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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.

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    Tribological assessment of the SiO2 coating deposited by sol-gel process toward cutting tool coating.
    (2023) Pereira, Natália Fernanda Santos; Reis, Bárbara Cristina Mendanha; Santos, Anderson Júnior dos; Houmard, Manuel Noel Georges; Câmara, Marcelo Araújo; Rodrigues, Alessandro Roger; Rubio, Juan Carlos Campos
    A more economic and thinner coating than the commercial ones was developed to improve the tribological behavior of highspeed steel (HSS) tools. This work focuses on performance of the SiO2 coating was compared to uncoated HSS pins as well as coated ones (titanium nitride (TiN)) deposited by physical vapor deposition (PVD). The pin-on-disk test was carried out under a constant normal load of 10 N by applying sliding speeds of 40, 55, and 70 m·min−1. The lowest values of the friction coefcient (µ) and the specifc wear coefcient (k) were found for the coated pins. SiO2 coating presented performance equivalent to the commercial TiN coating for the sliding speeds of 40 and mainly 55 m·min−1, revealing a mild abrasive wear mechanism with the ferritic spheroidal graphite iron (SGI) interface surface. Thus, the sol-gel coating suggests being a promising protection for cutting tools submitted to abrasive wear when machining SGI workpiece at cutting speeds 3 times higher than those used with uncoated HSS tools, e.g., in drilling and tapping processes. Hereupon, SiO2 is capable of substituting TiN coating for cutting speeds up to 55 m·min−1 with advantage of being an easier deposition process applied to any geometry without needing of high temperatures.
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    Effect of Nb addition on the machinability of a pearlitic gray cast iron.
    (2022) Reis, Bárbara Cristina Mendanha; Santos, Anderson Júnior dos; Pereira, Natália Fernanda Santos; Carmo, Denilson José do; Faria, Geraldo Lúcio de; Câmara, Marcelo Araújo; Faria, Paulo Eustáquio de; Abrão, Alexandre Mendes
    Due to its high thermal conductivity, good damping performance and superior machinability, gray cast iron (GCI) has found many applications in the automotive industry. However, this material has given way to other cast irons due to the need for materials with higher mechanical strength and toughness. Actual efforts have been made to reformulate the GCI chemical composition to obtain different microstructures for improving its mechanical properties. In this study, the influence of Nb content on the microstructure and machinability of GCI was investigated when turning under cutting speeds of 240, 360, and 480 m/min, feed rates of 0.25 and 0.50 mm/rev, and using two different chip breaker geometries (Flat Top and GH). The Nb addition decreased the graphite size and refined the pearlitic interlamellar spacing. However, it did not produce significant alteration in the number of eutectic cells and hardness. Regardless of the Nb content, the presence of chip breaker GH and the lower levels of cutting speed and feed rate were associated with superior machinability. The increase in the Nb content in the GCI raised all the components of the machining forces, yet it did not promote significant changes in the chip temperature and decreased the surface roughness after turning.
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    Análise do comportamento do par tribológico aço alto carbono e alto silício (HC-HSi) contra pinos com substrato de metal duro e cermet em ensaios de pino sobre disco.
    (2022) Pereira, Natália Fernanda Santos; Santos, Anderson Júnior dos; Reis, Bárbara Cristina Mendanha; Souza, Poliana Santos; Carmo, Denilson José do; Câmara, Marcelo Araújo; Rubio, Juan Carlos Campos
    Durante as últimas décadas, estudos envolvendo a estrutura bainítica tem atraído pesquisadores por combinar elevada resistência e alta ductilidade. Aços bainiticos são potencialmente úteis em estruturas que sofrem fadiga de rolamento e/ou deslizamento, por exemplo trilhos ferroviários, componentes de mineração, rolamentos e eixos. Essas propriedades mecânicas têm sido obtidas, elaborando cuidadosamente o projeto da liga e adequado tratamento térmico de austêmpera. No entanto, o material com essas propriedades tende a prejudicar a usinabilidade nos processos de manufatura, fazendo-se necessário usinar o material no estado recozido. Este trabalho tem por objetivo contribuir com a análise tribológica do contato entre aço fundido no estado recozido contra metal duro e cermet (revestidos com Nitreto de Titânio (TiN)), que são materiais amplamente encontrados em ferramentas de corte. Para isso, foram realizados ensaios de pino sobre disco (PSD), de modo a analisar as evoluções do coeficiente de atrito (μ), coeficiente de desgaste específico (k) e o comportamento de induzidas deformações. Os resultados indicaram que os menores valores de μ foram observados utilizando pinos com substrato de cermet, o que sugere ter sido influenciado pela composição química desse substrato. Em relação ao k e a espessura da camada deformada para ambos os substratos não houveram variação significativa nos valores encontrados. Superfícies lisas foram observadas para as trilhas desgastadas em todas as condições avaliadas e sinais de deformação plástica (ploughing) no qual sugere atuação de suaves mecanismos de abrasão. No entanto, foi observado que tanto o mecanismo de adesão quanto o mecanismo de abrasão influenciaram o μ para o substrato de cermet na condição réplica. O trabalho contribui para avaliar a influência de diferentes substratos e identificação dos mecanismos de desgaste presente.
