Análise numérica e experimental dos efeitos dos solutos na macroestrutura, microestrutura e propriedades mecânicas na solidificação unidirecional de ligas binárias de alumínio em condições transientes de extração de calor

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorFerreira, Alexandre Furtado-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8648089123168415-
Autor(es): dc.contributorSantos, Dener Martins dos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3388743073356198-
Autor(es): dc.contributorCorrêa, Sandro Rosa-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7116690411629489-
Autor(es): dc.contributorFrancisco, Alexandre Santos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3399621063210711-
Autor(es): dc.contributorBrum, Fábio José Bento-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6953906854061585-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8386683823652507-
Autor(es): dc.creatorFelipe Júnior, Paulo-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:27:07Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:27:07Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-30-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-30-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27137-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/750564-
Descrição: dc.descriptionLigas hipoeutéticas de Alumínio (Al­ 5% em peso de Cu, Al­ 5% em peso de Si e Al­ 5% em peso de Ni) foram adotadas neste presente trabalho para estudar o efeito associado de soluto s e parâmetros térmicos de solidificação sobre as propriedades mecânicas, macroestrutura e microestrutura. Ligas binárias foram solidificadas direcionalmente sob condições de fluxo de calor transitório, em experimentos de solidificação ascendente vertical. Os parâmetros térmicos de solidificação, tais como: velocidade de solidificação, taxa de resfriamento, gradiente de temperatura e tempo de solidificação local foram determinados experimentalmente a partir das curvas de resfriamento obtidas durante o proce sso de solidificação. Os valores dos parâmetros térmicos para a liga Al­ 5% em peso de Cu estão acima dos obtidos experimentalmente com Al­ 5% em peso de liga de Si e Al­ 5% em peso de liga de Ni; a diferença entre os valores dos parâmetros térmicos é devida à alta condutividade térmica na liga Al­Cu, o que favorece a maiores taxas de transferência de calor durante o processo de solidificação. As leis experimentais de crescimento relacionando o espaçamento entre braços dendríticos primários aos parâmetros térmicos foram determinadas, indicando que a velocidade de solidificação impacta de forma mais significativa nos espaçamentos dendríticos primários. A análise detalhada das propriedades mecânicas mostrou que a microdureza depende do espaçamento entre o braço primário, do elemento de liga e principalmente da velocidade de solidificação. Por outro lado, o espaçamento entre o braço primário parece não afetar o módulo de elasticidade, enquanto que a dita propriedade mecânica foi aumentada com a adição de soluto de níquel em aproximadamente 120% em relação à liga Al­Cu e 18% sobre a liga Al­Si.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionAluminum hypoeutectic alloys (5 wt% Cu, Al­ 5 wt% Si and Al­ 5 wt% Ni) were used in this work to study the associated effect of solutes and thermal parameters of solidification on the mechanical properties, macrostructure and microstructure. Binary alloys were directionally solidified under transient flow conditions in vertical ascending solidification experiments. The thermal parameters of solidification, such as: solidification velocity, cooling rate, temperature gradient and local solidification time were determined experimentally from the cooling curves during the solidification process. The values of the thermal parameters for alloy Al­ 5% by weight Cu, are above those obtained experimentally with Al­ 5% by weight of Si alloy and Al­ 5% by weight of Ni alloy; the difference between the values of the thermal parameters is due to the high thermal conductivity in the Al­Cu alloy, which favors the higher heat transfer rates during the solidification process. The experimental growth laws relating the dendritic arm spacing to thermal parameters were determined, indicating that the solidification velocity impacted more significantly on the dendritic arm spacing. The detailed analysis of the mechanical properties showed that the microhardness depends on the dendritic arm spacing, the alloying element and especially on the solidification velocity. On the other hand, the dendritic arm spacing does not seem to affect the modulus of elasticity, whereas the said mechanical property was increased with the addition of nickel solute by approximat ely 120% in relation to the Al­Cu alloy and 18% on the alloy Al­Si.-
Descrição: dc.description136 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectSolidificação unidirecional-
Palavras-chave: dc.subjectEspaçamentos dendríticos-
Palavras-chave: dc.subjectLigas de alumínio-
Palavras-chave: dc.subjectMódulo de elasticidade e microdureza-
Palavras-chave: dc.subjectLiga (Metalurgia)-
Palavras-chave: dc.subjectLiga binária-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectUnidirectional solidification-
Palavras-chave: dc.subjectDendritic spacings-
Palavras-chave: dc.subjectAluminum alloys-
Palavras-chave: dc.subjectModulus of elasticity and microhardness-
Título: dc.titleAnálise numérica e experimental dos efeitos dos solutos na macroestrutura, microestrutura e propriedades mecânicas na solidificação unidirecional de ligas binárias de alumínio em condições transientes de extração de calor-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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