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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19750
Tipo: | Dissertação |
Título: | Correlação entre parâmetros térmicos e estruturais na solidificação transitória de ligas hipomonotéticas do sistema Al-Bi-Cu |
Autor(es): | Moura, Danusa Araújo de |
Primeiro Orientador: | Cavalcante, Danielle Guedes de Lima |
Segundo Orientador: | Siqueira Filho, Cláudio Alves de |
Resumo: | As ligas de Alumínio apresentam significativo potencial de aplicação como material para mancais de deslizamento devido as suas características, principalmente seu baixo peso e possibilidade de composições com elementos de propriedades lubrificantes dispersos em sua matriz. De acordo com estudos realizados em ligas binárias (Al-Bi, Al-Pb e Al-In), os valores obtidos para resistências mecânicas são baixos, dessa forma, a adição de um terceiro elemento de liga é vista como positiva com o objetivo de elevar a capacidade de suportar carga desses materiais. O Cobre (Cu) é apontado como um elemento de liga que pode ser adicionado às ligas Al-Bi com o objetivo de melhorar o comportamento mecânico dessas ligas e também conferir ganhos nas propriedades tribológicas. São escassos os estudos que relacionam os parâmetros térmicos com a microestrutura/morfologia em ligas ternárias, principalmente em condições transitórias de extração de calor. O presente estudo objetiva contribuir para o desenvolvimento de correlação entre parâmetros térmicos e estruturais das ligas hipomonotéticas do sistema Al-Bi-Cu (Al-2%Bi-3%Cu e Al-2%Bi-5%Cu). Para o desenvolvimento do presente estudo, foi utilizado um dispositivo de solidificação unidirecional vertical descendente. Os parâmetros térmicos como velocidade de solidificação, taxa de resfriamento e gradiente térmico foram determinados experimentalmente por curvas de resfriamento adquiridas ao longo do comprimento do lingote e, em seguida, correlacionados com os parâmetros microestruturais: espaçamentos interfásicos e dendríticos secundários como também o diâmetro das partículas de bismuto. A partir dos resultados obtidos, nota-se que a presença do cobre promove a formação de uma microestrutura dendrítica e que os espaçamentos dendríticos secundários, os espaçamentos interfásicos e o diâmetro das partículas de bismuto aumentam em função do aumento da posição relativa metal/câmara refrigerada, o que pode ser justificado pela variação tanto da taxa de resfriamento como do gradiente térmico |
Abstract: | Aluminum alloys have significant application potential as a material for plain bearings due to their characteristics, mainly their low weight and the possibility of compositions with elements of lubricating properties dispersed in their matrix. According to studies carried out on binary alloys (Al-Bi, Al-Pb and Al-In), the values obtained for mechanical strengths are low, thus, the addition of a third alloy element is seen as positive in order to increase the load bearing capacity of these materials. Copper (Cu) is appointed as an alloying element that can be added to Al-Bi alloys in order to improve the mechanical behavior of these alloys and also provide gains in tribological properties. There are few studies that relate the thermal parameters with the microstructure/ morphology in ternary alloys, mainly under transient conditions of heat extraction. The present study aims to contribute to the development of correlation between thermal and structural parameters of the hypomonotetic alloys of the Al-Bi-Cu system (Al-2%Bi-3%Cu and Al-2%Bi-5%Cu). For the development of the present study, a descending vertical unidirectional solidification device was used. The thermal parameters such as solidification speed, cooling rate and thermal gradient were determined experimentally by cooling curves acquired along the length of the ingot and, then, correlated with the microstructural parameters: interphasic and secondary dendritic spacing as well as the diameter of the particles of bismuth. From the results obtained, it is observed that the presence of copper promotes the formation of a dendritic microstructure and that the secondary dendritic spacing, the interphase spacing and the diameter of the bismuth particles increase as a function of the increase in the relative metal / refrigerated position, which can be justified by the variation of both the cooling rate and the thermal gradient. |
Palavras-chave: | Solidificação direcional transiente Análise térmica Microestrutura Liga ternária Transient directional solidification Thermal analysis Microstructure Ternary league |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Mecânica |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19750 |
Data do documento: | 10-Fev-2020 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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