ABSTRACT Premature losses due to hydroabrasive wear occur in the impellers of submersible centrifugal pumps installed in sewage lift stations, reducing hydraulic efficiency and increasing energy consumption. The purpose of this study is to contribute to the best choice of material, minimizing losses from hydroabrasive wear of super duplex stainless steel alloys, tempered gray cast iron and high chromium white cast iron, commonly used in pumps. In addition, the macrosurface aspect of the samples after the hydroabrasive test was analyzed. The hydroabrasive wear tests were performed in a 10:1 solution of water and silica sand at two speeds of 5.2 m/s and 7.1 m/s. The tests were run on a hydroabrasive machine for 216 hours, with mass loss measurements taken at 24-hour intervals. The high chromium white cast iron had the lowest mass loss due to wear. Furthermore, the test speed of 7.1 m/s resulted in greater mass losses in the studied alloys than the test speed of 5.2 m/s. The mass losses due to hydroabrasive wear of the alloys investigated were linked to hardness, microstructural characteristics, and the morphology of the worn surfaces. These factors were used to describe the results and justify the best and worst performance of the alloys investigated. Therefore, the high chromium cast iron (FBACr) showed the best performance due to its high hardness resulting from its microstructural characteristics (matrix and M7C3), and its worn surface morphology that presents a shiny and polished aspect with less craters and grooves than the other studied alloys. stations consumption material addition analyzed 101 10 1 10: 52 5 2 5. ms m s 71 7 7. 21 hours 24hour hour 24 intervals Furthermore surfaces Therefore FBACr (FBACr matrix M7C3, M7C3 MC , M C M7C3) M7C

RESUMO Nos impulsores das bombas centrífugas submersíveis instaladas nas estações elevatórias de esgoto, ocorrem perdas prematuras por desgaste hidroabrasivo, reduzindo drasticamente a eficiência hidráulica e aumento das despesas energéticas do equipamento. A finalidade deste estudo é de contribuir na melhor escolha de material, minimizando as perdas, a partir do desgaste hidroabrasivo das ligas de aço inoxidável super duplex, ferro fundido cinzento temperado e ferro fundido branco de alto cromo, comumente utilizadas em bombas. Além disso, analisou-se o aspecto macrossuperficial das amostras após o ensaio hidroabrasivo. Os testes de desgaste hidroabrasivo foram realizados em uma solução 10:1 de água e areia sílica em duas velocidades de 5,2 m/s e 7,1 m/s. Os testes foram realizados num hidroabrasômetro por 216 horas, com medições de perda de massa feitas em intervalos de 24 horas. Os resultados mostraram que nas velocidades de 5,2 m/s e 7,1 m/s a perda de massa é linear e progressiva, sendo menos acentuada na liga de ferro fundido branco de alto cromo com menor perda de massa ao desgaste hidroabrasivo. Na velocidade de teste de 7,1 m/s resultou em maiores perdas de massa nas ligas estudadas do que a velocidade de teste de 5,2 m/s. As perdas de massa devido ao desgaste hidroabrasivo das ligas investigadas foram relacionadas à dureza, às características microestruturais e à morfologia das superfícies desgastadas. Esses fatores foram utilizados para descrever os resultados e justificar o melhor e o pior desempenho das ligas investigadas. Portanto, o ferro fundido de alto cromo (FBACr) apresentou o melhor desempenho devido a sua alta dureza decorrente de suas características microestruturais (matriz e M7C3), e superfície desgastada que apresenta aspecto brilhante e polido com menos crateras e sulcos que as demais ligas estudadas. esgoto equipamento material duplex disso analisouse analisou se 101 10 1 10: 52 5 2 5, ms m s 71 7 7, 21 horas progressiva desgastadas Portanto FBACr (FBACr matriz M7C3, M7C3 MC , M C M7C3) M7C

RESUMO Sistemas de freio a disco são utilizados em alta escala na indústria automotiva mundial, devido à sua eficiência, simplicidade do sistema e fácil manutenção. Neste trabalho, foram desenvolvidos discos de freio de ferro fundido cinzento modificado com nióbio. Foram estudadas as adições de nióbio de 0,11%, 0,17% e 0,26% à composição química de um ferro fundido cinzento comercial. Os discos de freio foram fundidos e usinados até as dimensões e acabamento finais para aplicação. A microestrutura foi avaliada utilizando um microscópio óptico e um software de análise de imagens digitais. O teste de desempenho da frenagem e desgaste foram realizados em um dinamômetro de inércia. Testes não destrutivos foram conduzidos usando líquidos penetrantes para revelar trincas após o teste de frenagem. Além disso, a geração de trincas devido a tensões mecânicas e térmicas cíclicas sofridas pelos discos durante o uso foi explicada. Com o aumento da adição de Nb, observou-se uma tendência ao aumento da estabilidade do atrito e velocidade de assentamento, diminuição da temperatura e redução da perda de desgaste. A adição de nióbio melhorou o comportamento dos discos de freio principalmente na redução ao desgaste do par de atrito, 31% para o disco e 15,5% para as pastilhas. Os melhores resultados foram encontrados no disco 4 com 0,26% de Nb.

