Ir direto para menu de acessibilidade.
Portal do Governo Brasileiro
Página inicial > Linhas de Pesquisa
Início do conteúdo da página

Linhas de Pesquisa

Publicado: Segunda, 26 de Março de 2018, 09h51 | Última atualização em Sexta, 30 de Novembro de 2018, 14h01

As oito linhas de pesquisa do Propemm se dividem em duas grandes áreas: Propriedades Físicas e Químicas dos Materiais e Tecnologia e Processos de Fabricação. Confira abaixo o detalhamento de cada uma.

Área 1: Propriedades Físicas e Químicas dos Materiais

Engenharia de Superfícies e Tribologia

PROFESSORES: Dr. Adonias Ribeiro Franco Júnior, Dr. Leonardo Cabral Gontijo e Drª. Viviane Azambuja Favre-Nicolin.

Por definição a engenharia de superfícies consiste em desenvolver e aplicar tecnologa tradicional ou inovadora, para transformar a superfície e obter as propriedades desejadas no mesmo componente ou peça. Neste caso o substrato e a superfície tornam-se parte de um sistema integrado com propriedades especiais. Neste contexto, a linha de pesquisa Engenharia de Superfícies e Tribologia tem por objetivo alterar de forma conveniente as propriedade da superfície, permitindo novas propriedades e aumento da vida útil de um componente.

Técnicas como a deposição por plasma e a nitretação, em temperaturas inferiores às usadas nos tratamentos térmicos convencionais, são utilizadas para endurecer as superfície dos materiais e melhorar a resistência à corrosão, à abrasão e à fadiga. Também são avaliados os diferentes tipos de desgaste em aços e ligas não ferrosas utilizando ensaios de desgaste com diferentes abrasivos. Para avaliar e controlar estes procedimentos são utilizadas diferentes técnicas experimentais como medidas de microdureza, microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica e confocal, bem como ensaios de polarização linear e impedância eletroquímica.

Tratamentos Térmicos e Termoquímicos

PROFESSORES: Dr. André Gustavo de Sousa Galdino, Dr. André Itman Filho, dr. Estéfano Aparecido Vieira, e Dr. Leonardo Cabral Gontijo.

Esta linha de pesquisa tem o objetivo de estudar as transformações de fases que ocorrem nos processos difusivos e não-difusivos; os métodos para determinar experimentalmente os diagramas de fases e as curvas de temperatura e tempo de transformação, otimizando os ciclos térmicos. Por meio da utilização de fornos e muflas, diversas ligas são submetidas a diferentes ciclos térmicos de aquecimento e resfriamento ao ar ou em água para tratamentos térmicos de solubilização, recozimento, têmpera e revenimento.

Também são realizados tratamentos de nitretação e deposição por plasma em aços e ligas não ferrosas, em diferentes condições de tempo e temperatura, para avaliar o comportamento superficial e o desempenho destes materiais em condições de solicitação extrema de atrito, corrosão, desgaste e oxidação. Posteriormente com a utilização das técnicas de difração, uso de microscópios óticos e eletrônicos de varredura (MEV), são determinadas as transformações microestruturais destes materiais. Complementando estas análises são realizados testes de desgaste com diferentes abrasivos, além de ensaios de polarização linear e impedância eletroquímica para avaliar a resistência à corrosão em diferentes ambientes agressivos.

Materiais Cerâmicos, Poliméricos e Conjugados

PROFESSORES: Dr. André Gustavo de Sousa Galdino, Dr. Ramiro da Conceição do Nascimento Júnior e Drª. Viviana Possamai Della Sagrillo.

Esta linha de pesquisa tem como objetivo otimizar e desenvolver técnicas de síntese, processamento, caracterização e aplicação de materiais cerâmicos, poliméricos e conjugados a fim de desenvolver produtos com propriedades inovadoras e de baixo impacto ambiental voltados à construção civil, refratários, revestimentos cerâmicos e diferentes segmentos industriais, bem como estabelecer novos processos de fabricação ou aprimorar os já existentes.

