Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCFF.pdf: 8157511 bytes, checksum: ad469458a6fdb92d8f85b92774089eee (MD5) Previous issue date: 2005-06-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aims of this work were the microstructural and tensile properties characterization of the hypoeutectic spray formed Al-Si 319 and 380 alloys. The alloys were melted by induction furnace, gas atomized with nitrogen and deposited onto a copper substrate. The results were compared with conventionally sand cast Al-Si 380 alloy samples. Spray formed material showed fine and homogeneous microstructure, composed by equiaxial α-Al matrix, silicon particles, Al2Cu and β-AlFeSi intermetallics phases. Higher porosity and lower yield process were obtained increasing the superheating temperature and liquid metal mass flow rate. The extrusion promoted grain refinement by a partial recrystallization process and strong decrease of the porosity. Room temperature tensile tests of the spray formed Al-Si 380 alloy showed both increased strength and elongation when compared with the values observed for conventionally cast counterparts. These results can be ascribed to the refined grain size, silicon particles morphology and smaller β-AlFeSi phases presented in spray formed deposits. Due to the lower silicon content as well as lower porosity in spray formed and extruded Al-Si 319 alloy, this material showed higher values for the ultimate tensile strength and ductility when compared to Al-Si 380 alloy deposits processed by same parameters. / O presente trabalho teve por objetivo a caracterização microestrutural e a determinação das propriedades mecânicas das ligas de Al- Si 319 e 380 conformadas por spray. O processamento foi realizado através da fusão das ligas em forno de indução, da atomização com nitrogênio e da deposição do spray sobre um substrato de cobre. Foi utilizada, para comparação microestrutural e de propriedades mecânicas, a liga de alumínio 380 processada por fundição em areia. A conformação por spray resultou em depósitos com uma microestrutura mais refinada e homogênea sendo composta basicamente por grãos equiaxiais de Al-α, partículas de silício, Al2Cu e agulhas da fase β-AlFeSi. Foi investigada a influência dos parâmetros de processo de conformação por spray da liga 380, constatando-se um aumento da porosidade e uma redução do rendimento com a elevação da temperatura de superaquecimento e da vazão mássica de metal. A porosidade dos depósitos foi minimizada através de processo de extrusão, o qual, também, proporcionou o refinamento de grão através recristalização da matriz. Ensaios de tração a temperatura ambiente, em amostras da liga 380 conformada por spray, apresentaram um aumento relativo nos valores de limite de escoamento e de resistência e um aumento muito significativo no alongamento, quando comparados aos valores obtidos para a liga fundida em areia. Estes resultados foram atribuídos ao refinamento do tamanho de grão, à forma particulada do silício e à redução da razão de aspecto das agulhas da fase β-AlFeSi presentes no material conformado por spray. Quando conformada por spray e extrudada, a liga 319 apresenta valores de limite de resistência e de dutilidade superiores aos apresentados pela liga 380 depositada sob as mesmas condições de processamento, devido às menores porcentagens de silício e de porosidade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4636.pdf: 4081013 bytes, checksum: 43647aa9920214a912b94ee9ef6ce97a (MD5) Previous issue date: 2007-12-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work was to determine the microstructure and the mechanical properties of a spray formed Al-Si 380 alloy in different conditions as follow: co-injection of particles containing intermetallic phases, extrusion and heat treatment in the deposits. The wear resistance was also evaluated. The microstructure was determined as a function of two different composition applied in the co-injection, two processing routes (spray formed with or without extrusion) and two heat treatment condition (present or not). The composition of the co-injection particles was selected aiming to improve the formation of α-Al(Fe,Mn)Si instead of β-Al(Fe,Mn)Si intermetallic, with Thermocalc program. The microstructure of the deposit was characterized by scanning electron microscopy (SEM) coupled with microanalysis (EDS) and the length of the needle-like phases (-Al(Fe,Mn)Si) was measured. The processing condition that formed the smallest average length of the -Al(Fe,Mn)Si was extruded and heat treated. An extra heat was processed with Mg addition in order to improve the precipitation hardening. The samples were tested in tension at room