Influência da solidificação direcional nas propriedades mecânicas de uma liga Cu-Al-Be-Nb-Ni com memória de forma
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16792 |
Resumo: | There are some years, the alloyes with Effect Memory of form (EMF) has been roughly studied, since, the materials with such properties, present a wide band of possible applications, due to high capacity of recuperation of the its pre-established geometry, after of being exposed to a thermal cycle determined, being thus qualified as unconventional functional materials. In the logic, the present study objective to analyze the thermomechanical properties of the alloy with effect memory of form of nominal composition: Cu-11,8%Al-0,58%Be-0,5Nb-0,27Ni 9% in weight), through of tests of ultra- microhardness in the angles of 0º, 30º, 60º e 90º using as reference the direction of solidification of the columnar grain, in order to get anisotropic knowledges of this alloy. Facing this, it understands that the alloys with effect memory of form have a large comercial attraction, because it treats of a material that in the practice, absorbs and cushions energy. In this perspective, the studied accomplished it is justified by research of a technological path different for the elaboration of the alloy with effect memory of form Cu-AlBe-Nb-Ni, with the pretension of improving the thermomechanical properties of this alloy, being able thus, to increase the field of application. As theoretical targeting, it was taken as base, authors that developed researches in the area and dedicate the studies about of the our object of study. This citing, should be emphasize that the alloy was fused, homogenized during 12h to 850ºC and machined via electroerosion to wire. Posteriorly, the proof bodies were temperate in water to room temperature, and in followed these were analyzed via optical microscopy, scanning differential calorimetric analysis (DSC) and instrumented indentation. From of the accomplished tests, it became possible to observe that, in fuction of the solidification direction, the Cu-Al-Be-Nb-Ni alloy presented a anisotropic behavior for their mechanical properties. It verified yet, a relevant distiction of behaviors of the superelasticity and of the remaining depth of the alloy. The tests yet allowed us to realize that the behavior of the modulus of elasticity, in relation to solidification direction, it is similar to presented by superlasticity. Regarding to application of the load and solidification direction, it was verified the increase and decrease of the hardness DHV-1 when angles varies in determined intervals. Posteriorly, the tests denounced that with the increase of the indentation speed and number of cycles, the superlaticity and the remaining depth pass by some changes. Lastly, it was observed that, as measure that the applied load increaase, the remaining depth plays a similar reaction. And that, concerning superlasticiy, the tests provided a specific perception of this property. |
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Influência da solidificação direcional nas propriedades mecânicas de uma liga Cu-Al-Be-Nb-Ni com memória de formaEfeito memória de formaSuperelasticidadeAnisotropiaDurezaDeformação residualEffect memory of formSuperlasticityAnisotropyHardnessResidual deformationPropriedades mecânicas - Liga com efeito memóriaLigas metálicasLiga Cu-Al-Be-Nb-NiLigas - Memória de forma - SuperelasticidadeCNPQ::ENGENHARIASThere are some years, the alloyes with Effect Memory of form (EMF) has been roughly studied, since, the materials with such properties, present a wide band of possible applications, due to high capacity of recuperation of the its pre-established geometry, after of being exposed to a thermal cycle determined, being thus qualified as unconventional functional materials. In the logic, the present study objective to analyze the thermomechanical properties of the alloy with effect memory of form of nominal composition: Cu-11,8%Al-0,58%Be-0,5Nb-0,27Ni 9% in weight), through of tests of ultra- microhardness in the angles of 0º, 30º, 60º e 90º using as reference the direction of solidification of the columnar grain, in order to get anisotropic knowledges of this alloy. Facing this, it understands that the alloys with effect memory of form have a large comercial attraction, because it treats of a material that in the practice, absorbs and cushions energy. In this perspective, the studied accomplished it is justified by research of a technological path different for the elaboration of the alloy with effect memory of form Cu-AlBe-Nb-Ni, with the pretension of improving the thermomechanical properties of this alloy, being able thus, to increase the field of application. As theoretical targeting, it was taken as base, authors that developed researches in the area and dedicate the studies about of the our object of study. This