Atualmente com a preocupação ambiental e da tecnologia sustentável, a utilização dos compósitos com matriz polimérica tem sido um fator importante na indústria aeronáutica e automotiva para redução de combustíveis. Quanto aos materiais cerâmicos é inegável a importância na indústria civil e metalúrgica. Neste contexto esta linha de pesquisa contempla a elaboração de novos produtos, com foco nos processos industriais, de eficiência energética e meio ambiente. As pesquisas envolvem o uso das técnicas de difração de Raios-X, análise térmica diferencial microscopia confocal, microscopia eletrônica de varredura e outras.

Propriedades Físicas dos Metais

PROFESSORES: Dr. André Itman Filho, Dr. Estéfano Aparecido Vieira e Dr. Leonardo Cabral Gontijo.

O objetivo desta linha de pesquisa é o estudo das propriedades físicas de aços e ligas não ferrosas para atender as especificações exigidas pelo mercado. A partir de amostras de materiais elaborados pelas técnicas de laminação e forjamento são realizados diversos tratamentos térmicos, principalmente solubilização, têmpera e revenimento, para observar as transformações microestruturais decorrentes do efeito das diferentes temperaturas e resfriamentos.

As pesquisas envolvem o uso das técnicas de Microscopia Confocal, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) por meio de microanálise por energia dispersiva (EDS-Energy Dispersive Spectroscopy), medição de micro e meso-textura (EBSD-Electron BackScaterring Diffraction) para caracterização microestrutural. Outras técnicas como Análise Térmica Diferencial (ATD), Difração de Raios-X, ensaios eletroquímicos e mecânicos são realizadas para determinar as propriedades físicas das ligas. Associados a estes procedimentos são utilizados diferentes softwares para comparar os resultados experimentais com os termodinâmicos teóricos. Neste contexto, esta linha de pesquisa proporciona diferentes metodologias para avaliar as propriedades físicas de aços e ligas não ferrosas para atender as especificações dos diferentes segmentos industriais.

 

Área 2: Tecnologia e Processos de Fabricação

Resíduos Sólidos Industriais

PROFESSORES: Dr. André Gustavo de Souza Galdino, Dr. José Roberto de Oliveira, Dr. Ramiro da Conceição do Nascimento e Drª. Viviana Possamai Della Sagrillo.

Esta linha de pesquisa tem como objetivo estudar as potencialidades dos resíduos sólidos e subprodutos de vários segmentos industriais para aplicação como matéria-prima secundária na produção de materiais cerâmicos, metálicos, poliméricos, argamassas e concretos e diminuir os impactos de geração e disposição dos mesmos em aterros industriais. Para determinar a potencialidade de aplicação dos resíduos, as características físico-químicas, composição química e granulometria, são utilizadas diversas técnicas experimentais por meio do granulômetro a Laser, difração de Raios X, microscópio ótico e Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV).

Também são utilizados moinhos e peneiras na separação destes resíduos, principalmente nas pesquisas que envolvem a preparação de escórias em experimentos realizados em fornos para fusões em temperaturas de até 1.600ºC. Atualmente com a utilização de softwares são possíveis cálculos termodinâmicos para prever o comportamento das escórias em experimentos que envolvem a dessulfuração e desfosforação de aços durante os processos siderúrgicos. A elaboração de novos produtos, com foco nos processos industriais, de eficiência energética e meio ambiente, está diretamente relacionada a estas pesquisas.

Processos e Etapas de Fabricação de Aço e Ligas Não Ferrosas

PROFESSORES: Dr. André Itman Filho, Dr. Estéfano Aparecido Vieira, Dr. José Roberto de Oliveira e Dr. Marcelo Lucas Pereira Machado.