temperature, 100 oC, 200 oC e 300 oC. The wear tests were carried out at a sliding speed of 0,48 m/s and at the load of 500g, 800g and 1000g, in a 2,5 mm diameter samples. The co-injection of the particles containing the α-Al(Fe,Mn)Si phase was effective in decreasing the β-Al(Fe,Mn)Si phase length and promote the increase of the elongation values. The artificial aging heat treatment was effective in increase the yield and ultimate tensile strengths without decrease significantly the elongation. The Mg addition promoted an additional increase of the yield and ultimate tensile strengths. The wear tests show that no statistical difference was observed among the evaluated samples, according to test parameters selected. / Este trabalho teve por objetivo determinar a microestrutura e as propriedades mecânicas da liga Al-Si 380 processada via conformação por spray, em diferentes condições, a saber: co-injeção de partículas contendo fases intermetálicas, extrusão dos depósitos e tratamento térmico. Foi avaliada também a resistência ao desgaste. A microestrutura foi determinada em função de duas composições diferentes que foram empregadas para co-injeção, duas condições de processamento (conformado por spray com e sem extrusão) e duas condições de tratamento térmico (presente/ausente). A composição das partículas co-injetadas foi projetada objetivando a formação da fase intermetálica α-Al(Fe,Mn)Si em detrimento a β-Al(Fe,Mn)Si, com emprego do programa Thermocalc. Os depósitos da liga Al-Si 380 foram caracterizados por MEV/EDS e as fases com morfologia de agulha (β-Al(Fe,Mn)Si) foram mensuradas. A condição com menor comprimento médio das partículas da fase β-Al(Fe,Mn)Si foi extrudada e tratada termicamente, além de sofrer adição de Mg em uma das condições. O ensaio de tração foi realizado à temperatura ambiente, 100 oC, 200 oC e 300 oC. O ensaio de desgaste foi realizado a uma velocidade de 0,48m/s, sendo aplicadas três cargas diferentes: 500g, 800g e 1000g, em um corpo de prova de 2,5 mm de diâmetro. A co-injeção das partículas da fase α-Al(Fe,Mn)Si foi efetiva em diminuir o comprimento da fase β-Al(Fe,Mn)Si no depósito e levou ao aumento do alongamento até a fratura do material obtido. O tratamento térmico de envelhecimento artificial aplicado foi efetivo em aumentar os limites de resistência e escoamento sem, entretanto, implicar em diminuição significativa do alongamento até a fratura. A adição de Mg aumentou ainda mais os limites de resistência e escoamento. Os ensaios de desgastes evidenciaram que não existem, estatisticamente, diferenças significativas dentre as amostras avaliadas, segundo os parâmetros do ensaio empregado.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2130.pdf: 6968456 bytes, checksum: 505fdf9c92f4d73ed148ba801ec77c8d (MD5) Previous issue date: 2008-09-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aluminum alloys having a particle dispersion in nanometric scale, which present elevated values of mechanical strength at both ambient and high temperatures have been studied for some time. These alloys are known for presenting icosahedral particles embedded in an α-Al matrix and they are called nanoquasicrystalline alloys, having large thermal stability as their major characteristic. The present work aims to evaluate the mechanical properties and the possibility of formation of quasicrystalline phases in an Al92Fe3Cr2Mn3 rapidly solidified to produce bulk samples. The alloy was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (DRX) and differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical properties were evaluated by compression tests at ambient and high temperatures and also by microhardness tests. The results showed refined microstructure and possibility of presence of quasicrystalline phase. Elevated mechanical strength was observed for the alloy even in temperatures up to 300°C, always associated with good plasticity in compression. / Ligas de alumínio (Al) contendo dispersão de partículas em escala nanométrica que apresentam valores elevados de resistência mecânica em temperaturas ambientes e em altas temperaturas já são estudadas há algum tempo. Estas ligas são conhecidas por apresentar partículas icosaedrais embebidas numa matriz de Al-α e são chamadas de ligas nanoquasicristalinas, tendo como característica marcante grande estabilidade térmica. O presente trabalho visou avaliar as propriedades mecânicas e a possibilidade de formação de fases quasicristalinas de uma liga Al92Fe3Cr2Mn3 solidificada rapidamente através da produção de corpos de prova de grande volume. A caracterização da liga foi feita via microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). As propriedades