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By Marcella Gautê Cavalcante Xavier

A presente proposta tem por objetivo desenvolver uma análise experimental da liga hipereutética Sn-0,5%Ni solidificada unidirecionalmente em regime transitório de fluxo de calor contra chapa molde de cobre. A liga foi avaliada quanto a sua microestrutura bruta de fusão e suas respectivas correlações com os parâmetros térmicos (velocidade da frente eutética -VE e taxa de resfriamento eutética -?E) e propriedades mecânicas. Os resultados mostram que a morfologia microestrutural predominante é composta por células ricas em estanho (β-Sn) circundadas por mistura eutética Sn+intermetálico tipo NiSn. Uma transição microestrutural foi observada entre as posições 15mm (?E=1,7°C/s) e 30mm (?E=1,1°C/s), de célula regular (CR)?célula tipo placa (CTP). Notou-se ainda a presença de intermetálicos primários NiSn distribuídos ao longo da matriz nas posições iniciais do lingote. Valores superiores de limite de resistência à tração (σu=26 MPa) e limite de escoamento (σy=21 MPa) foram encontrados para a posição 6mm a partir da base refrigerada do lingote, podendo estar relacionados com a estrutura celular mais refinada e também com a presença dos intermetálicos primários NiSn. O alongamento específico (?) comportou-se de maneira inversa, visto que as estruturas mais grosseiras (CTP) e a ausência de intermetálicos primários são responsáveis por facilitar a deformação plástica na estrutura da liga Sn-0,5%Ni, aumentando seu nível de ductilidade.

Oct 30, 2017

By Marcos Natan da Silva Lima

O aço com alto manganês tem sido estudado como alternativa mais barata em substituição às ligas de aço mais utilizadas, devido as suas propriedades de resistência, ductilidade e tenacidade. Foi alterada a composição de manganês para teores acima dos teores dos aços Hadfield, visando sua aplicação em temperaturas criogênicas. Foram obtidas ligas de aço com alto teor de Manganês através do processo de fundição. O objetivo é avaliar as alterações provocadas pelo aumento do Manganês no aço fundido. Através do estudo realizado no Thermo-Calc®, as amostras da liga fundida foram submetidas à laminação a quente e posterior tratamento térmico de solubilização a 700 ºC, com o intuito de manter a microestrutura austenítica. As mesmas foram analisadas quanto à microestrutura por microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os ensaios de dureza realizados confirmaram a elevada dureza das ligas, bem como a variação entre as ligas no estado fundido e solubilizado.

Oct 30, 2017

By Lucas Ribeiro Ramos

Este trabalho investigou as alterações microestruturais e de dureza em amostras da liga eutética Al-11%Si-5%Ni submetidas ao tratamento por refusão superficial a laser (RSL). Nos tratamentos, foram realizadas seis combinações de parâmetros de velocidade de varredura (V) e potência (P) do laser. As seis trilhas resultantes do processo de refusão a laser foram examinadas por microscopia óptica para verificação da mudança das dimensões das trilhas, por microscopia eletrônica de varredura para averiguação do refino microestrutural e por ensaios de microdureza Vickers para verificação do aumento de dureza. Foi estabelecida uma correlação entre espaçamento dendrítico primário (?1) e microdureza envolvendo resultados do presente experimento RSL e outro envolvendo fundição convencional. A RSL foi eficaz no refinamento da microestrutura, formando dendritas de a-Al e região eutética interdendrítica, obtendo ?1 mínimo de 0,86 µm e elevação da microdureza em até 88% se comparada a microestrutura bruta de fundição.

