Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Boaroli, Demian
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/214502
Resumo: As ligas hipoeutéticas de Zn-Al possuem qualidades promissoras como baixo ponto de fusão, resistência ao desgaste e boa usinabilidade, porém apresentam baixa resistência a tração e fratura frágil. Poucos estudos foram realizados visando melhorar as propriedades mecânicas destas ligas usando TiB2. Este trabalho buscou determinar a influência da adição do inoculante TiB2, sobre a microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5, vazada em um molde de ferro fundido, por gravidade. Também buscou avaliar o efeito da taxa de resfriamento sobre a microestrutura e espaçamento dendrítico secundário (λ2). Um molde de ferro fundido cinzento foi concebido na forma de quatro seções prismáticas, com valores crescentes dos módulos de solidificação. A aquisição e análise das curvas de resfriamento foram realizadas através de um sistema de aquisição de dados. A análise da microestrutura foi realizada com o auxílio de microscópio eletrônico de varredura (MEV), equipado com EDS e microscopia óptica com programa dedicado de análise de imagens. As propriedades mecânicas foram obtidas através de máquina de ensaios universal e microdurômetro Vickers. Os resultados indicam eficiência do TiB2 no refinamento das lamelas da microestrutura eutética (α+η) e na modificação da morfologia das fases da liga Zamac 5 e no aumento da resistência a tração com valor máximo de 257,17 MPa e a microdureza máxima para 105 HV (carga 100 g) da liga, com 0,8% em massa de TiB2. Também foi possível verificar que maiores taxas de resfriamento causam a redução no espaçamento dendrítico secundário (λ2), de 21,4 μm para 11,3 μm, da fase primária η-Zn (rica em zinco) do Zamac 5.
id URGS_0fa88b9656910c9eef6ae3019037ad4a
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/214502
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Boaroli, DemianBarcellos, Vinicius Karlinski de2020-10-28T04:07:52Z2020http://hdl.handle.net/10183/214502001118927As ligas hipoeutéticas de Zn-Al possuem qualidades promissoras como baixo ponto de fusão, resistência ao desgaste e boa usinabilidade, porém apresentam baixa resistência a tração e fratura frágil. Poucos estudos foram realizados visando melhorar as propriedades mecânicas destas ligas usando TiB2. Este trabalho buscou determinar a influência da adição do inoculante TiB2, sobre a microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5, vazada em um molde de ferro fundido, por gravidade. Também buscou avaliar o efeito da taxa de resfriamento sobre a microestrutura e espaçamento dendrítico secundário (λ2). Um molde de ferro fundido cinzento foi concebido na forma de quatro seções prismáticas, com valores crescentes dos módulos de solidificação. A aquisição e análise das curvas de resfriamento foram realizadas através de um sistema de aquisição de dados. A análise da microestrutura foi realizada com o auxílio de microscópio eletrônico de varredura (MEV), equipado com EDS e microscopia óptica com programa dedicado de análise de imagens. As propriedades mecânicas foram obtidas através de máquina de ensaios universal e microdurômetro Vickers. Os resultados indicam eficiência do TiB2 no refinamento das lamelas da microestrutura eutética (α+η) e na modificação da morfologia das fases da liga Zamac 5 e no aumento da resistência a tração com valor máximo de 257,17 MPa e a microdureza máxima para 105 HV (carga 100 g) da liga, com 0,8% em massa de TiB2. Também foi possível verificar que maiores taxas de resfriamento causam a redução no espaçamento dendrítico secundário (λ2), de 21,4 μm para 11,3 μm, da fase primária η-Zn (rica em zinco) do Zamac 5.Hypoeutectic Zn-Al alloys have promising qualities such as low melting point, wear resistance and good machinability, but have low tensile strength and fragile fracture. Few studies have been carried out to improve the mechanical properties of these alloys using TiB2. This work aims to determine the influence of the addition of the TiB2 inoculant, on the microstructure and mechanical properties of the Zamac 5 alloy, cast in a cast iron mold, by gravity. It also sought to evaluate the effect of cooling rate on the microstructure and secondary dendritic spacing (λ2). A gray cast iron mold was designed in the form of four prismatic sections of different thicknesses, with increasing values of solidification modules. The acquisition and analysis of the cooling curves were carried out through a data acquisition system. The microstructure analysis was performed with the aid of a scanning electron microscope (SEM), equipped with EDS and optical microscopy with dedicated image analysis program. The mechanical properties were obtained using a universal testing machine and a Vickers microdurometer. The results indicate efficiency of TiB2 in the refinement of lamellae of eutectic microstructure (α + η) and in the modification