mecânicas foram avaliadas através de ensaios de compressão em temperatura ambiente e em elevadas temperaturas e através de testes de micro-dureza. Os resultados mostraram microestrutura refinada e possibilidade de presença de quasicristais. Os valores de resistência mecânica apresentados pela liga foram elevados inclusive em temperaturas de 300°C, associados com alta plasticidade em compressão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2831.pdf: 5342536 bytes, checksum: 4ea55078bbccb857c397ec3f245910c0 (MD5) Previous issue date: 2009-08-12 / Universidade Federal de Minas Gerais / Solid-state joining techniques such as Friction Stir Welding (FSW) are a natural choice to produce weld low heat input, limited slight distortion and low microstructural and mechanical degradation. Great effort has currently been devoted to the joining of Al-Cu-Mg and the Al-Mg-Si alloys because of their high strength, improved formability, and application in airframe structures. FSW is a continuous, hot shear, autogenous process involving a non-consumable and rotating tool plunged between two abutting workpieces. Classical or single sided friction stir welds utilize a steel backing bar, to support the workpieces but also to prevent material loss from the join. The backing bar plays an important role in heat transfer from the joint or stir zone, which can influence the weld microstructure as well as the consolidation of material in the root of the join. The influence of backing bar material on stir zone formation has been poorly investigated in the literature. This study aims at investigating issues concerning heat transfer and plastic deformation within the stir zone of friction stir welded aircraft aluminum alloys. This study has provided clear evidence that heat transfer conditions differ in accordance to alloy type (composition), process parameters during FSW and backing bar material. The influence of heat flow on mechanical properties and microstructural characteristics of the friction stir welded joints is primarily in response to the alloys resistance to plastic deformation. Thus this is the main cause why slip or stick occurs during contact of the tool with material in viscoplastic flow. For the FSW of the 2024-T351 alloy a slip condition dominates, while in the case of friction stir welds produced in the 6013-T6 alloy stick occurs in the interface of tool. / O processo de soldagem FSW promove a formação de juntas de alta qualidade. As soldas produzidas no estado sólido geram menor aporte térmico e, como consequência, reduzem alterações microestruturais e degradações das propriedades mecânicas associadas aos ciclos térmicos durante a soldagem. Entre os principais parâmetros de processo, as velocidades de rotação e avanço da ferramenta e a força axial são fundamentais para o controle da transferência de calor para o material. Assim, para o melhor entendimento das variáveis que governam o processo, foi realizado estudo acerca das condições térmicas de geração, fluxo e extração de calor e de deformação plástica em chapas das ligas do sistema Al-Mg-Si 6013-T6 e Al- Cu-Mg 2024-T351 soldadas por FSW. Foram utilizados três diferentes materiais que compõem o backing bar, de condutividade térmica distinta: aço, cobre e cerâmica. A principal função do backing é influenciar a transferência de calor e restringir a perda de material na raiz da junta, contribuindo para alterações microestruturais e a consolidação da solda. Foram discutidas a relação e a influência do backing na formação das zonas termomecanicamente deformadas pelo processo FSW, uma vez que o tema é pouco referido na literatura. Foi evidenciado que a extração e a direção do fluxo de calor variam em função da condutividade térmica do material do backing. O comportamento mecânico da junta soldada também foi influenciado pela transferência de calor durante o processo. Para a soldagem da liga 2024-T351, a formação da lente de soldagem, sem a presença de defeitos, esta associada a baixas velocidades de rotação da ferramenta. O escoamento viscoplástico durante o processamento termomecânico difere em função da resistência a deformação plástica do material: para ligas com elevada resistência ligas da série 2xxx é formada uma interface de escorregamento entre o material e a ferramenta. Enquanto que para ligas que se deformam facilmente ligas da série 6xxx a interação material/ferramenta se dá por adesão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3208.pdf: 5827738 bytes, checksum: 5abb591b495a83ca8efab983e7636bb5 (MD5) Previous issue date: 2006-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aeronautic industry has been studying the FSW (Friction Stir Welding) process since its