EM - Escola de Minas
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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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Resultados da Pesquisa
Item Desenvolvimento de dispositivo de baixo custo para mecanização da soldagem GTAW e sua aplicação em estudo de solidificação de aço ABNT 430.(2020) Tavares, Tairine Berbert; Porcaro, Rodrigo Rangel; Cândido, Luiz Cláudio; Faria, Geraldo Lúcio de; Dâmaso, Heitor VieiraLaboratórios de pesquisa em metalurgia da soldagem requerem controle dos principais parâmetros da soldagem ao arco elétrico para obter resultados satisfatórios. Aços inoxidáveis ferríticos são muito utilizados devido ao custo relativamente baixo e sua resistência à corrosão atmosférica, no entanto, a ausência de transformação de fases no estado sólido durante a solidificação oferece certa limitação à soldabilidade. Neste contexto, um dispositivo de baixo custo para mecanização da soldagem GTAW foi desenvolvido e validado, permitindo condições adequadas de controle, repetibilidade e foi aplicado para avaliar a influência de parâmetros de soldagem na solidificação de um aço ABNT 430. Menores velocidades de soldagem, para uma mesma corrente elétrica, resultaram em grãos grosseiros e alongados no centro do cordão e paralelos à direção de soldagem. O aumento da velocidade e da corrente originou subestruturas dendríticas no interior dos grãos, devido à maior instabilidade da poça. Ainda, avaliou-se aplicação de vibração mecânica por sistema de martelete e pré-aquecimento com relação ao refinamento dos grãos e aumento da uniformidade da estrutura no centro do cordão. A aplicação de vibração mecânica gerou uma estrutura mais refinada e homogênea na zona fundida. Palavras-chave: Soldagem TIG; Aço inoxidável ferrítico; Metalurgia da soldagem; Solidificação na soldagem.Item Simulação do processo de soldagem elétrica por centelhamento de um aço para trilhos ferroviários. Parte 2 : análise dilatométrica e numérica.(2020) Porcaro, Rodrigo Rangel; Araújo, Francisco Célio de; Godefroid, Leonardo Barbosa; Faria, Geraldo Lúcio de; Silva, Luiz Leite daTrilhos longos soldados por centelhamento elétrico (Flash Butt Welding - FBW) apresentam características desejáveis do ponto de vista do comportamento dinâmico da via, no entanto, as soldas são regiões de descontinuidade estrutural e mecânica onde se originam tensões residuais, e que estão associadas a falhas prematuras por fadiga. Ensaios de dilatometria foram empregados para simular os efeitos do tamanho de grão austenítico sobre a evolução microestrutural pós-soldagem. Simulações numéricas termomecânicas, não-lineares, no domínio do tempo, pelo Método dos Elementos Finitos (MEF), foram empregadas para avaliar os efeitos de modificações de parâmetros do processo de soldagem sobre as tensões residuais. Os resultados apresentados permitem compreender os mecanismos das alterações morfológicas da perlita na Zona Termicamente Afetada (ZTA) em termos de transformações de fases e podem ser utilizados para sistematicamente orientar mudanças nos parâmetros do processo ou controlar a taxa de resfriamento de modo a obter melhores condições metalúrgicas/mecânicas. Ademais, os resultados dos modelos numéricos mostram como a adoção de ZTA estreita influencia nas taxas de resfriamento e no desenvolvimento de tensões residuais em regiões críticas do componente.Item Simulação do processo de soldagem elétrica por centelhamento de um aço para trilhos ferroviários. Parte 1 : análise de tensões residuais via elementos finitos.(2019) Porcaro, Rodrigo Rangel; Araújo, Francisco Célio de; Godefroid, Leonardo Barbosa; Faria, Geraldo Lúcio de; Silva, Luiz Leite daTrilhos longos, soldados pelo processo Flash Butt Welding (FBW), são a realidade das ferrovias brasileiras de média e alta carga por eixo. Embora apresentem características desejáveis do ponto de vista do comportamento dinâmico da via, as soldas são regiões de descontinuidade estrutural e mecânica onde se originam tensões residuais, e que estão associadas a falhas prematuras por fadiga. Simulações numéricas termomecânicas, fisicamente não-lineares, no domínio do tempo, pelo Método dos Elementos Finitos (MEF), foram empregadas para avaliar o desenvolvimento de tensões residuais originadas durante o processo de soldagem. Uma nova abordagem para a inclusão do aporte de calor envolvido no processo é proposta. Os resultados numéricos são comparados a medidas experimentais de tensões residuais superficiais e aspectos macrográficos das juntas, incluindo largura da Zona Termicamente Afetada (ZTA) e dados de taxas de resfriamento. Os resultados mostram boa correlação entre as análises numéricas e medidas experimentais de tensões residuais. Aspectos fundamentais relacionados ao desenvolvimento de tensões residuais são esclarecidos a partir da correlação entre análises numérica e experimental. Ademais, verifica-se que os modelos computacionais podem ser utilizados na previsão de pontos críticos para nucleação de trincas por fadiga e/ou avaliar efeitos de variáveis de processo sobre o campo de tensões residuais.Item Microestrutura e propriedades mecânicas de um aço para trilhos ferroviários soldado por centelhamento.(2017) Porcaro, Rodrigo Rangel; Lima, Daniel Andrade Paes de; Faria, Geraldo Lúcio de; Godefroid, Leonardo Barbosa; Cândido, Luiz CláudioTrilhos com perfil TR-57 do tipo intermediário foram soldados por centelhamento em um estaleiro brasileiro e passaram por detalhada caracterização mecânica e metalográfica. Os dados quantitativos da caracterização metalográfica e dos ensaios mecânicos foram submetidos a análises de variância (ANOVA). Na metalografia confirmou-se a presença majoritária de perlita, porém há também ferrita proeutetóide na linha central da solda e globulização parcial da cementita em regiões da Zona Termicamente Afetada (ZTA), sobretudo na zona de transformação parcial. O tamanho das colônias perlíticas e o espaçamento interlamelar foram correlacionados à microdureza Vickers em toda a extensão da junta. Ensaios de tração revelaram que o metal base atendeu às especificações da Norma AREMA, no entanto, as juntas soldadas não atenderam e a fratura dos corpos de prova ocorreu na região de menor dureza da ZTA. Os resultados permitem compreender, em detalhes, as consequências do processo de soldagem sobre a estrutura do aço e as variações de propriedades em diversas regiões da junta, com destaque às alterações morfológicas da perlita. Relações com modos de falha anteriormente relatados na literatura científica também são apresentadas.