Processo de laminação com resfriamento criogênico em ligas de magnésio para armazenagem de hidrogênio
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10440 |
Resumo: | The use of metallic hydrides is a competitive alternative to the hydrogen storage in the liquid or gas states. The magnesium is cheap and forms the metal hydride with higher gravimetric capacity. In this work, the commercial magnesium and its alloys as AZ91 and ZK60+2.5%Mm were processed by two combined processes: ECAP+CR and ECAP+LTR. In processing by ECAP, route Bc was used with four passes at 300 °C and 9 mm/min of run speed. After ECAP, the samples were cold rolled in three routes different forms: (1) by cold rolling at room temperature (CR); (2) cold rolling with the immersion of the alloys in liquid nitrogen for a time of tree minutes starting from the first and after 5 passes (LTR 1/5); (3) cold rolling with the immersion of the alloys in liquid nitrogen for a time of tree minutes every pass (LTR 1/1). According to the results the processing combination of ECAP followed by CR and ECAP followed by LTR, an intense [002] texture peak was observed, mainly for commercial Mg. The results of MEV SEM and microtomography have shown that the cryogenic temperature processing resulted in more brittle materials, causing more cracking on bulk and clear interfaces than the conventionally cold rolled ones. A highly refined microstructure and an introduction of defects with favorable [002] crystallographic orientation for samples processed by ECAP followed by LTR samples resulted in higher hydrogen storage capacities without observation or with short incubation time. |
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Silva, Wágner BatistaIshikawa, Tomaz Toshimihttp://lattes.cnpq.br/5726055117451807Leiva, Daniel Rodrigohttp://lattes.cnpq.br/6576844591900987http://lattes.cnpq.br/6649752408770201c3bb513b-e445-4df5-992b-bd689436d4d82018-09-06T14:01:38Z2018-09-06T14:01:38Z2017-08-25SILVA, Wágner Batista. Processo de laminação com resfriamento criogênico em ligas de magnésio para armazenagem de hidrogênio. 2017. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10440.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10440The use of metallic hydrides is a competitive alternative to the hydrogen storage in the liquid or gas states. The magnesium is cheap and forms the metal hydride with higher gravimetric capacity. In this work, the commercial magnesium and its alloys as AZ91 and ZK60+2.5%Mm were processed by two combined processes: ECAP+CR and ECAP+LTR. In processing by ECAP, route Bc was used with four passes at 300 °C and 9 mm/min of run speed. After ECAP, the samples were cold rolled in three routes different forms: (1) by cold rolling at room temperature (CR); (2) cold rolling with the immersion of the alloys in liquid nitrogen for a time of tree minutes starting from the first and after 5 passes (LTR 1/5); (3) cold rolling with the immersion of the alloys in liquid nitrogen for a time of tree minutes every pass (LTR 1/1). According to the results the processing combination of ECAP followed by CR and ECAP followed by LTR, an intense [002] texture peak was observed, mainly for commercial Mg. The results of MEV SEM and microtomography have shown that the cryogenic temperature processing resulted in more brittle materials, causing more cracking on bulk and clear interfaces than the conventionally cold rolled ones. A highly refined microstructure and an introduction of defects with favorable [002] crystallographic orientation for samples processed by ECAP followed by LTR samples resulted in higher hydrogen storage capacities without observation or with short incubation time.O uso de hidretos metálicos constitui uma alternativa competitiva frente à armazenagem de hidrogênio nos estados líquido ou gasoso. O magnésio tem custo relativamente baixo quando comparado com outros metais e forma o hidreto metálico de maior capacidade gravimétrica. Neste trabalho, o magnésio e suas ligas AZ91 e ZK60 + 2,5%Mm foram processados pela combinação de ECAP + CR e ECAP + LTR. No processamento por ECAP, a via BC (rotação de 90º na mesma direção após cada passe) foi utilizado com quatro passagens a 300 ° C e 9 mm / min de velocidade de corrida. Após ECAP, as amostras foram laminadas a frio de três formas diferentes: (1) por laminação a frio à temperatura ambiente (CR); (2) laminação a frio com a imersão das ligas em um banho nitrogênio líquido durante 4 minutos a partir da primeira e após 5 passes; (3) laminação a frio com a imersão das ligas em nitrogênio líquido por um tempo de 4 minutos após cada passe. A combinação do processamento de ECAP seguida por CR e ECAP seguida por LTR, foi observada uma textura intensa na orientação [002] principalmente para Mg comercial. A microestrutura observada no MEV mostrou um acentuado refino de grão e a análise por microtomografia, mostrou que o processamento em temperatura criogênica resultou em materiais mais frágeis causando mais trincas e interfaces do que os convencionalmente laminados a frio. A microestrutura altamente refinada e a introdução de defeitos com orientação cristalográfica favorável para amostras processadas por ECAP seguida da LTR resultaram em maiores capacidades de armazenamento de hidrogênio sem observância ou com um curto tempo de incubação.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2013/05987-8porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarMagnésioHidrogênioMagnesiumHydrogenENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAOENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOProcesso de laminação com resfriamento criogênico em ligas de magnésio para armazenagem de hidrogênioProcess of lamination with cryogenic cooling in magnesium alloys for hydrogen storageinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline600600bd9a0118-adf9-4d51-85af-a537cc93e45dinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissetação Wágner B. Silva.pdfDissetação Wágner B. Silva.pdfDissertação versão finalapplication/pdf4212197https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10440/1/Disseta%c3%a7%c3%a3o%20W%c3%a1gner%20B.%20Silva.pdf45ff3a576cfdb554aed2c15be0e319b9MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10440/3/license.txtae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD53TEXTDissetação Wágner B. Silva.pdf.txtDissetação Wágner B. Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain127223https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10440/4/Disseta%c3%a7%c3%a3o%20W%c3%a1gner%20B.%20Silva.pdf.txt6da299bcfe3a5907094b683e91204266MD54THUMBNAILDissetação Wágner B. Silva.pdf.jpgDissetação Wágner B. 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