development by TWI (The Welding Institute), in 1991. Nowadays it has been used in the airplanes fuselage of the Eclipse Aviation Co. and in non structural parts of the Airbus A380, in recent times started. Thus, the knowledge on welding of aeronautic aluminum alloys is very important to give safety in the use of the process and to development of new possibilities of joints for these alloys. Dissimilar welding allows some freedom on project design i.e. possibilities to join materials with different properties. The challenge of this work is to join materials with different mechanical properties using FSW, which is based on mechanical deformation. For this aim, dissimilar joints, 2024-T351 to 6056-T4 and 7075-T76 to 6056-T4, have been welded. The rotational speed was maintained constant and the travel speed was variable. The best parameters were identified according to the final quality of the welds after microstructural analyses and mechanical properties evaluation (tensile and microhardness tests). The analyses of the thermal cycles and forces developed during the weld, and the evaluation of the quality weld determine the best parameters that can produce a better combination between heat input and the best weld quality. It is concluded that the mechanical properties of the dissimilar joints improve with increasing weld travel speed and when the 6056 alloy is placed in the advancing side of the joint. / O processo de soldagem FSW (Friction Stir Welding) vem sendo estudado pela indústria aeronáutica desde seu desenvolvimento pelo TWI (The Welding Institute) em 1991. Atualmente, está sendo utilizado na fuselagem dos aviões da empresa Eclipse Aviation Co. e em partes não estruturais do A380 da Airbus, lançado recentemente. Desta forma, o estudo da soldagem das ligas de alumínio aeronáuticas por esse processo se faz muito importante na garantia da segurança e do desenvolvimento de novas possibilidades de união entre essas ligas. A soldagem dissimilar permite aos projetistas maior liberdade na criação de seus projetos, possibilitando a união de materiais de diferentes propriedades num mesmo componente. O desafio deste trabalho é unir ligas de diferentes propriedades mecânicas por um processo de soldagem, cujo princípio de união é a deformação mecânica. Para tanto, foram soldadas juntas dissimilares das ligas 2024-T351 e 6056-T4 e das ligas 7075-T76 e 6056-T4. Na soldagem, a rotação da ferramenta foi mantida constante e a velocidade de soldagem variável. Os parâmetros utilizados foram avaliados através da qualidade final das soldas obtidas. A qualidade das soldas, por sua vez, foi analisada pela microestrutura resultante, via microscopia ótica, e pelas propriedades mecânicas, via ensaios de tração e microdureza. A análise dos ciclos térmicos desenvolvidos durante a soldagem e das forças imprimidas durante o processo, aliados à avaliação das soldas, permitem determinar os parâmetros de processo, que resultem numa combinação ótima de menor aporte térmico e melhor qualidade de solda. Concluiu-se que as propriedades mecânicas das juntas dissimilares melhoram com o aumento da velocidade de soldagem e com o posicionamento da liga menos resistente mecanicamente (6056) no lado de avanço da ferramenta.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3808.pdf: 4533470 bytes, checksum: e6a8ff3aa0ac549522b76998ae9fbbba (MD5) Previous issue date: 2011-02-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aluminum alloys have low density and high corrosion resistance, and because of that this alloys are being increasingly used in aircraft industry. However, a downside of this alloys is its weldability in fusion process, which can generate defects such as H2`s porosity and formation of high temperatures cracks limiting its applicability. Seeking an alternative process, it was developed a solid state welding process called Friction Stir Welding - FSW. The main advantage of this process is that welding occurs at a temperature below the melting temperature of the material, eliminating defects from solidification. Since its invention, the FSW gets world attention, because structural alloys with difficult weldability showed excellent results metallurgical and mechanical after welding. Therefore, in this study the aluminum alloy AA2139 was welded by FSW, a structural alloy with a high potential for aerospace applications due to good combination of strength and fatigue and fracture toughness. Thus, it was evaluated the mechanical and metallurgical behavior of aluminum alloy AA2139 under different conditions of heat treatment, T3 and T8. The microstructural features were investigated using optical and electron microscopy (SEM and TEM) as well as the