Oct 30, 2017

By Karina Aparecida Martins Barcelos Gonçalves

A evolução da microestrutura e propriedades mecânicas de dois aços inoxidáveis duplex foram estudadas via microscopia óptica e de varredura, ensaios de dureza e tração. As amostras dos aços inoxidáveis duplex foram laminadas a frio com percentual de 18,50 e 62% para o aço S32304 e 21,52 e 64% para o aço S31803. As amostras com 62 e 64% de redução foram recozidas a uma temperatura de 1055ºC com 20 s de encharque. Os resultados mostraram o efeito da deformação a frio na espessura das lamelas de ferrita e austenita, sendo este mais pronunciado na austenita. O aço inoxidável duplex S31803 apresentou maiores valores para o limite de escoamento e dureza devido ao maior percentual de molibdênio e nitrogênio, elementos que atuam como endurecedores por solução sólida.

Aug 17, 2017

By Raimison Bezerra de Assis

Ferritas são compostos cerâmicos que apresentam propriedades magnéticas, sendo estas dependentes da sua estrutura cristalina. Dentre as ferritas, a do tipo Ni-Zn é uma das mais promissoras, em virtude da microestrutura e das propriedades magnéticas deste material. Este trabalho teve como objetivo analisar a microestrutura e propriedades magnéticas da ferrita Ni-Zn dopada com íons (TR) Sm3+. A ferrita Ni-Zn-Sm foi obtida pelo método dos precursores poliméricos, a partir da dissolução do ácido cítrico, nitrato de ferro, nitrato de níquel, nitrato de zinco, nitrato de samário e etilenoglicol. A resina obtida foi pirolisada a 350°C/2h com taxa de aquecimento de 10°C/min. e calcinada a 650°C/3h com taxa de aquecimento de 10°C/min. O material resultante foi caracterizado por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Os resultados mostraram a formação de fase única da ferrita Ni-Zn-Sm, com partículas aglomeradas e características magnéticas de material macio "soft", com baixa coercividade (0,189 kOe) e magnetização de saturação (47,699 emu/g).

Aug 8, 2018

By Leandro Scheffer Cipriani

A microestrutura e as propriedades mecânicas de um aço de alta resistência submetido a resfriamento rápido empregando equipamentos (Roller Quench e CLC - Continuous On-Line Control), presentes na linha de laminação a quente da Usina de Ipatinga – Usiminas, foram avaliadas nesse estudo. A microestrutura obtida foi composta por bainita e ferrita, com frações desses constituintes variando em função do equipamento utilizado. Devido a essa diferença, os valores de limite de escoamento e de resistência foram maiores no aço submetido a resfriamento via CLC. O resfriamento imposto via Roller Quench propiciou ao aço uma maior tenacidade, medida pela energia absorvida em ensaio de impacto Charpy.

Oct 30, 2017

By Leandro Brunholi Ramos

As superligas de níquel apresentam boa combinação de resistência à corrosão e à oxidação, resistência mecânica, resistência à fadiga e à fluência, além de conseguirem operar em temperaturas elevadas, mantendo tais propriedades. A liga Inconel 625 vem sendo estudada como revestimentos, obtidos por cladeamento ou aspersão térmica, para tubos de aços ao carbono utilizados nas indústrias de petróleo e gás. Esses tubos poderão ser unidos pela técnica de soldagem, quando então se obtém uma junta Inconel-Inconel, e isso pode acarretar modificações nas propriedades dessas superligas. O presente trabalho objetiva obter uma junta soldada da liga Inconel 625 empregandose o processo de soldagem a arco utilizando eletrodo revestido Ni-Cr-Mo 3 e caracterizar o cordão de solda quanto à microestrutura, à dureza e à corrosão. A microestrutura foi avaliada por microscopia óptica; para dureza foi realizado perfil de microdureza Vickers ao longo da junta soldada; quanto à corrosão foram realizadas curvas potenciodinâmicas em três diferentes soluções: 3,5% NaCl, 3,5% NaCl + 0,01M Na2S2O3 e 3,5% NaCl + 1N H2SO4. Os resultados obtidos mostraram que a zona fundida tem microestrutura dendrítica, sendo a zona afetada pelo calor de aproximadamente 1,2 mm de extensão. A solda não alterou significativamente as propriedades de corrosão e dureza.

