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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/22114| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Produção de compósitos Al/AlCuFe via Spark Plasma Sintering (SPS) |
| Autor(es): | Evangelista, Katherine de Souza |
| Primeiro Orientador: | Cavalcante, Danielle Guedes de Lima |
| Resumo: | Quasicristais são materiais com uma combinação única de propriedades mecânicas e tribológicas, possuem elevada dureza e baixo coeficiente de atrito, por exemplo. Várias são as aplicações investigadas para esses materiais, sendo uma delas como reforço em compósitos de matriz de alumínio. O alumínio e suas ligas têm sido largamente utilizados na indústria, inclusive para aplicações na indústria aeroespacial. Sendo assim, o estudo desses compósitos e o desenvolvimento de métodos de produzi-lo é bastante relevante. Esse projeto teve por objetivo desenvolver compósitos de alumínio reforçados com pós quasicristalinos de modo a combinar as características tão distintas destes dois materiais. Para o presente trabalho, ligas quasicristalinas AlCuFe foram produzidas a partir da fusão em forno a indução. As misturas dos pós Al+AlCuFe em diferentes proporções volumétricas de quasicrital foram obtidas através de moagem de alta energia. Os compósitos de matriz de alumínio com reforço de ligas quasicristalinas foram produzidos usando a técnica SPS (Spark Plasma Sintering), eles foram caracterizados técnicas de DRX e MEV e submetidos a ensaios de microdureza e de compressão. A caracterização apontou a preservação da fase quasicristalina após o processo de sinterização, bem como a presença de traços da fase cristalina λ, do sistema AlCuFe. Os resultados mostraram ainda que com o aumento na proporção do reforço houve aumento no limite de escoamento, chegando à 127,9MPa para o compósito contendo 20% de reforço, um aumento considerável quando comparado ao valor observado para a amostra sem reforço, 55,2Mpa. Este comportamento também foi observado nos resultados da microdureza dos compósitos, que aumentou em até 56% para o compósito contendo 20% de reforço, com relação ao alumínio puro. Dentre os compósitos produzidos o que melhor combina a ductilidade do alumínio com a dureza do quasicristal foi o Al+20%AlCuFe, produzindo um material com ótima relação densidade/resistência. Palavras chaves – quasicristais, SPS, AlCuFe, compósitos, alumínio. |
| Abstract: | Quasicrystals are materials with a unique combination of mechanical and tribological properties, they have high hardness and low friction coefficient, for example. There are several applications investigated for these materials, one of them being as reinforcement in aluminum matrix composites. Aluminum and its alloys have been widely used in industry, including for applications in the aerospace industry. Therefore, the study of this composite and the development of methods of producing it is quite relevant. This project aimed to develop aluminum composites reinforced with quasicrystalline powders in order to combine the distinct characteristics of these two materials. For the present work, quasicrystalline alloys AlCuFe were produced by melting in an induction furnace. The mixture of Al+AlCuFe powders in different volumetric proportions of quasicrystal were obtained by in high-energy ball milling. Aluminum matrix composites reinforced with quasicrystalline alloys were produced using SPS (Spark Plasma Sintering) technique. The composites were characterized using XRD and SEM techinques. Microhardness and compression tests were also performed. The characterization showed the preservation of the quasicristalline phase after sintering, as well the presence of the λ crystalline phase of the AlCuFe system. Results also showed that yield strength increased with proportion of reinforcement, reaching 127.9Mpa for the sample containing 20% of reinforcement, a considerable increase, when compared to the sample without reinforcement, only 55,2Mpa. This same behavior was observed for micro hardness, which had an increase of up to 56% for the sample containing 20% of reinforcement when compared to pure aluminum. Among the composites produced in this work, the one that best combined the aluminium ductility with the quasicrystal hardness was Al+20%AlCuFe, producing a material with great density/resistance ratio. Keywords – quasicrystals, SPS, AlCuFe, composites, aluminum. |
| Palavras-chave: | Quasicristais SPS AlCuFe Compósitos Alumínio Quasicrystals Composites Aluminum |
| 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 Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/22114 |
| Data do documento: | 31-Ago-2021 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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