Este trabalho analisa o processo de obtenção da Curva Limite de Conformação (CLC) através do procedimento adotado por Nakazima, 1968. Ele variando o formato dos corpos de prova submeteu os mesmos a um ensaio de estiramento simulando uma ampla faixa de deformações que vão desde o embutimento profundo passando pela deformação de tração simples até a deformação biaxial de tração. Foram feitos ensaios com corpos de prova em formato de tiras, exatamente como Nakazima propôs. A ruptura para estes corpos de prova ocorre de modo aleatório rompendo inclusive na região de contado da matriz com o mesmo. Fez-se ensaios com corpos de prova com tiras entalhadas. Esse entalhe tem a função de promover a estricção ou ruptura dependendo do ponto de parada do ensaio, na região de contato entre punção e corpo de prova ensaiado. No presente trabalho utiliza-se o mesmo método de Nakazima variando o formato do punção, em vez de um domo ou ponta hemisférica optou-se pela ponta eliptica. Foi analisada a influencia na CLC obtida, uma vez que a forma elíptica proporciona uma área de contato inicial maior gerando menores solicitações mecânicas no inicio do ensaio resultando numa CLC mais para cima quando comparada com uma CLC gerada com punção hemisférico. Para esta análise utilizou-se como matéria prima o alumínio comercialmente puro liga AA1050-O.

O objetivo deste estudo é apresentar uma metodologia que visa otimizar e melhorar o processo de obtenção de materiais no estado semi-sólido. O material escolhido é a liga AA7075 utilizada em operações de forjamento. Para alcançar este objetivo foi construído um protótipo para obtenção do material nesta condição. A tecnologia utilizada é a globularização da microestrutura da liga através da agitação mecânica seguida de um resfriamento rápido. Parte-se do princípio que a qualidade e a caracterização do produto final demandam por um sistema de monitoração e controle das variáveis envolvidas no processo de fabricação. Além disso, considera-se que a evolução tecnológica da reofundição precisa ser mais centrada nos métodos de produção do que na novidade do evento. Foram avaliadas as relações existentes entre a morfologia da microestrutura, comportamento da viscosidade aparente durante a aplicação de forças externas, deformabilidade e dureza do produto obtido nas condições experimentais propostas. / This study aims at presenting a methodology so as to improve and optimize the process of obtaining materials under a semi-solid state. The material chosen is the AA7075 alloy used in forging procedures. In order to achieve our objectives, we built a prototype so as to obtain the material under the desired conditions. The technology used is the globularization of the alloy microstructure, which was achieved through mechanical shaking followed by sudden cooling. Our fundamental basis is that both the quality and the characterization of the final product depend on a monitoring system as well as the control of the variables involved in the manufacturing process. Besides, we believe that the technological rheocast evolution needs to focus more on the production methods rather than on the novelty of the event. Finally, we have evaluated the existing relations involving the microstructure morphology, the viscosity behavior during the application of external forces, the deformation and the hardness of the product obtained under the proposed experimental conditions.

No presente trabalho, estudou-se o efeito inibidor do silicato de sódio na corrosão de uma liga de AI-Mg-Si em meio arejado e desarejado, contendo quantidades variadas de Ion cloreto no pW = 10,O . Nos diferentes tipos de ensaios realizados, tais como, traçado de curvas de polarização, ensaios galvanostáticos e com par galvânico, utilizou-se corpos de prova anodizados ou polidos. Os resultados experimentais mostraram que 1 g/l de silicato de sódio neutro de composição Na2O : 3.3 SiO2, demonstrou total efeito inibidor da corrosão da liga de A1-Mg-Si, em solução contendo até 60 p.p.m. de NaC1. Em concentrações de 1060 p.p,m. e maiores de NaC1, o silicato mostrou apenas efeito retardador da corrosão, com diminuição da incidência de pites. A análise dos produtos de corrosão, formadas sobre a superficie dos pites, feita usando-se raio-X e espectroscopia de infravermelho, mostrou que esses produtos têm estrutura amorfa e contêm silicato e grupos hidroxila. Finalmente, medidas de capacitância da dupla camada, confirmaram a existência de uma película que se forma sobre a superfície da liga de alumínio, quando em solução de silicato. / The present work analyses the inhibitor effect of sodium silicate on the corrosion of an A1-Mg-Si alloy in aereated and deaereated solutions containing varying amounts of chlorfde ions, at pH = 10.0 . Anodized and polished especimens were used in all kinds of experiments performed so as polarization curves, galvanostatic tests and galvanic couple. The experimental results showed that 1 g/l of neutral sodium silicate, whose composition was Na20: 3.3 SiO2 , presented a total inhibiting effect on the corrosion of the A1-Mg-SI alloy in aqueous solutions containing up to 60 p.p.m. NaCl. In concentrations of 1060 p.p.m. NaCl, and higher, the silicate showed only a partial inhibiting effect, diminishing pitting nucleation and propagation. Analyses of the corrosion products fomed over the effects, using X-rays and infrared spectroscopy, showed that these products were amorphous, and confirmed the presence of silicate and OH- groups. Measurements of double layer capacitance pointed to the existence of a film (probably containing aluminum silicate) that grew on the aluminum surface when imersed in a silicate solution.

