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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19752
Tipo: Dissertação
Título: Parâmetros térmicos da solidificação transitória sob pressão de ligas Al-10Sn-5(Cu/Si) e correlação com a microestrutura e a microdureza
Autor(es): Albuquerque Neto, Alfredo de Andrade
Primeiro Orientador: Cavalcante, Danielle Guedes de Lima
Resumo: As ligas Al-Sn são largamente utilizadas em peças automotivas, como rolamentos e peças internas de motores á combustão. Entretanto, o projeto de motores para cargas e temperaturas mais altas exigirá peças com maiores resistência mecânica e elevadas propriedades tribológicas. Portanto a adição de terceiros elementos para ligas Al-Sn é uma alternativa de possíveis melhorias em suas propriedades, o Cobre e o Silício são apontados como elementos os quais possam contribuir tanto nas propriedades mecânicas quanto as propriedades tribológicas das ligas. Neste trabalho buscou-se avaliar os efeitos dos parâmetros térmicos de solidificação e da adição de Cu e Si sobre a morfologia microestrutural e microdureza de ligas Al-10%Sn. Para realização do presente estudo, foram realizados experimento de solidificação sob pressão (100MPa) em um regime transiente de extração de calor. Para a liga Al-10Sn observou-se uma morfologia celular decorrente a valores da ordem de 102 de taxas de resfriamento durante o processo de solidificação radial sob pressão, onde para as ligas com adição de Cu ou Si, obteve-se morfologia dendrítica devido a taxas de resfriamento menores comparados a liga binaria, devido a um super-resfriamento constitucional (SRC) decorrente de uma rejeição do soluto durante a solidificação, onde foi verificado a formação de intermetálico Al2Cu para liga de adição de 5%Cu e partículas de Si em formatos de agulhas grosseiras para liga com adição de 5%Si. Os espaçamentos microestruturais de todas as ligas estudadas cresceram à medida que a frente de solidificação avançou em direção ao centro do lingote juntamente com a diminuição dos valores dos parâmetros térmicos (VL, TR). A microdureza da liga Al-10Sn permaneceu constante (28,5HV) com o avanço da frente de solidificação e direção do centro do lingote, entretanto com adição de 5%Cu ou 5%Si a liga Al-10Sn fez com que ocorresse um aumento nos valores a microdureza devido aos solutos adicionados serem endurecedores de liga, onde para as ligas ternarias o correu uma diminuição da microdureza juntamente com o avanço da solidificação para o centro do lingote e paralelamente a diminuição dos valores dos parâmetros térmicos (VL, TR); A liga com adição de 5%Cu obteve-se maior microdureza quando comparada com as demais ligas estudadas (Al-10Sn, Al-10Sn-5Si).
Abstract: Al-Sn alloys are widely used in automotive parts, such as bearings and internal parts of combustion engines. However, the design of engines for higher loads and temperatures will require parts with greater mechanical resistance and high tribological properties. Therefore, the addition of third elements to Al-Sn alloys is an alternative for possible improvements in their properties, Copper and Silicon are identified as elements that can contribute to both the mechanical and tribological properties of the alloys. In this work, we sought to evaluate the effects of thermal solidification parameters and the addition of Cu and Si on the microstructural morphology and microhardness of Al-10% Sn alloys. To carry out the present study, a solidification experiment under pressure (100MPa) was carried out in a transient regime of heat extraction. For the Al-10Sn alloy, cell morphology was observed due to values in the order of 102 of cooling rates during the radial solidification process under pressure, where for the alloys with Cu or Si addition, dendritic morphology was obtained due to lower cooling rates compared to binary alloy, due to a constitutional supercooling (SRC) resulting from a solute rejection during solidification, where the formation of Al2Cu intermetallic for 5% Cu addition alloy and Si particles in coarse needle shapes for alloy with addition of 5% Si. The microstructural spacing of all studied alloys increased as the solidification front advanced towards the center of the ingot together with the decrease in the values of the thermal parameters (VL, TR). The microhardness of the Al-10Sn alloy remained constant (28.5HV) with the advancement of the solidification front and direction of the ingot center, however with the addition of 5% Cu or 5% Si, the Al-10Sn alloy caused an increase in the microhardness values due to the added solutes being alloy hardeners, where for the ternary alloys there was a decrease in the microhardness together with the advance of solidification towards the center of the ingot and in parallel the decrease of the values of the thermal parameters (VL, TR); The alloy with the addition of 5% Cu obtained greater microhardness when compared with the other studied alloys (Al-10Sn, Al-10Sn-5Si).
Palavras-chave: Extração de calor
Regime transiente
Parâmetros térmicos
Liga Al-Sn-(Cu/Si)
Heat extraction
Transient regime
Thermal parameters
Al-Sn-(Cu / Si) alloy
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/123456789/19752
Data do documento: 21-Fev-2020
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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