mechanical behavior was determined by bending testing, microhardness profiles, conventional tensile testing (including system analysis of deformation - ARAMIS) and tensile testing using micro-samples and also the temperature measurements were performed during welding. The results showed that welds in alloy AA2139-T3 and AA2139-T8 may show different results, even using the same tool and the same welding parameters. Moreover, the temperature reached during welding affects the precipitation in the welded region which determines the performance of the weld. / As ligas de alumínio apresentam baixa densidade e alta resistência à corrosão, por isso estão sendo cada vez mais utilizadas nas indústrias aeronáuticas. No entanto, as ligas de alumínio podem gerar defeitos como porosidade por H2 e formação de trincas a altas temperaturas em processos de soldagem que envolve fusão, limitando a sua aplicabilidade. Visando um processo alternativo, foi desenvolvido um processo de soldagem no estado sólido denominado Friction Stir Welding - FSW. A principal vantagem deste processo é que a soldagem ocorre a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão do material, o que elimina defeitos provenientes da solidificação. Desde a sua invenção, o FSW obtém atenção mundial, já que ligas estruturais de difícil soldabilidade apresentaram excelentes resultados metalúrgicos e mecânicos após a soldagem. Por este motivo, neste estudo foi soldado por FSW a liga de alumínio AA2139, uma liga estrutural com alto potencial para aplicações aeroespaciais devido à boa combinação entre resistência mecânica e a fadiga e tenacidade a fratura. Para tanto, foram avaliados o comportamento mecânico e metalúrgico desta liga de alumínio AA2139 em condições diferentes de tratamento térmico, T3 e T8. Os aspectos microestruturais foram investigados usando-se de microscopia ótica e eletrônica (MEV e MET), assim como o comportamento mecânico foi determinado através de ensaios de dobramento, perfis de microdureza, ensaio de tração convencional (incluindo sistema de análise de deformação - ARAMIS) e ensaio de tração usando-se micro-amostras e por fim medições de temperatura foram realizadas durante as soldagens. Os resultados obtidos mostraram que soldas na liga AA2139-T3 e AA2139-T8 apresentam resultados distintos, mesmo utilizando a mesma ferramenta e os mesmos parâmetros de soldagem. Além disso, a temperatura atingida durante a soldagem influencia a precipitação na região soldada a qual determina o desempenho da solda.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4899.pdf: 7144238 bytes, checksum: c4336bff67d5782aa3e28e29529fa761 (MD5) Previous issue date: 2013-01-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aluminium alloys of the 7000 series are widely used in structural components in the aircraft industries due to their high strength and low density. However, a large amount of scraps is generated by the machining of the components, which achieves almost 90% of the alloy s initial mass. These wastes are normally used in low performance application, despite of the high quality of the AA7050 alloys. It occurs because is not possible to keep the good mechanical properties of the alloy when it is recycled by conventional casting, which generates high level of segregation of the alloy elements and a coarse microstructure. In this sense, the present work aims the recycling of the aluminium scraps by spray forming and hot extrusion. The spray forming process provides a rapid solidification, making possible to obtain a refined microstructure and a low level of segregation. The hot extrusion closes the pores arising from the previous process and increases the strength by reducing the grain size. After the spray forming the material was hot extruded in a industrial scale equipment in order to close the pores arising from the previous process and improve the strength. A combination of heat treatments concerning homogenization, solution and aging heat treatments were imposed during the process in order to optimize the mechanical properties. The microstructure characterization was carried out in a scanning electronic microscope (SEM) and in a transmission electronic microscope (TEM), combined with x-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) . The mechanical properties were evaluated by tensile tests. By the analysis of the results we can conclude that the spray forming is a viable route to recycle the Al AA7050 alloys because it can generate refined microstructure and better mechanical properties than the original material. / Ligas de Al da série 7000 são amplamente empregadas na fabricação de componentes da indústria aeronáutica devido à sua alta