RESUMO A liga de Inconel 625 é uma superliga à base de níquel altamente resistente à corrosão particularmente utilizada na forme de revestimentos sobre um substrato menos nobre. Existem inúmeras formas de aplicação deste material, sendo uma delas o uso de processos de soldagem. Tradicionalmente faz-se uso de processos de deposição por soldagem que promovam baixa diluição (menor contaminação do Inconel com o material do substrato), mas estes processos possuem característica de baixa produtividade devido às baixas taxas de deposição empregadas. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar a aplicação de Inconel 625 utilizando o processo GMAW com diferentes energias de soldagem, que possibilita operar com altas taxas de deposição, mas com o inconveniente de promover alta diluição. Para isso, revestimentos foram depositados com três níveis de energias de soldagem, avaliando seus efeitos sobre a microestrutura e a resistência à corrosão dos depósitos. As macros e microestruturas dos depósitos foram avaliadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersa (EDS) e difração de raios-X (DRX). Foram medidas a diluição, os espaçamentos dendríticos secundários e avaliadas as microestruturas. A resistência à corrosão dos depósitos foi avaliada por ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica. Os resultados mostraram que a relação entre energia de soldagem e diluição dependem da amplitude de tecimento. Observou-se também que a energia de soldagem afetou a quantidade de fases, sendo que energias mais baixas produziram estruturas dendríticas mais refinadas. Além disso, o estudo mostrou que os ensaios de corrosão realizados a temperatura de 25 ºC não promoveram corrosão superficial nas amostras independente da energia de soldagem imposta ao revestimento e que os ensaios a 60 º C causaram corrosão em todas as condições.

ABSTRACT Inconel 625 alloy is a highly corrosion resistant nickel-based alloy, largely used as coatings onto a less noble substrates Many techniques have been used for the deposition of Inconel, including welding processes. Traditionally, welding processes that promote low dilution (less contamination of Inconel with the substrate material) have been used, but they present low productivity due to the low deposition rates involved. Thus, this study aims to evaluate the application of Inconel 625 using the GMAW process under different arc energies, which should lead to high deposition rates, but with the inconvenience of promoting high dilution. For this, coatings were deposited using three levels of arc energies and the effects on microstructure and corrosion resistance were evaluated. The macro and microstructural characteristics of the deposited were evaluated by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD). Dilution and secondary dendrite arm spacings were measured and microstructures were evaluated. The corrosion resistance of the deposits was evaluated via cyclic potentiodynamic polarization tests. The results showed that the relationship between arc energy and dilution depended on the weaving amplitude. The arc energy affected the amount of phases, where lower energies produced more refined dendritic structures. In addition, the study showed that corrosion tests conducted at 25 ° C did not promote superficial corrosion in the samples regardless of the arc energy imposed on the coating and that the tests at 60 ° C caused corrosion.

RESUMO O crescimento populacional aliado ao consumo elevado tem aumentado consideravelmente a geração de resíduos sólidos. Diversos são os impactos negativos gerados pela destinação incorreta desses rejeitos. Logo, a utilização de resíduos é cada vez mais atraente tanto no âmbito econômico quanto no ambiental. Neste sentido, no presente trabalho é demonstrada a produção de espumas vítreas, com baixo impacto ambiental, utilizando como matéria-prima resíduos de vidro de lâmpadas fluorescentes e casca de ovo vermelho como agente espumante. Os agentes precursores tiveram as suas composições químicas, estruturas cristalinas e granulometrias elucidadas através das técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e análise de dispersão a laser, respectivamente. A análise termogravimétrica foi utilizada para avaliar a perda de massa da casca de ovo vermelha durante o aquecimento. As espumas vítreas foram formuladas com 7% em massa de agentes espumantes, conformadas por prensagem uniaxial e queimados entre 650 °C e 850 °C, com taxa de aquecimento de 2,5 °C/min. A influência da temperatura de queima na expansão, na densidade e na porosidade dos corpos cerâmicos obtidos foi avaliada. As espumas tiveram a suas expansões volumétricas avaliadas, sendo suas microestruturas caracterizadas por microscopia óptica. Os resultados mostraram a produção de espumas vítreas altamente porosas, com alta expansão, entre de 122 a 266%, e com baixa densidade, variando de 0,37 a 0,65 g.cm−3, sendo que os melhores resultados foram alcançados a 750 °C. O material obtido possui grande potencial para aplicações na indústria civil, como isolante térmico e acústico, além de minimizar os impactos ambientais causados pelo descarte indevido de lâmpadas fluorescentes e dos resíduos da casca de ovos.