citing, should be emphasize that the alloy was fused, homogenized during 12h to 850ºC and machined via electroerosion to wire. Posteriorly, the proof bodies were temperate in water to room temperature, and in followed these were analyzed via optical microscopy, scanning differential calorimetric analysis (DSC) and instrumented indentation. From of the accomplished tests, it became possible to observe that, in fuction of the solidification direction, the Cu-Al-Be-Nb-Ni alloy presented a anisotropic behavior for their mechanical properties. It verified yet, a relevant distiction of behaviors of the superelasticity and of the remaining depth of the alloy. The tests yet allowed us to realize that the behavior of the modulus of elasticity, in relation to solidification direction, it is similar to presented by superlasticity. Regarding to application of the load and solidification direction, it was verified the increase and decrease of the hardness DHV-1 when angles varies in determined intervals. Posteriorly, the tests denounced that with the increase of the indentation speed and number of cycles, the superlaticity and the remaining depth pass by some changes. Lastly, it was observed that, as measure that the applied load increaase, the remaining depth plays a similar reaction. And that, concerning superlasticiy, the tests provided a specific perception of this property.NenhumaHá alguns anos, as ligas com Efeito Memória de Forma (EMF) vem sendo corriqueiramente estudadas, uma vez que, os materiais com tais propriedades, apresentam uma ampla faixa de possíveis aplicações, devido à alta capacidade de recuperação da sua geometria pré-estabelecida, depois de serem expostos a um determinado ciclo térmico, sendo assim qualificados como materiais funcionais não-convencionais. Nessa lógica, o presente trabalho objetiva analisar as propriedades termomecânicas da liga com efeito memória de forma de composição nominal: Cu-11,8%Al-0,58%Be-0,5Nb-0,27Ni (% em peso), através de ensaios de ultramicrodureza nos ângulos de 0º, 30º, 60º e 90º usando como referência a direção de solidificação do grão colunar, afim de se obter conhecimento anisotrópicos dessa liga. Diante disso, compreende-se que as ligas com efeito memória de forma possuem uma grande atração comercial, pois trata-se de um material que na prática, absorve e amortece energia. Nessa perspectiva, o estudo realizado justifica-se pela pesquisa de um caminho tecnológico diferente para a elaboração da liga com efeito memória de forma Cu-Al-Be-Nb-Ni, com a pretensão de aperfeiçoar as propriedades termomecânicas desta liga, podendo assim, aumentar o seu campo de aplicação. Como direcionamento teórico, foi tomado como base autores que desenvolvem pesquisas na área e dedicam-se a estudos acerca do nosso objeto de estudo. Isso posto, convém ressaltar que a liga foi fundida, homogeneizada durante 12h a 850°C e usinada via eletroerosão à fio. Posteriormente, os corpos de prova foram temperados em água a temperatura ambiente, e em seguida esses foram analisados via microscopia óptica, análise calorimétrica diferencial de varredura (DSC) e indentação instrumentada. A partir dos ensaios realizados, tornou-se possível observar que, em função da direção de solidificação, a liga Cu-Al-Be-Nb-Ni apresentou um comportamento anisotrópico para suas propriedades mecânicas. Constatou-se ainda, uma relevante distinção de comportamentos da superelasticidade e da profundidade remanescente da liga. Os ensaios ainda permitiram-nos perceber que o comportamento do módulo de elasticidade, em relação à direção de solidificação, é semelhante ao apresentado pela superelasticidade. No que se refere à aplicação da carga e a direção de solidificação, verificouse o aumento e diminuição da dureza DHV-1 quando ângulos variam em determinados intervalos. Posteriormente, os ensaios denunciaram que com o aumento da velocidade de indentação e do número de ciclos, a superelasticidade e a profundidade remanescente passam por algumas alterações. Por fim, observou-se que, à medida que a carga aplicada aumenta, a profundidade remanescente desempenha uma reação similar. E que, no que diz respeito à superelasticidade, os ensaios proporcionaram uma percepção específica dessa propriedade.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de MateriaisPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBOliveira, Danniel Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/3903255880120747Tiburtino, Gabrielly de Lucena2020-02-12T11:42:02Z2019-04-222020-02-12T11:42:02Z2019-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16792porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2020-02-13T06:11:37Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/16792Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2020-02-13T06:11:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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