resistência mecânica e baixa densidade. Todavia, o volume de sucata gerado nessa fabricação é bastante alto, pois o processo principal utilizado é a usinagem, onde o aproveitamento é de cerca de 10% da massa inicial. Com a reciclagem dessa sucata, embora originada de uma liga de alta qualidade de alto custo, são produzidas peças de aplicações ordinárias, de baixo custo. Isso se deve ao fato das boas propriedades mecânicas da liga original não se manterem quando reciclada por rotas convencionais de fundição, que gera alto teor de segregação dos elementos de liga e microestrutura grosseira. Nesse cenário, a presente dissertação de mestrado objetivou a avaliação da possibilidade da reciclagem dessa sucata de usinagem da liga AA7050 através da rota de conformação por spray, CS, seguida de extrusão a quente. Com o primeiro processo tem-se a vantagem da solidificação rápida, sendo assim possível a obtenção de microestrutura refinada e com baixo nível de segregação. O segundo processo, realizado na seqüência, tem como objetivo o fechamento dos poros, intrínseco ao processo de CS, e aumentar a resistência mecânica por redução do tamanho de grão. Uma combinação de tratamentos térmicos como homogeneização, solubilização e envelhecimento foram realizados na rota de processamento visando otimizar as propriedades mecânicas. As microestruturas foram caracterizadas com uma combinação de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e transmissão (MET), aliadas à difração de raios-X (DRX) e à calorimetria diferencial de varredura (DSC). As propriedades mecânicas foram avaliadas através de ensaio de tração. A análise dos resultados mostra que a conformação por spray, combinada com extrusão e tratamentos térmicos, representa uma rota viável na reciclagem da liga Al 7050, podendo gerar microestrutura refinada e propriedades mecânicas superiores às do material original.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 501.pdf: 4335006 bytes, checksum: 920715cec8605b48dc6c1b15bfa51f94 (MD5) Previous issue date: 2005-03-07 / Universidade Federal de Minas Gerais / The necessity to use materials presenting low density, high tensile strength and easy processing ability have led to the development of news materials and news processing techniques. More recently we can find in the literature, successful reports concerning the developing of bulk nanocrystalline composite alloys presenting a microstructure composed of Al + Quasicrystal + Al23Ti9 phases, obtained by extrusion of atomized powder. The goal of our work was to evaluate the perspective in obtaining bulk quasicrystalline composite, in centimeters scale, by spray deposition process. The Al93Fe3Cr2Ti2 alloy was processed by spray forming using nitrogen as atomizer gas onto a cooper substrate. To understand the influence of the cooling rate on the microstructure, the alloy was cast into an edge shaped cooper mould and the cooling rate has been estimated by using MAGMASOFT software. The samples were then characterized by the use of scanning (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), Vickers microhardness measurements and also compressive tests at room temperature. The desired microstructure composed of quasicrystalline particles embedded in Al matrix has been formed only under the higher cooling rate: i) in 90µm thick region of the edge mould sample, where a cooling rate of 105 K/s has been estimated; ii) in the thinner (10mm) region of the spray formed deposit corresponding the peripherical area of the atomization cone. The results indicate that the spray forming is a promising process to produce bulk quasicrystalline composite alloys. However, to fully explore this potential the gas-metal ratio must be higher than that used in the present work, to maintain all the deposit at the same condition as observed at the peripherical region of the atomization cone. / A necessidade de materiais com baixa densidade, alta resistência mecânica e facilidade de processamento têm levado ao desenvolvimento de novos materiais e novas técnicas de processamento. Recente literatura reporta o sucesso na fabricação de materiais de grande volume do tipo compósito Al + Quasicristal + Al23Ti9 através de extrusão de pós atomizados contendo fases quasicristalinas icosaedral, onde a fase quasicristalina comporta-se como reforço numa matriz de alumínio. O objetivo da dissertação foi avaliar a perspectiva de produção de amostras de grande volume, com dimensões de centímetros, de compósitos constituídos de matriz de alumínio envolvendo fases quasicristalinas Al-Fe-Cr-Ti e fases intermetálicas através do método de conformação por spray. A liga Al93Fe3Cr2Ti2 (% at.) foi conformada por spray usando nitrogênio