ABSTRACT Population growth coupled with high consumption has considerably increased the generation of solid waste. Several are the negative impacts generated by the incorrect destination of these wastes. Therefore, the use of waste is becoming attractive both in economic and in environmental terms. In this sense, the present work demonstrates the production of foam glass with low environmental impact, using as raw material glass residues of fluorescent lamps and red eggshell as a foaming agent. The precursor agents had their chemical compositions, crystal structures and granulometry elucidated by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, and laser scattering analysis techniques, respectively. The thermogravimetric analysis was used to evaluate the loss of mass of the red eggshell during the heating. The foam glass was formulated with 7 wt% of foaming agents, shaped by uniaxial pressing and burned between 650 °C and 850 °C at a heating rate of 2.5 ° C/min. The influence of firing temperature in the expansion, density, and porosity of the ceramic cups obtained was evaluated. The foam glasses have their volumetric expansions evaluated, and their microstructures were characterized by light microscopy. The results showed the production of foam glass highly porous glassy with high expansion between 122-266%, and low-density ranging from 0.37 to 0.65 g.cm−3, and the best results were achieved at 750 °C. The material obtained has great potential for applications in the civil industry, such as thermal and acoustic insulation, as well as the decrease of environmental impacts caused by the undue discharge of fluorescent lamps and egg shell residues.

RESUMO A soldagem a arco submerso é um processo de fabricação bastante utilizado na indústria naval, a qual apresentou um crescimento significativo nos últimos anos no país. Este trabalho apresenta um estudo detalhado da interação química que ocorre entre o metal de base, o metal de adição e o fluxo de soldagem em um caso específico de uniões soldadas, aplicado à indústria naval brasileira. Neste estudo foi observado que durante o processo de soldagem os elementos, Mn e Ni indicaram uma migração do fluxo de soldagem para a poça fundida, enquanto que o Si migrou da poça fundida para o fluxo. Já o carbono foi perdido para a atmosfera. Os outros elementos constituintes do fluxo apresentaram reações entre si, sem envolver o metal fundido. A partir da avaliação das microestruturas e das propriedades mecânicas verificou-se a presença das fases já esperadas para o tipo de aço em estudo, no entanto, há um indicativo de aumento de precipitados na zona fundida, que pode estar relacionado à migração dos elementos químicos do fluxo para a poça fundida. Ainda, se observou que o procedimento de soldagem adotado para este trabalho alcançou todos os requisitos necessários de comportamento mecânico para poder ser aplicado em serviço, na indústria de construção de plataformas, conforme normas utilizadas na área.

ABSTRACT Submerged arc welding is a production method commonly used in shipbuilding industry, which showed a significant growth in the past decade. The present manuscript shows a study of the chemical interactions that occurs among base metal, weld metal and weld flux to a specific case study applied in the Brazilian shipbuilding industry. The evaluation of such interactions indicated that chemical elements such as Mn and Ni showed a migration from the flux to the weld pool, whereas Si flowed from the weld pool to the flux. In addition, carbon was lost to the atmosphere. Other flux elements constituents showed interaction only among themselves, and no reaction with the weld pool was observed. Microstructural analysis and mechanical properties allowed one to identify the presence of phases already expected for this type of iron, however the images obtained from the weld pool microstructure indicate an increase in precipitates in the weld pool area that may be related to the migration of the flux chemical elements to the weld pool. In addition, the welding proceeding used in this study attained all mechanical behavior requirements to be applied in service, in the shipbuilding constructions.

