Tecnologia de materiais
Esta LP tem por objetivo analisar as propriedades mecânicas, a resistência à corrosão e o comportamento tribológico de materiais metálicos e compósitos poliméricos, com aplicações em processos Termofluidomecânicos.
Projetos
1. Simulação computacional da transferência de calor em processos de fundição
Descrição: A avaliação fluidodinâmica para preenchimento de moldes permite o controle de processos industriais e é um dos objetivos específicos deste projeto. O entendimento da solidificação de lingotes cilíndricos em processos de fundição convencional e lingotamento contínuo é fundamental (para) analisar o comportamento da transferência de calor ao longo do perímetro da seção cilíndrica. A correlação entre estruturas dos lingotes e os parâmetros do processo possibilita a otimização da qualidade do produto final em função das características operacionais do processo de solidificação. Por esse motivo, a análise matemática do fluxo de calor e a transformação de fase durante o processo de solidificação vêm auxiliar este estudo.
2. Análise de tensões em tubulações industriais
Descrição: O escoamento de fluidos por tubulações que contêm trechos retos e curvos pode apresentar diferentes respostas mecânicas ao material empregado para sua fabricação. Estas variações geométricas, bem como o tipo de fluido passante, podem gerar tensões localizadas em pontos críticos tendendo a formar microtrincas, o que pode levar ao rompimento por fadiga. O presente projeto tem como objetivo analisar o comportamento das tensões envolvidas em trechos retos e curvos sujeitos à pressão interna ocasionada pelo escoamento de fluidos.
3. Efeitos dos parâmetros térmicos de lingotamento contínuo de cobre na laminação
Descrição: Entre os processos de solidificação mais empregados na indústria metalúrgica, o lingotamento de tarugos maciços tem seu lugar de destaque. Os efeitos dos parâmetros térmicos como velocidade de lingotamento e superaquecimento acarretam estruturas brutas de solidificação que afetarão as propriedades mecânicas do fundido. Neste projeto pretende-se elaborar correlações entre parâmetros operacionais de equipamentos de lingotamento contínuo com a estrutura resultante e a qualidade de tubulações de cobre eletrolítico.
4. Resistência à corrosão de componentes metálicos após processos de soldagem aplicados na indústria de extração de petróleo
Descrição: O desenvolvimento tecnológico demanda, cada vez mais, materiais que apresentem características específicas para a variedade de aplicações e segmentos. Portanto, a exploração de petróleo em plataformas offshore motivou o desenvolvimento de ligas metálicas e revestimentos anticorrosivos para aplicação em dutos submarinos, risers, linhas de exportação de gás, entre outros equipamentos. De forma geral, a produção desses componentes destinados à indústria de extração de petróleo é feita por processos de fundição em moldes de areia, ou mesmo de cerâmica, uma vez que não há outro processo de conformação economicamente viável para a produção desses tipos de peças e a soldagem destes componentes é necessária tanto na união de partes, durante o processo de montagem, quanto em operações de pequenos reparos de defeitos provenientes do processo de solidificação das peças. Entretanto após a soldagem, o ciclo térmico que ocorre na zona termicamente afetada (ZTA) pode alterar o balanço entre as fases, ferrita e austenita, além da precipitação de fases deletérias para a resistência à corrosão. Logo, o projeto propõe estudar a influências da mudança microestrutural proveniente do processo de soldagem sobre a resistência à corrosão de materiais para aplicação em componentes para a indústria petroquímica.
5. Correlações entre o processo de solidificação de ligas metálicas com a morfologia microestrutural e as propriedades mecânicas
Descrição: Avaliar a influência da morfologia, da escala e distribuição de fases metaestáveis nas propriedades mecânicas de ligas metálicas produzidas por solidificação transitória.
6. Correlação entre microestruturas de solidificação e resistência à corrosão de ligas para aplicação tribológica
Descrição: Em decorrência de uma ampla gama de condições operacionais e várias formas de crescimento que podem existir durante o processo de solidificação de ligas metálicas, diferentes e variadas morfologias microestruturais podem ser formadas. Os espaçamentos celulares, dendríticos ou interfásicos e a morfologia, dimensão e distribuição de fases intermetálicas são exemplos de parâmetros microestruturais que podem afetar significativamente as propriedades mecânicas de fundidos e podem ser influentes também em outras propriedades como resistências à corrosão e ao desgaste. Contrariamente à tendência que se verifica com relação à resistência mecânica que aumenta sempre com a diminuição dos espaçamentos dendríticos, a resistência à corrosão depende adicionalmente da natureza eletroquímica do par soluto/solvente. Esse aspecto evidencia o papel da redistribuição do soluto durante a solidificação em decorrência do comportamento anódico ou catódico dos componentes de cada liga, lembrando ainda que o fenômeno de rejeição de soluto ou solvente pode segregar o componente para os contornos e regiões intercelulares ou interdendríticas durante o processo de solidificação. Portanto, correlacionando as microestruturas resultantes da solidificação a um determinado comportamento eletroquímico de uma liga para aplicação tribológica, é possível eleger a melhor microestrutura para uma resistência à corrosão mais adequada.