como gás de atomização e um substrato de cobre. Para fins de entendimento da variação microestrutural da liga com variação da taxa de resfriamento, a liga foi fundida em coquilha na forma de cunha e as taxas de resfriamento estimadas pela simulação MAGMASOFT®. As amostras foram caracterizadas usando-se microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difratometria de raios-X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), medidas de microdureza Vickers e teste de compressão à temperatura ambiente. A microestrutura desejada de partículas quasicristalinas embebidas em matriz de Al-α exige uma alta taxa de resfriamento, tendo sido formada: i) na região da cunha com espessura de 90µm onde a taxa de resfriamento estimado foi de 105K/s; ii) na região fina (10 mm) periférica do depósito correspondente à região periférica do cone de atomização onde a deposição processou com alta fração volumétrica de partículas já totalmente solidificadas. O processo de conformação por spray é um promissor candidato para a obtenção de amostras de grande volume com fases quasicristalinas em matriz de Al-α. No entanto, para utilizar este potencial é necessária uma razão gás-metal superior à utilizada.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Cristofolini.pdf: 61705 bytes, checksum: 1f7b220bc0ede0fbf29e0bfec5445b35 (MD5) Previous issue date: 1997-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho são descritos os resultados obtidos no estudo relativo à aplicação da reofundição na obtenção de compósitos com matriz metálica (CMMs) AI7Si1Mg SiC e AI7Si1Mg Al2O3 avaliando a influencia de parâmetros como velocidade e tempo de agitação, temperatura da massa metálica semimicroestruturas dos CMMs obtidos, usando técnicas de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também é feita uma analise da influencia da adição crescente de partículas de alumina e carbeto de silício sobre os valores de desgastes na liga AI7Si1Mg , sendo avaliada a influência de alguns parâmetros de ensaios, tais como distancia de deslizamento entre o elemento desgastante (disco de aço recoberto com abrasivo) e a amostra em estudo, carga aplicada e granulometria do abrasivo. Para este fim foi utilizado um equipamento projetado e construído conforme previsto pela norma ASTM G99-90 (pino contra disco). Os resultados obtidos indicam a ocorrência de variações significativas entre os desgastes da liga base e dos respectivos compósitos testados sob as mesmas condições, sendo a resistência ao desgaste proporcional ao teor de componentes cerâmicos de reforço para todos os materiais analisados. As análises metalográficas indicaram a ocorrência de significativas variações microestruturais entre a liga base nas condições fundida convencionalmente e reofundida, e nos compósitos com diferentes teores de componente de reforço, além da existência de excelentes interações entre as partículas e a matriz metálica.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Antonio Rebello.pdf: 62475 bytes, checksum: c7f75da092a4bff7d4119324fb70ef07 (MD5) Previous issue date: 2000-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de simulação para a analise de enchimento de um molde é um importante recurso para otimização de sistemas de canais, localização de bolsas de ar e determinação de parâmetros relativos ao processo de fundição sob pressão. Em função do alto investimento nos moldes para a fundição sob pressão, a simulação torna-se elemento de fundamental importância nas fundições que operam com peças injetadas. Porém, há uma escassez de trabalhos direcionados em assegurar a eficiência do software na otimização deste processo. No presente estudo, usou-se o software Magmasoft , para simular o enchimento de peças injetadas em alumínio. Primeiramente foram feitas comparações com simulações obtidas por diferentes processos de cálculos e diferentes graus de refinamentos de malhas, com objetivo de verificar a sensibilidade do software em relação a convergência de resultados. A seguir foi simulada uma peça simples, já pesquisada por outros autores através de modelos matemáticos diferenciados. O confronto da simulação feita com o material de literatura, mostrou perfil próximo de frente de avanço do metal. Embasado nestes resultados, partiu-se para a situação real com uma peça representativa, fundida em liga AlSi9Cu3. Foram injetados quatro lotes de amostras com velocidades distintas, sendo que três dos lotes apresentavam propositalmente os defeitos de solda fria e porosidade. Paralelamente, usando as informações do processo, as mesmas peças foram simuladas e comparadas através do monitoramento, nas simulações, do perfil da frente de enchimento e da distribuição de temperatura.