ABSTRACT Disc brake systems are used on a large scale in the global automotive industry, due to their efficiency, system simplicity and easy maintenance. In this work, niobium-modified gray cast iron brake discs were developed. Niobium additions of 0.11%, 0.17% and 0.26% to the chemical composition of a commercial gray cast iron were studied. The brake discs were cast and machined to final dimensions and finish for application. The microstructure was evaluated using an optical microscope and digital image analysis software. Braking performance and wear test were performed on an inertia dynamometer. Non-destructive testing was conducted using penetrating liquids to reveal cracks after the braking test. In addition, the generation of cracks due to cyclical mechanical and thermal stresses suffered by the discs during use was explained. With increasing the Nb addition, there was a tendency to increase the friction stability and settlement speed, a decrease in the braking temperature and a reduction of wear loss. The addition of niobium improved the behavior of the brake discs, mainly in reducing the wear of the friction pair, 31% for the disc and 15.5% for the pads. The best results were found with disc 4 containing 0.26% Nb.

RESUMO O presente estudo compara os sistemas de enchimento de moldes de fundição convencional e tipo faca (contrito), avaliando o desempenho na formação e incorporação de defeitos (bolhas de ar) na fabricação de peça fundida em alumínio. Foram fabricados modelos na forma de placas (10 mm x 150 mm x 200 mm) e com os sistemas de enchimento emplacados, para a elaboração dos moldes pelo processo cura a frio (fenol uretânica). Foi fundida a liga AA 356.0, em forno tipo poço a cadinho com capacidade de 60 kg. A temperatura de vazamento foi de 710±10 ºC. Para caracterização, empregou-se análise em software de simulação numérica (MAGMASOFT), ensaio de visual e de Raio-X. Os resultados mostraram que as amostras do sistema convencional apresentaram maior tendência à formação e incorporação de defeitos, ficando evidente o melhor desempenho do sistema de enchimento tipo faca.

ABSTRACT The present work is a comparative study between two filling systems, one called conventional and another called constrict. The objective of this work is to evaluate the performance of the systems in the formation and incorporation of defects (oxides and air bublles) in aluminum cast part (plate), in no bake process. In this study, we used numerical simulation software (MAGMASOFT), X-ray test, tensile test, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). In comparison, the samples of conventional system showed greater tendency to the formation and incorporation of defects and lower mechanical resistance, showing better performance of constrict system.

Resumo O aço ASTM A572 Grau 50 é utilizado na fabricação de conjuntos soldados para aerogeradores, por este motivo, a realização de alívio de tensões é de grande importância para correção dos impactos causados pelos processos de soldagem, bem como, o conhecimento das propriedades finais obtidas com a realização deste processo. O objetivo desse estudo é comparar as propriedades mecânicas e tensões residuais (método de furo cego) em amostras de aço ASTM A572 Grau 50, soldadas pelo processo de arco submerso, submetidas ao alívio de tensões na condição térmica (PWHT) e na condição como soldado (SST), seguindo os requisitos normativos da AWS D1.1-2015. Os resultados da condição PWHT referente a dureza, limite de escoamento, resistência a tração e tensões residuais são menores e os valores de alongamento e energia absorvida ao impacto são maiores do que a condição SST. Ambas as condições foram aprovadas no ensaio de dobramento lateral. Os resultados obtidos demonstram a importância do processo de alivio de tensões que minimiza os efeitos indesejados dos processos de soldagem aos componentes.

Abstract The ASTM A572 Grade 50 material is used in welded structural components in the manufacture of wind turbines. In this way, it is important to apply the stress relief process to correct the effects caused by the welding processes, and then assess the final properties obtained with this process. The objective of this article is to evaluate the mechanical properties of specimens of the ASTM A572 Grade 50 material welded by the submerged arc welding, comparing the thermal stress relief condition (PWHT) with the as welded condition (SST), following the normative requirements of AWS D1. 1-2015. Tensile testing, impact test, lateral bending, hardness and residual stresses measured by hole drilling method for the conditions tested. The results showed lower values of hardness, residual stress, yield strength, and ultimate tensile strength of the PWHT specimens. On the other hand, the values of elongation and impact energy absorbed of the PWHT specimens were higher than those of the SST specimens. Both conditions tested were approved in the lateral bending test. The results demonstrate the importance of the stress relief process, which reduces the unwanted effects of the welding processes, thereby delivering better quality of the components.