Pretende este trabalho dar início ao estudo do processo de forjamento isotérmico de uma peça de uma liga de alumínio (Al Mg Sil) através de alguns parâmetros como curva de escoamento, influência de lubrificantes e modelos de cálculo de força. Para a análise da curva de escoamento da liga Al Mg Sil foram realizados testes alterando-se tanto a temperatura de ensaio como a velocidade de prensagem. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados de duas referências bibliográficas. Em relação ao forjamento apresenta-se a ferramenta utilizada nos testes e descreve-se sobre as influências de alguns lubrificantes testados. Finalizando, mostra-se os resultados obtidos experimentalmente e os resultados obtidos através da aplicação de três modelos teóricos extraídos da literatura. Conclusões e sugestões para futuros trabalhos são também apresentados. / The objetive of this work was to start a study of the isothermal forging process of an aluminium alloy (AL Mg Sil) workpiece by using parameters as the yield curve, influente of lubrificant and force calculation models. Tests were carried out to analyze the yield curve of the alloy as a function of the test temperature and the pressing velocity. The experimental results were compared with results from two bibliographic referentes. With regard to the forging processes, the tool employed and the results of tests obtained with some lubricants are presented. Finally, a comparison is made of the experimental results and of results obtained from three theoretical model. Conclusions and suggestions for future work are also presented.

Este trabalho pretende, na visão de novas tecnologias, discutir o processo de forjamento das ligas de alumínio (ABNT 6061), buscando propor uma metodologia baseada na ciência da engenharia. Deseja-se minimizar os procedimentos de tentativa e erro no desenvolvimento de processos de conformação. Para tanto, novas tecnologias disponíveis atualmente, tais como o Projeto Assistido por Computador (CAD), a Fabricação Assistida por Computador (CAM) e a Simulação do Processo (CAE) são empregadas. Resultados experimentais mostrando o comportamento da liga ABNT 6061 através das curvas de escoamento bem como o estabelecimento da condição do atrito no processo de conformação, avaliando dois lubrificantes comerciais disponíveis (Deltaforge 31 e Oildag) para aplicações nas ligas de alumínio, são reportados neste trabalho. A comparação dos resultados obtidos de um experimento prático de forjamento com a simulação pelo “Método dos Elementos Finitos” usando o código “QForm” é apresentada para uma peça de simetria axial em liga de alumínio. Finalmente, os resultados obtidos no forjamento de um componente automotivo em liga de alumínio (ABNT 6061), desenvolvido em parceria com a empresa Dana, são analisados e comparados com as simulações computacionais realizadas usando o código “Superforge”. / This work intends, on the view of new technologies, to discuss the forging process of aluminum alloys (ABNT 6061) and aims at proposing a methodology based on the engineering science. It is desired to minimize trial and error procedures in the development of forming processes. For such, new technologies available today, such as Computer Aided Design (CAD), Computer Aided Manufacturing (CAM) and Computer Aided Engineering (CAE) are employed. Experimental results showing the behaviour of an ABNT 6061 through flow curves as well as the establishment of friction conditions in the forming process by evaluating two commercially-available lubricants (c.e., Deltaforge 31 and Oildag) for aluminum alloys applications are reported in this work. A comparision of the results obtained from a forging experiment with finite element method (F.E.M.) simulations using “QForm” code is presented for an axially-simmetric part made of aluminum alloy. Finally, forging results of an automotive component made of an aluminum alloy (ABNT 6061) developed in partnership with DANA, area analyzed and compared to F.E.M. computational simulations obtained through the SuperForge software.