Descrição: A avaliação fluidodinâmica para preenchimento de moldes permite o controle de processos industriais e é um dos objetivos específicos deste projeto. O entendimento da solidificação de lingotes cilíndricos em processos de fundição convencional e lingotamento contínuo é fundamental (para) analisar o comportamento da transferência de calor ao longo do perímetro da seção cilíndrica. A correlação entre estruturas dos lingotes e os parâmetros do processo possibilita a otimização da qualidade do produto final em função das características operacionais do processo de solidificação. Por esse motivo, a análise matemática do fluxo de calor e a transformação de fase durante o processo de solidificação vêm auxiliar este estudo.
2. Análise de tensões em tubulações industriais
Descrição: O escoamento de fluidos por tubulações que contêm trechos retos e curvos pode apresentar diferentes respostas mecânicas ao material empregado para sua fabricação. Estas variações geométricas, bem como o tipo de fluido passante, podem gerar tensões localizadas em pontos críticos tendendo a formar microtrincas, o que pode levar ao rompimento por fadiga. O presente projeto tem como objetivo analisar o comportamento das tensões envolvidas em trechos retos e curvos sujeitos à pressão interna ocasionada pelo escoamento de fluidos.
3. Efeitos dos parâmetros térmicos de lingotamento contínuo de cobre na laminação
Descrição: Entre os processos de solidificação mais empregados na indústria metalúrgica, o lingotamento de tarugos maciços tem seu lugar de destaque. Os efeitos dos parâmetros térmicos como velocidade de lingotamento e superaquecimento acarretam estruturas brutas de solidificação que afetarão as propriedades mecânicas do fundido. Neste projeto pretende-se elaborar correlações entre parâmetros operacionais de equipamentos de lingotamento contínuo com a estrutura resultante e a qualidade de tubulações de cobre eletrolítico.
4. Resistência à corrosão de componentes metálicos após processos de soldagem aplicados na indústria de extração de petróleo
Descrição: O desenvolvimento tecnológico demanda, cada vez mais, materiais que apresentem características específicas para a variedade de aplicações e segmentos. Portanto, a exploração de petróleo em plataformas offshore motivou o desenvolvimento de ligas metálicas e revestimentos anticorrosivos para aplicação em dutos submarinos, risers, linhas de exportação de gás, entre outros equipamentos. De forma geral, a produção desses componentes destinados à indústria de extração de petróleo é feita por processos de fundição em moldes de areia, ou mesmo de cerâmica, uma vez que não há outro processo de conformação economicamente viável para a produção desses tipos de peças e a soldagem destes componentes é necessária tanto na união de partes, durante o processo de montagem, quanto em operações de pequenos reparos de defeitos provenientes do processo de solidificação das peças. Entretanto após a soldagem, o ciclo térmico que ocorre na zona termicamente afetada (ZTA) pode alterar o balanço entre as fases, ferrita e austenita, além da precipitação de fases deletérias para a resistência à corrosão. Logo, o projeto propõe estudar a influências da mudança microestrutural proveniente do processo de soldagem sobre a resistência à corrosão de materiais para aplicação em componentes para a indústria petroquímica.
5. Correlações entre o processo de solidificação de ligas metálicas com a morfologia microestrutural e as propriedades mecânicas
Descrição: Avaliar a influência da morfologia, da escala e distribuição de fases metaestáveis nas propriedades mecânicas de ligas metálicas produzidas por solidificação transitória.
6. Correlação entre microestruturas de solidificação e resistência à corrosão de ligas para aplicação tribológica
Descrição: Em decorrência de uma ampla gama de condições operacionais e várias formas de crescimento que podem existir durante o processo de solidificação de ligas metálicas, diferentes e variadas morfologias microestruturais podem ser formadas. Os espaçamentos celulares, dendríticos ou interfásicos e a morfologia, dimensão e distribuição de fases intermetálicas são exemplos de parâmetros microestruturais que podem afetar significativamente as propriedades mecânicas de fundidos e podem ser influentes também em outras propriedades como resistências à corrosão e ao desgaste. Contrariamente à tendência que se verifica com relação à resistência mecânica que aumenta sempre com a diminuição dos espaçamentos dendríticos, a resistência à corrosão depende adicionalmente da natureza eletroquímica do par soluto/solvente. Esse aspecto evidencia o papel da redistribuição do soluto durante a solidificação em decorrência do comportamento anódico ou catódico dos componentes de cada liga, lembrando ainda que o fenômeno de rejeição de soluto ou solvente pode segregar o componente para os contornos e regiões intercelulares ou interdendríticas durante o processo de solidificação. Portanto, correlacionando as microestruturas resultantes da solidificação a um determinado comportamento eletroquímico de uma liga para aplicação tribológica, é possível eleger a melhor microestrutura para uma resistência à corrosão mais adequada.