Aug 17, 2017

By Bruno Deves Flores, Guilherme Liziero Ruggio da Silva, Eduardo Osório, Anderson Azevedo Agra, Antônio Cezar Faria Vilella, Anderson Nicolodi

A microestrutura porosa do coque pode ser definida como a relação espacial entre a matriz carbonosa e seus poros. A formação da microestrutura ocorre durante o processo de carbonização dos carvões coqueificáveis. Portanto, o conhecimento das propriedades que governam a formação da microestrutura torna-se atrativa como uma ferramenta na escolha estratégica de carvões na composição de misturas para produção de coque. Neste trabalho coques laboratoriais foram produzidos por carvões com diferentes propriedades, visando a formação de coques com microestrutura com propriedades microestruturais distintas. A caracterização microestrutural foi realizada a partir de uma ferramenta de microscopia ótica associada a análise de imagens. A partir dos parâmetros obtidos na análise, foi estudado a influência das propriedades dos carvões nos parâmetros analisados. Além disso a convergência com outros modelos (MOF e CBI) foi estudada. Os resultados obtidos mostraram que carvões com estágio plástico desenvolvido e elevado teor de matéria volátil geram coques de alta porosidade e com poros de tamanho excessivo. Carvões ricos em componentes inertes apresentam microestrutura de baixa porosidade, composta de poros pequenos, no entanto, com poros de baixa circularidade. Os carvões com as melhores propriedades (critérios dos modelos MOF e CBI) resultaram nos coques com as microestruturas mais regulares, de baixa porosidade, com pequenos poros e com formatos adequado.

Oct 1, 2019

By Bruno Deves Flores, Guilherme Liziero Ruggio da Silva, Eduardo Osório, Anderson Azevedo Agra, Jamile Guarda, Antônio Cezar Faria Vilela, Anderson Nicolodi

Na literatura são descritos basicamente dois modelos de relações entre resistência mecânica e parâmetros microestruturais: (1) relações entre parâmetros microestruturais médios do coque e índices de ensaios mecânicos e (2) quantificação dos poros mais críticos a resistência mecânica, a partir de determinados critérios que levam em conta o tamanho e a forma dos poros. Nesse trabalho coques laboratoriais produzidos a partir de carvões com propriedades distintas foram caracterizados pela associação das técnicas de microscopia ótica e análise de imagens. Os principais modelos da literatura de relação entre resistência mecânica e parâmetros microestruturais foram avaliados. Foi demonstrado que nenhuma das relações estudadas conseguem descrever o comportamento mecânico de coques produzidos a partir de carvões de alto teor de componentes inertes (>40%). A partir desses resultados duas novas abordagens foram realizadas a fim de obter modelos que contemplem tais coques: (1) introdução de uma nova relação entre resistência mecânica e os parâmetros microestruturais e (2) um novo critério de classificação das regiões derivadas de componentes inertes como críticas a resistência mecânica.

Oct 1, 2019

By Vítor Covre Evangelista da Silva

Esta proposta objetivou desenvolver uma análise teórico/experimental da influência de 2% Ag (em peso) em uma liga de solda Sn-40%Bi solidificada unidirecionalmente em regime transitório de fluxo de calor. Correlações experimentais entre os parâmetros térmicos de solidificação como velocidade de deslocamento da isoterma liquidus - VL, taxa de resfriamento - ?L e parâmetros microestruturais como espaçamentos dendríticos secundários – l2 foram determinados. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia ótica e eletrônica, difração de raios-x, além de fluorescência de raios-x para obtenção dos perfis de macrossegregação dos solutos (Bi, Ag). Para determinação do perfil de dureza foram realizados ensaios de dureza Vickers. As microestruturas brutas de fusão da liga Sn-40%Bi-2%Ag são compostas de dendritas ricas em Sn decoradas com partículas de Bi circundadas por uma mistura eutética (Sn+Bi) e partículas primárias de Ag3Sn. Os parâmetros térmicos decresceram com aumento da camada solidificada, permitindo uma ampla variação: ?L ? 0,1 a 10,0°C/s, VL ? 0,2 a 0,9mm/s e GL ? 0,4 a 11,0°C/mm. O teor de bismuto não variou significativamente, ao passo que a prata variou de forma efetiva, concentrando-se no início do lingote (até próximo de 35mm). O surgimento de braços dendríticos terciários em 15mm conteve a diminuição da microdureza Vickers, esperada para as posições mais afastadas da interface metal/molde.

