Correlação entre as variáveis térmicas de solidificação e a microestrutura, dureza e comportamento em desgaste da liga bronze alumínio silício CuAl6Si2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Paulo Henrique Tedardi do
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124650
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Aníbal de Andrade Mendes Filho
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Este trabalho visa obter correlacoes entre as propriedades mecanicas, desgaste, microestrutura e variaveis termicas de solidificacao da liga CuAl6Si2. As variaveis sao responsaveis pela formacao de fases que interferem diretamente nas propriedades mecanicas da liga. A liga CuAl6Si2 foi solidificada por um processo de solidificacao unidirecional ascendente e o calor foi extraido atraves de uma base de grafite refrigerada a agua. A temperatura foi monitorada em 7 posicoes diferentes da amostra durante a solidificacao, nas quais as taxas de resfriamento variaram de 3,62 ¢XC/s da primeira posicao a 0,08 ¢XC/s, para posicao mais distante. Utilizou-se microscopio optico, Microscopio Eletronico de Varredura (MEV) e Difracao de Raios-X para a verificacao da estrutura bruta de fusao e a determinacao da fracao volumetrica das fases formadas na solidificacao. Os resultados de DRX mostraram a presenca das fases ƒÒ, ƒÑ e de possiveis intermetalicos Fe3Si2 e Fe5Si3, com diferentes morfologias e fracoes volumetricas. Nas posicoes com menores taxas de resfriamento, observou-se um aumento da fracao volumetrica das fases ƒÑ e dos possiveis intermetalicos em comparacao com as posicoes de resfriamento mais rapido. Taxas de resfriamento elevadas aumentaram a dureza Brinell da liga em decorrencia da fase metaestavel ƒÒ com granulacao refinada e equiaxial, variando de 143 HB e 126 HB, sendo a posicao com maior e menor taxa respectivamente, assim, obteve-se tambem na primeira posicao maior coeficiente de atrito e menor volume de desgaste se relacionado as demais posicoes. Resultados das propriedades e microestrutura sao correlacionados com as variaveis termicas enfatizando a importancia das taxas de resfriamento na solidificacao da liga Bronze Aluminio Silicio CuAl6Si2.The chemical and mechanical characteristics of a cast product depend directly on factors such as heterogeneity of chemical composition, microstructure and the thermal variables of solidification. The CuAl6Si2 alloy is applied in the military segment due to a good combination of properties, such as high mechanical strength and wear. This work aims to obtain correlations between the mechanical properties, wear microstructure and thermal solidification variables of the CuAl6Si2 alloy. These variables are responsible for the formation of the phases present in the Silicon Aluminum Bronze, which interferes in the mechanical properties of the material. The CuAl6Si2 alloy was solidified in a unidirectional solidification process and the heat was extracted through a water-cooled graphite base. The temperature was monitored in 7 different positions of the sample during solidification, in which the cooling rates varied from 3.62 °C/s from the first position to 0.08 °C/s, for the most distant position. Optical microscope, Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray Diffraction were used to verify the cast structure and the volumetric fraction of the phases formed in the solidification. XRD results showed the cooling positions and the presence of á, â phases and possible Fe3Si2 and Fe5Si3 intermetallics, with different morphologies and volumetric fractions. In positions with lower cooling rates, an increase in the volumetric fraction of á phases and possible intermetallics was observed compared to positions with faster cooling. High cooling rates increased the Brinell hardness of the alloy due to the metastable phase â with refined and equiaxed grain, oscillating from 143 HB and 126 HB, being the position with the highest and lowest rate, respectively, thus, a higher coefficient of friction and a lower volume of wear were also obtained in the first position when compared to the other positions. Results of properties and microstructure are correlated with thermal variables emphasizing the importance of cooling rates in the solidification of the Bronze Aluminum Silicon CuAl6Si2 alloy.Mendes Filho, Anibal de AndradeSantos, Givanildo Alves dosSilva, Rodrigo daNascimento, Paulo Henrique Tedardi do2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf121 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124650http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124650&midiaext=80936Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124650porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-08-07T10:19:44Zoai:BDTD:124650Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-08-07T10:19:44Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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