Estudo da influência da microadição de nióbio nas variáveis térmicas de solidificação e microestruturas da liga CuAl10Ni5Fe5

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Autor(a) principal: Teram, Rogerio
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
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Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
Texto Completo: https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/39431
Resumo: O objetivo deste trabalho é analisar a influência da microadição de nióbio sobre as variáveis térmicas de solidificação e microestruturas da liga de bronze-alumínio níquel (CuAl10Ni5Fe5) obtida após a solidificação do lingote. O lingote foi obtido por fundição da liga comercial (CuAl10Ni5Fe5) com adição de liga-mãe de nióbio (Nb 22Al-1Fe) solidificada em uma lingoteira de grafite montada em um dispositivo de solidificação com sistema de resfriamento acoplado. O calor foi extraído de forma unidirecional ascendente através de refrigeração por água na base da lingoteira de grafite. As variáveis térmicas de solidificação, entre elas, velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (VL), taxa de resfriamento (TR) e gradiente térmico (GL) foram avaliadas em função da distância da superfície de extração de calor no lingote. As análises e ensaios foram realizadas na estrutura bruta de solidificação. A composição química foi analisada por espectrometria de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). As microestruturas foram analisadas por microscopia óptica (MO) e por microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por energia dispersiva (MEV-EDS) em cada posição do termopar. A dureza foi medida nas posições dos termopares no lingote e correlacionadas com as variáveis térmicas de solidificação. Foram medidas a permeabilidade magnética, a condutividade elétrica e calculada a resistividade elétrica para o lingote obtido. Pôde se observar que maiores taxas de resfriamento e velocidades de deslocamento da isoterma liquidus maiores apresentaram maiores valores de dureza. Evidenciou-se por EDS que o nióbio se associou a partículas com alto teor de ferro, no caso, partículas kappa II (κII). As análises por difração de raios X (DRX) permitiram quantificar os intermetálicos presentes na liga fundida.
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spelling Teram, RogerioCouto, Antônio Augusto2024-09-20T23:37:24Z2024-09-20T23:37:24Z2024-08-09O objetivo deste trabalho é analisar a influência da microadição de nióbio sobre as variáveis térmicas de solidificação e microestruturas da liga de bronze-alumínio níquel (CuAl10Ni5Fe5) obtida após a solidificação do lingote. O lingote foi obtido por fundição da liga comercial (CuAl10Ni5Fe5) com adição de liga-mãe de nióbio (Nb 22Al-1Fe) solidificada em uma lingoteira de grafite montada em um dispositivo de solidificação com sistema de resfriamento acoplado. O calor foi extraído de forma unidirecional ascendente através de refrigeração por água na base da lingoteira de grafite. As variáveis térmicas de solidificação, entre elas, velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (VL), taxa de resfriamento (TR) e gradiente térmico (GL) foram avaliadas em função da distância da superfície de extração de calor no lingote. As análises e ensaios foram realizadas na estrutura bruta de solidificação. A composição química foi analisada por espectrometria de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). As microestruturas foram analisadas por microscopia óptica (MO) e por microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por energia dispersiva (MEV-EDS) em cada posição do termopar. A dureza foi medida nas posições dos termopares no lingote e correlacionadas com as variáveis térmicas de solidificação. Foram medidas a permeabilidade magnética, a condutividade elétrica e calculada a resistividade elétrica para o lingote obtido. Pôde se observar que maiores taxas de resfriamento e velocidades de deslocamento da isoterma liquidus maiores apresentaram maiores valores de dureza. Evidenciou-se por EDS que o nióbio se associou a partículas com alto teor de ferro, no caso, partículas kappa II (κII). As análises por difração de raios X (DRX) permitiram quantificar os intermetálicos presentes na liga fundida.IPM - Instituto Presbiteriano Mackenziehttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/39431porengUniversidade Presbiteriana Mackenziebronze-alumínio-níquelnióbiosolidificação unidirecional ascendentemicroestruturaEstudo da influência da microadição de nióbio nas variáveis térmicas de solidificação e microestruturas da liga CuAl10Ni5Fe5info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://lattes.cnpq.br/2893737202813850https://orcid.org/0000-0003-1503-1582http://lattes.cnpq.br/4022090335939212https://orcid.org/0000-0002-1306-6039Lima, Carlos Roberto Camellohttp://lattes.cnpq.br/5984234498421100https://orcid.org/0000-0002-7669-4059Mendes Filho, Anibal de Andradehttp://lattes.cnpq.br/4033093647135538https://orcid.org/0000-0002-6230-8196Mei, Paulo Robertohttp://lattes.cnpq.br/4173759561785422Monteiro, Waldemar Alfredohttp://lattes.cnpq.br/0247250750660163https://orcid.org/0000-0002-4255-3426The objective of this work is to analyze the influence of niobium micro addition on the solidification thermal variables and microstructures of the nickel-aluminum bronze alloy (CuAl10Ni5Fe5) obtained after the solidification of the ingot. The ingot was obtained by casting the commercial alloy (CuAl10Ni5Fe5) with addition of a niobium alloy (Nb-22Al-1Fe) solidified in a graphite ingot mounted on a solidification device with a cooling system attached. The heat was extracted in a unidirectional upward manner through water cooling at the base of the graphite ingot. The solidification thermal parameters, including growth rate (VL), cooling rate (TR) and thermal gradient (GL) were evaluated as a function of the distance from the heat extraction surface in the ingot. The analyses and tests were performed on the solidification structure without treatment after solidification. The chemical composition was analyzed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The microstructures were analyzed by optical microscopy (OM) and by scanning electron microscope with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) at each thermocouple position. The hardness was measured at the thermocouples position in the ingot and correlated with the solidification thermal variables. The magnetic permeability, and electrical conductivity was measured and electrical resistivity was calculated for the ingot obtained. It can be observed that higher cooling rates and higher liquidus isotherm displacement velocity presented higher hardness values. It was evidenced by EDS that niobium was associated with particles with rich iron content, in this case, kappa II (κII) particles. XRD analyses allowed the quantification of the intermetallics present in the cast alloy.nickel-aluminum bronzeniobiumupward unidirectional solidificationmicrostructureBrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMEngenharia de Materiais e NanotecnologiaCNPQ::ENGENHARIASORIGINALROGERIO TERAM - protegido.pdfROGERIO TERAM - protegido.pdfapplication/pdf28861207https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/2dbc3295-7d57-4faf-ace9-402fabef3856/downloade97a8f24f16a4fefc64c9a87840a4b5dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82269https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/44ec00e5-da07-45f8-89e5-1d42f8d1f492/downloadf0d4931322d30f6d2ee9ebafdf037c16MD52TEXTROGERIO TERAM - protegido.pdf.txtROGERIO TERAM - protegido.pdf.txtExtracted texttext/plain222357https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/b70ebba6-3b71-435b-a804-73bbde7f1e6e/download32c60a30e751d42802f123351de358f2MD53THUMBNAILROGERIO TERAM - protegido.pdf.jpgROGERIO TERAM - protegido.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2690https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/0269636c-0d4c-4582-80ca-f85ab8e04411/download0e608026400bd7832157d0ffdb99decaMD5410899/394312024-09-21 03:01:12.092oai:dspace.mackenzie.br:10899/39431https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772024-09-21T03:01:12Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie - Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)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