Aug 16, 2017

By J. Drzymala, K. L. Wolters, T. Chmielewski, T. D. Wheelock, D. H. Birlingmair

Microflotation tests were conducted with a modified Hallimond tube equipped with a fritted glass disk and magnetic stirrer to determine whether the results would support an equation that predicts a linear relationship between particle size and the reciprocal of particle density in water for a specified flotation recovery in a given time. Data obtained with the tube for either hydrophilic or hydrophobic solids fit the equation satisfactorily. It was also shown that the natural flotability of molybdenite is somewhat less than that of elemental sulphur and that sodium dithionite is a good depressant for sulphurised pyrite. In addition, it was found that the untreated pyrite and galena used in the study were hydrophilic and did not float by particle-bubble attachment.

Jan 4, 1992

Microfluidic Solvent Extraction for Mineral Processing of Copper Leach Solutions

Sep 13, 2010

By Shaohua Ju, Feng Jiang, Jian Jian, Hongying Xia, Jinhui Peng, Libo Zhang

Microfluidic solvent extraction of zinc from sulfate solution was studied using di-2-ethyl hexyl phosphoric acid, D2EHPA, in sulfonated kerosene as diluent. The influence of different parameters on the extraction of zinc, such as flow rate, temperature, flow rate ratio, extraction concentration, and saponification ratio of extractant were investigated and the conventional and micro fluidic extraction were compared. Under the optimized conditions, micro fluidic extraction efficiency of zinc is up to 97.1%. It is better than that conventional extraction. Therefore, microfluidic solvent extraction can achieve high efficiency and low consumption of extraction process.

Mar 1, 2018

By R. M. Brick, R. G. Treuting

DESPITE the basic importance of slip in the plastic deformation of metals, and the considerable experimental investigation, thought, and speculation that have been devoted to the fundamental nature of these processes, surprisingly few data have been reported regarding the microscopic appear- [ ] ance and distribution of slip lines,[$] the external manifestation of the slip process. Photographs hitherto reproduced in the literature are in general at low or unspecified magnifications with no correlation to the prior shear. A single-crystal cylindrical tensile specimen of alpha brass about ½ in. in diameter, one of many previously prepared by H. L. Burghoff,1 was available for study. A plane about 3/16 in. wide, parallel to the specimen axis and normal to the plane containing the slip direction and the specimen axis, was ground and metallographically polished along the entire 5-in. gauge length. Heavy etching produced a surface free of both scratches and flow. The specimen was strained in tension until slip markings first became visible on the polished surface (Figs. I and 2). Restressing the crystal caused additional markings to appear at an initially lower [ ] stress than previously was required. Stretching the specimen to produce a dense concentration of slip lines caused such variations in level in the polished surface (normal to the slip direction) that microscopic study at higher magnifications became impossible. After annealing 15 hr. at 850°C., the specimen recrystallized to form two grains with a boundary approximately normal to the specimen axis and about midway along its length. Each was X-rayed, and two planes were again polished along the length of the specimen, in this case each parallel to the slip direction in one of the two crystals. A light longitudinal scratch parallel to the specimen axis was drawn down the center of each plane. A Huggenberger extensometer was attached to the crystal A, whose slip plane would have the higher resolved shear stress of the two, and the specimen was again strained in tension.