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    Influência do material da ferramenta de corte sobre a usinabilidade do aço ABNT 4340 no torneamento.
    (2019) Reis, Bárbara Cristina Mendanha; Pereira, Natália Fernanda Santos; Júnior Santos, Anderson; Câmara, Marcelo Araújo; Faria, Paulo Eustáquio de; Rodrigues, Paulo César de Matos; Rubio, Juan Carlos Campos
    No presente trabalho procurou-se compreender os fenômenos associados à usinagem do aço ABNT 4340 utilizando ferramentas de corte de metal duro e cermet, ambas com geometria do quebra-cavaco para usi- nagem leve (LP) e média (MP). Nesse sentido, analisou-se a influência da variação do avanço, quebra- cavaco e o material da ferramenta de corte nos parâmetros de resposta do processo, força de corte, rugosi- dade, forma do cavaco e análise das superfícies de saída e de folga dos insertos durante a operação de tor- neamento. Inicialmente, um planejamento fatorial completo 23 foi empregado para análise da força de corte e rugosidade. Em relação à análise da força de corte, a análise de variância (ANOVA) indicou que o mate- rial da ferramenta de corte e o avanço afetaram significativamente a força de corte, sendo os menores valo- res alcançados com a ferramenta de corte cermet e o menor nível de avanço. Quanto à rugosidade Rq, dife- rentes níveis de materiais de ferramenta ou quebra-cavacos não foram suficientes para alterar significativa- mente o valor de Rq. Em relação ao cavaco, o avanço e o tipo de quebra-cavaco influenciaram na sua forma. Como última análise, para os parâmetros de corte estabelecidos e percurso de corte, não foi possível identi- ficar desgaste nas ferramentas de corte, no entanto, a análise por EDS apontou a adesão de material nas superfícies de folga e de saída para ambas ferramentas avaliadas.
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    Avaliação da eficácia da técnica de difração de raios-X para caracterizar fases presentes em dois ferros fundidos cinzentos perlíticos com diferentes adições de nióbio.
    (2021) Reis, Bárbara Cristina Mendanha; Faria, Geraldo Lúcio de; Bortoluzzi, Mirian Batista de Oliveira; Pereira, Natália Fernanda Santos; Carmo, Denilson José do; Santos, Anderson Júnior dos; Câmara, Marcelo Araújo
    This work aims to present a brief state of the art regarding the characterization techniques currently used to evaluate the effects of fabrication processes on the structure of gray cast iron, as well as to evaluate the effectiveness of the X-ray diffraction technique (XRD) to identify and quantify the phases present in two types of gray cast iron: one with low (0.02% by weight) and the other with high niobium content (0.21-0.24% by weight). For both samples, the three main phases were identified: graphite-G, ferrite-Fe(α) and cementite-Fe3C. However, not even for the sample with the highest niobium content, niobium carbide (NbC) was identified by this technique, a fact justified by the detection limit of the conventional diffractometer used and the small fraction of this carbide in the analyzed samples. The modification in the niobium concentration was not enough to promote significant differences in the diffractograms. The fluorescence of iron excited mainly by Cu Kα radiation resulted in a high level of noise in the measurements and made it impossible to quantify the phases by means of Rietveld refinement. Thus, for the analyzed niobium contents and limitations of the instrumental conditions used in this work to minimize these iron fluorescence effects in the samples (but usual operating conditions of copper tube equipment in routine operation), it is concluded that the Cu tube XRD technique is not effective for quantifying phase fractions nor for identifying NbC in gray cast iron.