Estudo de revestimentos metálicos resistentes a carburização e metal dusting para uso em fornos de pirólise

O craquemento térmico de hidrocarbonetos é o mais utilizado processo industrial para a produção de olefinas. Neste processo, hidrocarbonetos de maior peso molecular (~C14) são misturados com vapor d'água e aquecidos dentro de fornos tubulares, a temperatutas acima de 8500C. As moléculas destes hidrocatbonetos são quebradas e reorganizadas em alquenos de menor peso molecular (etileno, propileno, butadieno. tolueno, xilenos, entre outros). A natureza agressiva deste ambiente, a alta temperatura e as tensões mecânicas experimentadas pelos tubos dos fornos impõem o uso de ligas de alta performance (HP40, HPX, HK40) em sua construção. Além disso, uma característica inerente deste processo é a deposição de coque no interior dos tubos, provocando a diminuição do diâmetro interno do tubo, queda de pressão e redução do nuxo de calor, levando a uma diminuição da eficiência do processo. Apesar do excelente comportamento em altas temperaturas, as ligas de alta performance sofrem carburização quando expostas a atmosferas contendo carbono, diminuindo a ductilidade e tenacidade do material, levando a falha prematura dos tubos. Neste trabalho, foram desenvolvidos e analisados revestimentos metálicos formadores de óxidos com o objetivo de impedir a difusão de carbono para o interior da liga HP40 e impedir a sua degradação por carburização, além de reduzir a formação de coque no interior dos tubos. Foram analisados revestimentos baseados em intermetálicos do sistema Ni-Al e revestimentos difundidos de Al 99,5% por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura com EDS e ensaios de carburização acelerados em laboratório. Os resultados mostram que revestimentos difundidos de Al 99,5% formam uma barreira eficaz contra a difusão de carbono, atríbuída à formação de uma fina película de Al2O3 na superfície do metal. Revestimentos intermetálicos não promoveram proteção contra carburização

Estudo da oxidação de revestimentos nanoestruturados de superligas NiCrAlY

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Produção de asfalto auto cicatrizante com fibras curtas de aço e aquecimento por microondas : estudo piloto

This pilot study aims to develop a self-healing asphalt through microwave heating, to reduce processing time, save energy and allow real commercial applications in a near future. Asphalt based composites were produced with different percentages of steel short fibers, obtained from the cutlery industry, to serve as a heat source for microwave radiation. Structural characteristics, morphology, and thermic behavior of the short steel fibers were characterized through X-ray Diffraction, X-ray Fluorescence, Scanning Electron Microscopy and Thermogravimetric Analysis, that was also used to verify the relation between mass variation and temperature of the asphalt-based composite. Temperature was monitored during micro wave heating to determine the heating rate of the composites with different percentage of fibers. Brookfield viscosity, penetration, ductility, softening point and density tests were carried out to characterize physical properties of the most representative asphalt-based composite. Results show the feasibility to use microwave heating in the production of the composite, indicating potential for future application as self-healing asphalt and pavement repair.Este estudo piloto visa desenvolver um asfalto auto cicatrizável através de aquecimento por micro-ondas, buscando reduzir tempo de processamento, economizar energia e permitir aplicações reais em um futuro próximo. Os compósitos foram produzidos com diferentes porcentagens de fibras curtas de aço obtidas da indústria da cutelaria, que foram introduzidas no asfalto com o objetivo de servir como fonte de calor, permitindo assim o aquecimento por micro-ondas. Características estruturais, morfologia e comportamento térmico das fibras curtas de aço foram obtidos por meio de difração de Raios-X, Fluorescência de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Análise Térmica (TGA), que também foi utilizada para verificar a variação da massa do compósito com a temperatura. A temperatura do compósito foi monitorada durante o aquecimento para determinação da taxa de aquecimento em função da porcentagem de fibras. Ensaios foram realizados para determinar viscosidade Brookfield, penetração, ductilidade, ponto de amolecimento e densidade, permitindo assim a caracterização das propriedades físicas da amostra mais representativa do compósito. Os resultados mostram a viabilidade do aquecimento por micro-ondas para produção do compósito, indicando potencial para futuras aplicações como asfalto auto cicatrizável e reparo de pavimentos

Produção e caracterização de nanocompósitos metal-cerâmica

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Desenvolvimento de superligas MCrAlY

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Avaliação da eficiência do tratamento de revestimentos cerâmicos com selantes inorgânicos

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Síntese de nanocompósitos de WC-12wt%Co por moagem de alta energia e sua caracterização morfológica

In this work micrometric particles of WC and Co were processed by high energy ball milling in a planetary ball mill. We evaluated the phase formation and changes in microstructure of WC-12wt%Co as a result of the following milling parameters: ball-to-powder weight ratio, milling time and speed. The material was characterized by X-ray diffraction (crystalline phases and crystallite size), particle size analysis (average grain diameter), the BET method (surface area), and scanning electron microscopy (powder morphology). The average particle size (D50) and crystallite size were respectively 1.63µm and 13.8nm, for a surface area of 4.709 m2 /g, using a ball-to-powder weight ratio of 1:20, a milling time of 5h and a milling speed of 500 rpm.Neste trabalho, partículas micrométricas de WC e Co foram processadas por moagem de alta energia em um moinho planetário. Avaliamos a formação de fases e mudanças na microestrutura do WC-12wt%Co como resultado dos seguintes parâmetros de moagem: razão mássica bolas/pó, tempo e velocidade de moagem. O material foi caracterizado por difração de Raios-X (fases cristalinas e tamanho de cristalito), análise granulométrica (diâmetro médio), método BET (área superficial) e microscopia eletrônica de varredura (morfologia do pó). O tamanho médio de partícula e o tamanho de cristalito foram 1.63µm e 13.8nm, respectivamente, para uma área superficial de 4.709m2 /g, usando razão mássica bolas/pó de 1:20, tempo de moagem de 5h e velocidade de moagem de 500rpm

Influência da nanocristalização nos mecanismos de desgaste erosivo de revestimentos Ni-P eletrodepositados

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Processo de impregnação de nanopartículas em substrato poroso, substrato poroso impregnado com nanopartículas e uso do mesmo

Universidade Federal do Rio Grande do SulEngenhariaDepositad