Jan 1, 1941

By L. L. Swift

AT the present time there are four base metals being used for automo-tive bearing alloys. Of course there are numerous variations in the amounts of alloying elements added to each base metal and nearly all of these alloys have the conventional, if not classical duplex structure; that is, they are composed of a hard constituent embedded in a soft matrix. The well-known theory is that the former will wear well, while the latter will be plastic enough to allow the bearing to be broken in and conform to the contours of the shaft. The requirements of the modern bearing have been most aptly described by W. M. Corse: In order to meet the engineering demands of today a good bearing metal must be able to carry the weight of the shaft and stand up under steady or suddenly applied loads, or even blows in some types of service. A certain amount of plasticity is desired to compensate for minute irregularities in the shaft or bearing surface, and to permit yielding, thereby avoiding dangerous stresses in bearing and shaft and pre-venting overheating and rapid wear of parts. Less plasticity is required in a bearing metal if the surfaces of bearings and journals are machined accurately, aligned, and kept in alignment. It is desirable, of course, that a bearing metal have a low coeffi-cient of friction. Under most operating conditions the friction depends on the unit pressure of the bearing, the speed, the temperature, and the properties of the lubricant. A good bearing metal must have a low rate of wear to reduce the necessity for frequent replacements, and adjustment of the bearings. It must wear more rapidly, however, than the journal or shaft running on it, because replacement of the journal or shaft is more difficult and costly than replacement of the bearing.1 The hardness of the bearing alloy is a property closely related to several of the foregoing. With a duplex microstructure, the measure-ment of hardness with any of the usual commercial devices means little. The Bierbaum method of measuring the hardness of the individual constituents was developed to fill this need.

Jan 1, 1938

By S Hapugoda, J R. Manuel, M J. Peterson

Microindentation testing using the square–pyramid–shaped Vickers indenter is a well-established technique to determine the microhardness of minerals and materials. However there is a paucity of published microhardness data from Fe ore samples. It is acknowledged that an iron ore’s particle mineralogy and texture is critical to its processing properties, and it is therefore considered that the microhardness of different mineralogical/textural types may also relate to these properties. Mineral microhardness potentially provides inputs to the modelling of breakage characteristics during comminution, as well as the relationship between mineral chemistry and microhardness, and mineral microporosity and microhardness. Microhardness can be determined as single crystal microhardness, for more coarsely microcrystalline samples, or as ‘aggregate microhardness’ for cryptocrystalline or finely microcrystalline samples.Variations in the texture and mineral chemistry of common Fe ore minerals (eg martite and microplaty hematite, ochreous and vitreous goethite etc) are well established and this study provides microhardness data on different textural forms of Fe (oxyhydr)oxides from a variety of different Fe ore deposits. The data indicated that in general, the mineral grain size, microporosity and texture were the main influences on Fe (oxyhydr)oxide microhardness. There were no apparent systematic variations between microhardness and minor element mineral chemistry, with the possible exception of Al content in goethite (for goethites with Al content >0.5 wt per cent), and for goethite total element contents >90 wt per cent (determined by electron probe microanalysis, EPMA). Higher Al concentrations and lower total element concentrations in goethite EPMA analyses correlated with lower goethite microhardness. Microporosity and grain size were more important than texture to hematite microhardness. Different textural forms of dense hematite (eg martite, recrystallised interlocking hematite and specular hematite) with similar grain size exhibited comparable microhardness. Microhardness values for hematite and hydrohematite with little or no evident microporosity were also similar, whereas more porous forms of martite, microplaty hematite or hydrohematite exhibited lower microhardness.CITATION:Peterson, M J, Manuel, J R and Hapugoda, S, 2017. Microhardness testing of hematite-goethite Fe ores – implications for their textural characterisation and geometallurgy, in Proceedings Iron Ore 2017, pp 319–330 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Jul 24, 2017