of phase morphology of Zamac 5 alloy and in the increase of tensile strength with maximum value of 257.17 MPa and maximum microhardness to for 105 HV (load 100 g) of the alloy, with 0.8 wt% TiB2. It was also possible to verify that higher cooling rates cause a reduction in secondary dendritic spacing (λ2), from 21.4 μm to 11.3 μm, of primary phase η-Zn (rich in zinc) of Zamac 5.application/pdfporLigas de zincoMicroestrutura dos materiaisPropriedades mecânicas dos materiaisResfriamentoZamak 5TiB2MicrostructureMechanical propertiesCooling rateInfluência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de MateriaisPorto Alegre, BR-RS2020mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001118927.pdf.txt001118927.pdf.txtExtracted Texttext/plain86193http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/214502/2/001118927.pdf.txt1befe757cd76f3e3d7b50ed64c5053faMD52ORIGINAL001118927.pdfTexto completoapplication/pdf5702845http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/214502/1/001118927.pdfdaac7ac4dcc48a112441988f0cb9580bMD5110183/2145022020-10-29 04:15:22.653026oai:www.lume.ufrgs.br:10183/214502Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532020-10-29T07:15:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
title Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
spellingShingle Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
Boaroli, Demian
Ligas de zinco
Microestrutura dos materiais
Propriedades mecânicas dos materiais
Resfriamento
Zamak 5
TiB2
Microstructure
Mechanical properties
Cooling rate
title_short Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
title_full Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
title_fullStr Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
title_full_unstemmed Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
title_sort Influência da adição do inoculante TiB2 e da taxa de resfriamento na microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5
author Boaroli, Demian
author_facet Boaroli, Demian
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Boaroli, Demian
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Barcellos, Vinicius Karlinski de
contributor_str_mv Barcellos, Vinicius Karlinski de
dc.subject.por.fl_str_mv Ligas de zinco
Microestrutura dos materiais
Propriedades mecânicas dos materiais
Resfriamento
topic Ligas de zinco
Microestrutura dos materiais
Propriedades mecânicas dos materiais
Resfriamento
Zamak 5
TiB2
Microstructure
Mechanical properties
Cooling rate
dc.subject.eng.fl_str_mv Zamak 5
TiB2
Microstructure
Mechanical properties
Cooling rate
description As ligas hipoeutéticas de Zn-Al possuem qualidades promissoras como baixo ponto de fusão, resistência ao desgaste e boa usinabilidade, porém apresentam baixa resistência a tração e fratura frágil. Poucos estudos foram realizados visando melhorar as propriedades mecânicas destas ligas usando TiB2. Este trabalho buscou determinar a influência da adição do inoculante TiB2, sobre a microestrutura e propriedades mecânicas da liga Zamac 5, vazada em um molde de ferro fundido, por gravidade. Também buscou avaliar o efeito da taxa de resfriamento sobre a microestrutura e espaçamento dendrítico secundário (λ2). Um molde de ferro fundido cinzento foi concebido na forma de quatro seções prismáticas, com valores crescentes dos módulos de solidificação. A aquisição e análise das curvas de resfriamento foram realizadas através de um sistema de aquisição de dados. A análise da microestrutura foi realizada com o auxílio de microscópio eletrônico de varredura (MEV), equipado com EDS e microscopia óptica com programa dedicado de análise de imagens. As propriedades mecânicas foram obtidas através de máquina de ensaios universal e microdurômetro Vickers. Os resultados indicam eficiência do TiB2 no refinamento das lamelas da microestrutura eutética (α+η) e na modificação da morfologia das fases da liga Zamac 5 e no aumento da resistência a tração com valor máximo de 257,17 MPa e a microdureza máxima para 105 HV (carga 100 g) da liga, com 0,8% em massa de TiB2. Também foi possível verificar que maiores taxas de resfriamento causam a redução no espaçamento dendrítico secundário (λ2), de 21,4 μm para 11,3 μm, da fase primária η-Zn (rica em zinco) do Zamac 5.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-10-28T04:07:52Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020
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 http://hdl.handle.net/10183/214502
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001118927
url http://hdl.handle.net/10183/214502
identifier_str_mv 001118927
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/214502/2/001118927.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/214502/1/001118927.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 1befe757cd76f3e3d7b50ed64c5053fa
daac7ac4dcc48a112441988f0cb9580b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085536119914496

Registros relacionados