Em síntese, este trabalho consta da comparação feita entre os métodos de vazamento convencional do processo de fundição de precisão com o método de vazamento contra gravidade, aplicado ao mesmo processo de fundição. No método de vazamento contra gravidade foi intejado ar comprimido como elemento pressurizador e foi usado um forno de fusão hermético. O metal usado nos experimentos foi a liga de alumínio, denominada 356, que possui o silício e o magnésio como elementos de adição. Para comparação dos métodos foram fundidos três grupos distintos de corpos de prova. Um pelo método convencional e os outros dois pelo método contra gravidade, sendo que, para estes foram usadas duas pressões, uma de 1Kgf/cm2 e outra de 2Kgf/cm2. Para cada um destes grupos foram usadas temperaturas de 200°C e 300°C para os moldes. Foi feita ainda uma variação para a temperatura de vazamento da liga, que foi estipulada em 650, 700, 750 e 800°C. Após a obtenção dos corpos de prova, estes foram submetidos a uma bateria de testes que incluiu resistência à tração, dureza Brinell, densidade, nível de porosidade e avaliação do processo de enchimento dos moldes, que forneceram subsídios para a avaliação da eficiência de cada método. Comparando-se os resultados dos testes, pode-se concluir que o método de vazamento contra gravidade teve um melhor "desempenho" quando comparado com os resultados do método convencional. / This work consists in a comparison between the conventional pouring method, with the counter gravity pouring method, for the investment casting process. In the counter gravity method compressed air was used as the pressurized element and a hermetic melting furnace. The metal was the aluminum alloy 356, with silicon and magnesium as the additive element. Three differents test specimen groups were melted: one by the conventional method and the others by the counter gravity method, using pressure of 1Kgf/cm2 and 2Kgf/cm2. Mould pouring temperature of 200 and 300°C in 650, 700, 750 and were used. The test specimen were submited to tensile strenght Brinell hardness, density, porosity level tests and the moulds filling process valuation. Comparing the results, it was concluded that the counter gravity pouring method presented a better performance than the conventional method.

No presente trabalho, estudou-se o efeito inibidor do silicato de sódio na corrosão de uma liga de AI-Mg-Si em meio arejado e desarejado, contendo quantidades variadas de Ion cloreto no pW = 10,O . Nos diferentes tipos de ensaios realizados, tais como, traçado de curvas de polarização, ensaios galvanostáticos e com par galvânico, utilizou-se corpos de prova anodizados ou polidos. Os resultados experimentais mostraram que 1 g/l de silicato de sódio neutro de composição Na2O : 3.3 SiO2, demonstrou total efeito inibidor da corrosão da liga de A1-Mg-Si, em solução contendo até 60 p.p.m. de NaC1. Em concentrações de 1060 p.p,m. e maiores de NaC1, o silicato mostrou apenas efeito retardador da corrosão, com diminuição da incidência de pites. A análise dos produtos de corrosão, formadas sobre a superficie dos pites, feita usando-se raio-X e espectroscopia de infravermelho, mostrou que esses produtos têm estrutura amorfa e contêm silicato e grupos hidroxila. Finalmente, medidas de capacitância da dupla camada, confirmaram a existência de uma película que se forma sobre a superfície da liga de alumínio, quando em solução de silicato. / The present work analyses the inhibitor effect of sodium silicate on the corrosion of an A1-Mg-Si alloy in aereated and deaereated solutions containing varying amounts of chlorfde ions, at pH = 10.0 . Anodized and polished especimens were used in all kinds of experiments performed so as polarization curves, galvanostatic tests and galvanic couple. The experimental results showed that 1 g/l of neutral sodium silicate, whose composition was Na20: 3.3 SiO2 , presented a total inhibiting effect on the corrosion of the A1-Mg-SI alloy in aqueous solutions containing up to 60 p.p.m. NaCl. In concentrations of 1060 p.p.m. NaCl, and higher, the silicate showed only a partial inhibiting effect, diminishing pitting nucleation and propagation. Analyses of the corrosion products fomed over the effects, using X-rays and infrared spectroscopy, showed that these products were amorphous, and confirmed the presence of silicate and OH- groups. Measurements of double layer capacitance pointed to the existence of a film (probably containing aluminum silicate) that grew on the aluminum surface when imersed in a silicate solution.

Pretende este trabalho dar início ao estudo do processo de forjamento isotérmico de uma peça de uma liga de alumínio (Al Mg Sil) através de alguns parâmetros como curva de escoamento, influência de lubrificantes e modelos de cálculo de força. Para a análise da curva de escoamento da liga Al Mg Sil foram realizados testes alterando-se tanto a temperatura de ensaio como a velocidade de prensagem. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados de duas referências bibliográficas. Em relação ao forjamento apresenta-se a ferramenta utilizada nos testes e descreve-se sobre as influências de alguns lubrificantes testados. Finalizando, mostra-se os resultados obtidos experimentalmente e os resultados obtidos através da aplicação de três modelos teóricos extraídos da literatura. Conclusões e sugestões para futuros trabalhos são também apresentados. / The objetive of this work was to start a study of the isothermal forging process of an aluminium alloy (AL Mg Sil) workpiece by using parameters as the yield curve, influente of lubrificant and force calculation models. Tests were carried out to analyze the yield curve of the alloy as a function of the test temperature and the pressing velocity. The experimental results were compared with results from two bibliographic referentes. With regard to the forging processes, the tool employed and the results of tests obtained with some lubricants are presented. Finally, a comparison is made of the experimental results and of results obtained from three theoretical model. Conclusions and suggestions for future work are also presented.