By T. S. Li, D. Ilievski, I. Livk

Micromixing of the fluid and the particulate phases in a continuous gibbsite precipitator was investigated for three different micromixing states, namely maximum mixedness (MM), complete segregation (CS), and maximum mixedness of the fluid but complete segregation of the particulates (MMF-CSP). The influence of the micromixing on continuous precipitation of gibbsite was studied at different precipitation conditions via simulation. Three different cases were considered with respect to the precipitation kinetics: (1) gibbsite secondary nucleation is favoured with slow crystal growth and agglomeration rates; (2) gibbsite crystal agglomeration and growth are dominant mechanisms with secondary nucleation suppressed; and (3) gibbsite crystal growth is the only relevant phenomenon. Simulation results for the cases (1) and (3) showed that the crystalline products for both the MM and MMF-CSP micromixing states were very similar, but the product obtained from the CS micromixing state was considerably different. This indicates that at those precipitation conditions the fluid micomixing has the dominant effect on the product properties, and the particulates micromixing effect is insignificant. However, when operated under the conditions of fast crystal growth and agglomeration kinetics, i.e. case (2), both the fluid and the particulates micromixing were found to affect the precipitation process, resulting in a significantly different product. Computational Analysis in Hydrometallurgy 35th Annual Hydrometallurgy Meeting held in conjunction with the 44th Annual Conference of Metallurgists ofCIM Calgary, Alberta, Canada Edited by

Jan 1, 2005

By S. Seetharaman

The present paper presents. the concept of micro-models and illustrates the application of the same in the simulations metallurgical processes. Development of micromodels requires access to accurate thermodynamic, thermophysicaland kinetic information for the relevant systems with suitable models to extrapolate the data as functions of temperature and composition. Experimental measurements and modelling of the thermodynamic properties, sulphide capacities and viscosities of oxide melts carried out in the department are presented. The incorporation of these models in process models, with special reference to ladle refining of steel is illustrated. Typical example of micro-modelling of solid-gas reactions is also presented.

Jan 1, 1999

By Lj. D. Andric

By the micronization-milling of the material, the size and the structure of its particles are changed and it comes to the increasing of the potential energy of the system as well as to the chem-ical activity of the material what is the result of an increased free surface and of the concentration of the grate defects, that is of the internal energy of the system. All these changes that are reached, show that new characteristics of treated materials are got by micronization process. Controlling the process of the micronization and by purpose directing of the new characteristics of the activated materials, we can have the positive effects and use them in more technologies. Talc is important nonmetallic mineral raw material that is widely used as either the basic raw material, or as filler. This has stimulated its technological investigation, as well as the investigation of its physical-chemical characteristics. In this paper are shown experimentally reached results of the physical-chemical characteristics of the talc during the process of the micronization in high energetic mill. In this paper, the optimum conditions of miconization of talc in high-energy-speed rotary mill and its influence micronization on a degree of Fe2O3recovery by hydrometallurgical methodes, are presented. The X-ray analysis of the obtained products showed that high quality talc with low content of can be obtained by these physical-chemical processes In this paper, the principles and application or fine and ultra-fine grinding high-energy attriton mill with small balls, enabling fast, efficient grinding, low energy consumption, short grinding time and easy handling will be described.

Jan 1, 2014

By A. Vilinska

Microorganisms have a tremendous influence on their environment through the transfer of energy, charge, and materials across a complex biotic mineral-solution interface. Recent developments in biotechnology have not only aided hydrometallurgical leaching operations but also shown great promise in mineral beneficiation processes. The adhesion of bacteria on minerals alters the surface properties relevant to flotation and flocculation of minerals. The biomodification of mineral surfaces occurs through the attachment of microbial cells, oxidation reactions and adsorption or chemical reaction with the metabolite products. Several types of heterotrophic and chemolithotrophic bacteria have been successfully applied in flotation and flocculation processes for the last two decades. Al-though the potential of microorganisms in minerals beneficiation has been realised by several re-searchers from their laboratory investigations, the studies were mostly confined to pure mineral systems and there is hardly any sincere effort to apply the methodologies on ores. This paper presents a brief summary of the literature in bioflotation and bioflocculation, and attempts to outline new dimensions of research for a practicable application of this technology in mineral industry.

Jan 1, 2014