Usualmente a sinterização de Aços Inoxidáveis AID (ligas Fe-Cr-Ni) ocorre a partir de pós pré-ligados de AID ou pelo balanceamento entre pós de aços inoxidáveis austeníticos misturado com pós de aços inoxidáveis ferríticos, proporcionando uma microestrutura duplex. O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade de desenvolver uma rota alternativa de produção do AID com menor custo, além de avaliar as características microestruturais e mecânicas da liga Fe-22,5Cr-5,5Ni. Neste contexto, buscou-se desenvolver uma liga a partir de misturas de pós elementares de formulação similar ao AID UNS S32205 e com diferentes isotermas buscando a difusão entre os elementos, com o intuito de eliminar a necessidade de obtenção de pós pré-ligados de elevado custo. Os pós de partida foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e empregados na produção de 10 (dez) formulações que foram uniaxialmente conformadas em pastilhas de 18,88 mm de diâmetro e tratadas termicamente com tempos variando entre 1 (uma) e 6 (seis) horas; com isotermas de 1000ºC; 1100°C e 1200ºC e sob atmosfera controlada de nitrogênio. Com o uso de Microscopia Óptica (MO), foram selecionadas 4 (quatro) misturas para avaliação complementar. Esse estudo englobou a análise de difusão dos elementos Fe, Cr e Ni por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) acoplada ao MEV, e avaliação microestrutural por (MO, MEV, DRX). Os resultados obtidos com as análises por MO e MEV revelaram uma baixa difusão do cromo na matriz de ferro. Espectros obtidos por DRX apresentaram a formação de picos de ferrita e em algumas das amostras pequenos picos de austenita, não sendo possível apontar a formação de uma estrutura duplex. A análise de espectroscopia Raman indicou a formação de óxido de cromo no entorno das partículas de cromo, evitando sua difusão na matriz ferrítica. Por fim, os ensaios de microdureza revelaram uma relação diretamente proporcional ao aumento da temperatura e tempo de sinterização com as microdurezas apresentadas pelas misturas obtidas com pós elementares.

Usually the Sintering of Duplex Stainless Steels SS (Fe-Cr-Ni alloy) from prebounded powders of duplex stainless steels or a balance mixture between austenitic and ferritic powders are used to form a duplex microstructure. The objective of this work was to investigate the possibility of developing an alternative route to produce Duplex SS in a rather low cost, and, in addition, to evaluate the microstructural and mechanical characteristics of the Fe-22,5Cr-5,5Ni alloy. In this context, it was pursued the development of an alloy by the mixing of elementary powders with similar formulation of the duplex SS UNS S32205, in order to eliminate the need of obtaining prebounded powders. The powders were characterized by X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) to be used in the production of 10 (ten) uniaxial tablet shaped mixtures of 18,88 mm of diameter and thermally treated varying times between 1 (one) to 6 (six) hours; isotherms from 1000ºC (1273K/1832ºF); 1100ºC (1373K/2012ºF) and 1200ºC (1473K/2192ºF) and under nitrogen controlled atmosphere. Optical Microscopy (OM) allow one to selected 4 (four) sintered mixtures to further evaluation. This study comprises the diffusion analysis of Fe, Cr and Ni elements using SEM by Energy Dispersive Spectrometer (EDS) and microstructural evaluation using (OM, SEM, XRD). The results obtained from OM and SEM analysis revealed the low diffusivity of chrome in the iron matrix. XRD spectra showed peaks of ferrite formation and austenite in some of the samples, so it was not possible to indicate the formation of a duplex structure. The Raman spectra indicated chromium oxide in the vicinity of chromium particles, preventing its spread to the ferritic matrix. Finally, the microhardness tests revealed a direct proportion to the increase of temperature and sintering time with the microhardness submitted by the mixtures obtained with elemental powders.