Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Peixoto, Leandro César de Lorena
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760
Resumo: Orientadores: Amauri Garcia, Wislei Riuper Osorio
id UNICAMP-30_19d8421c0cb6d6907271af635a91d0cc
oai_identifier_str oai::448045
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidasSolidification microstructures and mechanical and corrosion resistances of dilute Pb-Sn alloysSolidificaçãoLigas (Metalurgia)MicroestruturaMateriais resistentes a corrosãoMetais - Propriedades mecânicasSolidificationMetallic alloysMicrostructureCorrosion resistant materialsMechanical properties of metalsOrientadores: Amauri Garcia, Wislei Riuper OsorioDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Produtores de baterias chumbo-ácido têm modificado os processos de produção e composição química das ligas utilizadas nas grades das baterias com intuito de diminuir o seu peso final, bem como reduzir os custos de produção e também aumentar o ciclo de vida útil e a resistência à corrosão. As morfologias das estruturas de solidificação, caracterizadas principalmente por arranjos celulares e dendríticos, e suas grandezas representadas por espaçamentos celulares e dendríticos controlam a distribuição de soluto, segundas fases dentro das regiões intercelulares ou interdendríticas, que determinam as propriedades finais. O comportamento mecânico e as características estruturais dos componentes de bateria têm papel importante no desempenho das baterias. O presente trabalho pretende contribuir para o entendimento do desenvolvimento microestrutural de ligas diluídas do sistema Pb-Sn (Pb-1,0%Sn e Pb-2,5%Sn) que possuem elevada importância para a indústria na fabricação de componentes de baterias automotivas e estacionárias. Os experimentos de solidificação realizados em dispositivo no qual o calor é extraído somente pelo sistema de resfriamento a água, localizado na base do conjunto lingote/lingoteira (solidificação ascendente). As variáveis térmicas de solidificação foram determinadas a partir do registro de temperaturas de termopares posicionados dentro da lingoteira em diferentes posições em relação à superfície refrigerada do lingote. Amostras das mencionadas ligas Pb-Sn foram utilizadas para analisar as influências das variáveis térmicas de solidificação e da concentração de soluto nas macro e microestruturas resultantes e na resistência mecânica. Foram determinados os limites de resistência à tração e alongamentos específicos em função do espaçamento celular e a influência da microestrutura no comportamento eletroquímico foi avaliada por intermédios dos ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica, extrapolação de Tafel, curvas de polarização e análise por circuito equivalente em solução eletrolítica de ácido sulfúrico. Observou-se que a resistência a corrosão diminui e o limite de resistência a tração aumenta com a diminuição do espaçamento celular.Abstract: Lead-acid batteries manufacturers have modified the manufacturing processes and the chemical composition of alloys used in battery grids in order to decrease their weight as well as to reduce the production costs, and to increase the battery life-time cycle and the corrosion-resistance. The morphological microstructures characterized by cellular and dendritic arrays and its correspondents cellular and dendrite arm spacings control the solute distribution, second phases in the intercellular and interdendritic regions affecting the resulting properties. The mechanical behavior and microstructural characteristics of lead-acid battery components have an important role in the battery performance. The present work aims to contribute to the understanding of the microstructural development of dilute Pb-1,0 wt.%Sn and Pb-2.5 wt.%Sn alloys which are widely applied in the manufacturing of automobile and stationary lead-acid batteries. A water-cooled vertical upward unidirectional solidification system was used to obtain the samples. The experimental set-up was designed in such a way that the heat was extracted only through the water-cooled bottom, promoting upward directional solidification. Thermal readings were obtained by thermocouples positioned at different distances from the heat-extracting surface at the casting bottom. Pb-Sn alloy samples were used to analyze the effects of the thermal solidification variables and solute content on the resulting macro and microstructures and on the mechanical properties. The ultimate tensile strength and the elongation were determined as a function of the cellular arm spacing. The effect of the resulting microstructure on the electrochemical corrosion behavior was also analyzed based on electrochemical parameters, determined by Tafel plots, polarization curves and an equivalent circuit analysis after corrosion tests carried out in a sulphuric acid solution. It was observed that the corrosion resistance decreases and the ultimate tensile strength increases with decreasing cellular spacing.MestradoMateriais e Processos de FabricaçãoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Garcia, Amauri, 1949-Osório, Wislei Riuper Ramos, 1974-Moura Neto, Carlos deIerardi, Maria Clara FilippiniUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPeixoto, Leandro César de Lorena2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf111 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760PEIXOTO, Leandro César de Lorena. Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas. 2009. 111 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/448045porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-07-16T08:30:51Zoai::448045Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-07-16T08:30:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
Solidification microstructures and mechanical and corrosion resistances of dilute Pb-Sn alloys
title Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
spellingShingle Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
Peixoto, Leandro César de Lorena
Solidificação
Ligas (Metalurgia)
Microestrutura
Materiais resistentes a corrosão
Metais - Propriedades mecânicas
Solidification
Metallic alloys
Microstructure
Corrosion resistant materials
Mechanical properties of metals
title_short Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
title_full Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
title_fullStr Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
title_full_unstemmed Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
title_sort Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas
author Peixoto, Leandro César de Lorena
author_facet Peixoto, Leandro César de Lorena
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Garcia, Amauri, 1949-
Osório, Wislei Riuper Ramos, 1974-
Moura Neto, Carlos de
Ierardi, Maria Clara Filippini
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Peixoto, Leandro César de Lorena
dc.subject.por.fl_str_mv Solidificação
Ligas (Metalurgia)
Microestrutura
Materiais resistentes a corrosão
Metais - Propriedades mecânicas
Solidification
Metallic alloys
Microstructure
Corrosion resistant materials
Mechanical properties of metals
topic Solidificação
Ligas (Metalurgia)
Microestrutura
Materiais resistentes a corrosão
Metais - Propriedades mecânicas
Solidification
Metallic alloys
Microstructure
Corrosion resistant materials
Mechanical properties of metals
description Orientadores: Amauri Garcia, Wislei Riuper Osorio
publishDate 2009
dc.date.none.fl_str_mv 2009
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760
PEIXOTO, Leandro César de Lorena. Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas. 2009. 111 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760
identifier_str_mv PEIXOTO, Leandro César de Lorena. Microestrutura de solidificação e resistencias mecanicas e a corrosão de ligas Pb-Sn diluidas. 2009. 111 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1609760. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/448045
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
111 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189010147377152