O objetivo desta linha de pesquisa é desenvolver processos para fabricação de aços e ligas não ferrosas para atender as propriedades físicas exigidas pela demanda de mercado. Os estudos são focados no controle da adição de elementos de ligas e da composição química na etapa de fusão, modificação do processo de refino, conformação mecânica por meio de forjamento e laminação e nos tratamentos termomecânicos dos materiais elaborados.

Posteriormente são utilizadas as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) por meio de microanálise por energia dispersiva (EDS-Energy Dispersive Spectroscopy), medição de micro e meso-textura (EBSD-Electron BackScaterring Diffraction) para caracterização microestrutural. Outras técnicas como Análise Térmica Diferencial (ATD), Termogravimetria (TG), Difração de Raios-X, ensaios eletroquímicos e mecânicos são realizadas para determinar as propriedades físicas das ligas. Neste contexto, esta linha de pesquisa proporciona diferentes metodologias no desenvolvimento das ligas estendendo-se desde o refino primário até a produção de produtos semi-acabados com propriedades físicas adequadas ao atendimento das normas técnicas, considerando os princípios da tecnologia sustentável e as relações do ambiente com a sociedade.

Simulação e Modelagem de Processos Industriais

PROFESSORES: Dr. José Roberto de Oliveira e Dr. Marcelo Lucas Pereira Machado.

Esta linha de pesquisa visa o desenvolvimento de modelos matemáticos utilizando linguagem de programação, softwares de inteligência artificial (Redes Neurais Artificiais) e/ou utilização de outros softwares para simular diferentes processos industriais. Também são feitas pesquisas com simulações físicas de conformação mecânica considerando os processos industriais, principalmente a laminação, utilizando uma máquina de torção a quente e laminadores a frio de pequeno porte.

Como exemplo da importância da simulação e modelagem de processos, temos, no caso da laminação a quente, a forte relação entre as mudanças microestruturais e as propriedades mecânicas dos aços durante o processo. Atualmente é necessário o desenvolvimento de modelos que consideram as variáveis operacionais, com o objetivo de otimizar o processo, fornecer uma estimativa das propriedades mecânicas e metalúrgicas finais do aço, proporcionando economias de amostragem, aumento de produção e automatização do sistema. A simulação física em laboratório de bancada, como a máquina de torção a quente, permite levantar propriedades metalúrgicas, fenômenos de recristalização e levantamento de equações empíricas para utilização em modelos matemáticos na indústria.

Nesta linha de pesquisa também são utilizados os microscópios ótico confocal e eletrônico de varredura, para caracterizar as transformações microestruturais dos corpos de prova submetidos aos ensaios de torção.

Redução e Aglomeração de Matérias-Primas

PROFESSOR: Dr. Ramiro da Conceição do Nascimento Júnior.

Esta linha de pesquisa tem como objetivo otimizar e desenvolver as técnicas de produção de ferro primário associadas aos processos de pelotização, sinterização e coqueria. Em geral são desenvolvidos projetos de pesquisa com temas relacionados à melhoria do rendimento operacional de um alto forno de uma usina integrada. Neste contexto, a etapa da pelotização é um importante fator a ser aperfeiçoado. São realizados procedimentos para confecção de pelotas com diversas misturas de pós de diferentes granulometrias e morfologias, acompanhados de testes mecânicos e caracterização estrutural para avaliar a qualidade das mesmas.

Esta linha de pesquisa também contempla técnicas especiais de obtenção de metais por meio da redução dos óxidos utilizando plasma a frio de hidrogênio. Para desenvolvimento destas pesquisas são utilizadas câmaras para obtenção de plasma com controle da temperatura e tempo e posteriormente métodos experimentais para determinação da composição química e estrutura cristalina dos produtos obtidos. É importante citar a parceria das empresas nestes projetos de pesquisa tendo como foco a solução de problemas do setor industrial e o desenvolvimento de novos processos para obtenção de materiais de maneira sustentável, para aperfeiçoar as relações do ambiente e sociedade.

registrado em:
Fim do conteúdo da página