoxidável austenítico convencional e um com maior quantidade de cobre em sua composição química. Os efeitos desse gradiente sobre o fenômeno de Delayed Cracking também foram analisados.

Resumo em Inglês:

The main objective of this work was to study the Delayed Cracking Phenomenon in metastable austenitic stainless steels when they were significantly deformed by deep drawing. During the forming operations, the austenite of these steels has transformed substantially to martensite. The volume fraction of this phase has changed with the cup height and chemical composition. Copper is an alloying element able to turn the steels less prone to the cracking by inhibiting the martensitic transformation. Martensite gradients throughout the drawn and redrawn cups wall were determined for one conventional and a copper-added austenitic stainless steel and their effects on the Delayed Cracking Phenomenon were evaluated.

Resumo em Português:

Os aços inoxidáveis dúplex ferríticos-austeníticos fazem parte de uma classe de materiais com microestrutura bifásica, composta por uma matriz ferrítica e ilhas de austenita, com frações volumétricas aproximadamente iguais dessas fases. Essa classe de materiais é caracterizada por apresentar interessante combinação de elevadas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão e, por isso, é considerada bastante versátil. Os aços inoxidáveis dúplex são, freqüentemente, utilizados nas indústrias química e petroquímica, de papel e celulose, siderúrgicas, alimentícias e de geração de energia. O presente trabalho estabelece um comparativo entre as propriedades físicas, mecânicas e de resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex e os tradicionais aços inoxidáveis austeníticos AISI 304L e 316L, largamente utilizados na indústria brasileira. Resultados de ensaios laboratoriais e dados relevantes de experiências práticas desses materiais também são apresentados.

Resumo em Inglês:

Ferritic-austenitic duplex stainless steels are part of a class of material having a two-phase microestructure, comprised of a ferritic matrix and austenitic islands, with the volumetric fractions approximately the same in these phases. This class of material is characterized by the presentation of an interesting combination of high mechanical properties and corrosion resistance and is therefore considered quite versatile. The duplex stainless steels are often used in the chemical, petrochemical, pulp & paper and food industries, as well as in steel foundaries and energy power plants. This paper shows a comparison between the physical, mechanical and corrosion resistance properties of duplex stainless steels and the traditional austenitic stainless steels 304L and 316L, largely used in the Brazilian industry. Results of laboratory tests and relevant data on practical experiments on these materials are also presented.

Resumo em Português:

Nesse trabalho, a microscopia de varredura por sonda (Scanning Probe Microscopy - SPM), nos modos contato (Atomic Force Microscopy - AFM) e de força magnética (Magnetic Force Microscopy - MFM), foi utilizada para analisar a microestrutura de um aço inoxidável dúplex 2205 solubilizado e envelhecido. Foi feita uma análise por AFM da superfície do aço solubilizado após crescimento de filme passivo. Por AFM, obteve-se indicação de crescimento de filme sobre a microestrutura do aço solubilizado, enquanto por MFM a distribuição de fases pôde ser observada sem a necessidade de ataque da superfície.

Resumo em Inglês:

In this work, Scanning Probe Microscopy (SPM), in the contact (Atomic Force Microscopy - AFM) and magnetic force (Magnetic Force Microscopy - MFM) modes, has been used to analyze the microstructure of a solution-treated and aged 2205 duplex stainless steel. A surface analysis of the solution-treated steel has been performed by AFM after passive film growth. By AFM it was obtained a indication of film growth on the microstructure of the solution-treated steel, while by MFM the phase distribution could be observed without the need of surface etching.

Resumo em Português:

Cresce, no Brasil, a busca por novas técnicas para o desenvolvimento de novos produtos, visando à eficiência construtiva e funcional, além da conseqüente economia advinda dessas inovações. Esse panorama conduz ao inevitável surgimento de novos grupos de pesquisa em nosso país. Desta maneira, apresenta-se, nesse trabalho, a experiência do projeto de pesquisa denominado DesIgN OX, do Curso de Arquitetura e Urbanismo do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais - UnilesteMG. Os principais objetivos e desafios para a equipe que desenvolveu essa pesquisa eram: disseminar a prática do design junto às indústrias de produtos em aço inox da região do Vale do Aço, ressaltando seu potencial e limitações, criar um novo campo de atuação para os alunos do curso e viabilizar o crescimento das empresas parceiras locais. Apresentar a metodologia usada, os resultados conseguidos e avaliar as dificuldades enfrentadas também são objetivos desse artigo.

Resumo em Inglês:

In Brazil, the search for new techniques for developing new products aimed at constructive and functional efficiency has been growing together with the consequential economical impact that occurs from these innovations. This panorama leads to the inevitable sprouting of new groups of research and this paper presents the experience of the research project called DesIgN OX, from the Architecture and Urbanism Course at the Centro Universitário do Leste de Minas Gerais - Unileste MG. The main objectives and challenges for the team that developed this research were: to introduce the idea of design to the local stainless industries of the region, emphasizing its potential and limitations; create new work possibilities for students; and optimize the possible growth of local university-industry joint ventures. Presentation of the methodology used, the results obtained and analysis of the difficulties faced are also the focus of this article.