Este trabalho pretende, na visão de novas tecnologias, discutir o processo de forjamento das ligas de alumínio (ABNT 6061), buscando propor uma metodologia baseada na ciência da engenharia. Deseja-se minimizar os procedimentos de tentativa e erro no desenvolvimento de processos de conformação. Para tanto, novas tecnologias disponíveis atualmente, tais como o Projeto Assistido por Computador (CAD), a Fabricação Assistida por Computador (CAM) e a Simulação do Processo (CAE) são empregadas. Resultados experimentais mostrando o comportamento da liga ABNT 6061 através das curvas de escoamento bem como o estabelecimento da condição do atrito no processo de conformação, avaliando dois lubrificantes comerciais disponíveis (Deltaforge 31 e Oildag) para aplicações nas ligas de alumínio, são reportados neste trabalho. A comparação dos resultados obtidos de um experimento prático de forjamento com a simulação pelo “Método dos Elementos Finitos” usando o código “QForm” é apresentada para uma peça de simetria axial em liga de alumínio. Finalmente, os resultados obtidos no forjamento de um componente automotivo em liga de alumínio (ABNT 6061), desenvolvido em parceria com a empresa Dana, são analisados e comparados com as simulações computacionais realizadas usando o código “Superforge”. / This work intends, on the view of new technologies, to discuss the forging process of aluminum alloys (ABNT 6061) and aims at proposing a methodology based on the engineering science. It is desired to minimize trial and error procedures in the development of forming processes. For such, new technologies available today, such as Computer Aided Design (CAD), Computer Aided Manufacturing (CAM) and Computer Aided Engineering (CAE) are employed. Experimental results showing the behaviour of an ABNT 6061 through flow curves as well as the establishment of friction conditions in the forming process by evaluating two commercially-available lubricants (c.e., Deltaforge 31 and Oildag) for aluminum alloys applications are reported in this work. A comparision of the results obtained from a forging experiment with finite element method (F.E.M.) simulations using “QForm” code is presented for an axially-simmetric part made of aluminum alloy. Finally, forging results of an automotive component made of an aluminum alloy (ABNT 6061) developed in partnership with DANA, area analyzed and compared to F.E.M. computational simulations obtained through the SuperForge software.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-05T21:22:46Z No. of bitstreams: 1 2017_JoséIldonSaraivaSilva.pdf: 18562541 bytes, checksum: 92791e681f9b7b35fd16cbb2a4fef4e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-07T15:37:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JoséIldonSaraivaSilva.pdf: 18562541 bytes, checksum: 92791e681f9b7b35fd16cbb2a4fef4e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T15:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JoséIldonSaraivaSilva.pdf: 18562541 bytes, checksum: 92791e681f9b7b35fd16cbb2a4fef4e5 (MD5) Previous issue date: 2018-03-07 / Neste presente trabalho foram fabricadas em laboratório duas ligas binarias diluídas do sistema Al-Nb, sendo a primeira com 0,8%Nb e a segunda com 1,2%Nb. Essas ligas foram solidificadas de forma que o fluxo de calor durante a solidificação ocorresse de forma unidirecional e transiente. Para tanto, foi utilizado um dispositivo de solidificação unidirecional vertical ascendente, constituído por um forno com controle eletrônico de temperatura, uma lingoteira de aço inoxidável com chapa molde de aço carbono 1020, instrumentada com termopares posicionados em função da chapa molde e um sistema de arrefecimento capaz de manter a chapa molde em uma temperatura constante de 25o C. Inicialmente foram obtidas as curvas experimentais e determinadas as variáveis térmicas de solidificação, tais como: velocidade de deslocamento da isoterma liquidus e a taxa de resfriamento para ambas as ligas estudadas. As microestruturas foram medidas com o auxilio de técnicas metalográficas e de microscopia óptica e correlacionadas com as variáveis térmicas obtendo-se assim as leis experimentais de crescimento dendrítico primário e secundário. Foram confeccionados corpos de prova para a obtenção do modulo elástico dinâmico, do fator de amortecimento e da dureza em função da variação das microestruturas. Os resultados indicam que as microestruturas mais refinadas tiveram maiores valores de modulo elástico e de dureza. / In this work two dilute binary alloys of the Al-Nb system were fabricated in the laboratory, a first one with 0.8% Nb and the second with 1.2% Nb. These alloys were solidified so that the heat flux during solidification occurred unidirectionally and transiently. For this purpose, an upward vertical unidirectional solidification device was used, consisting of an oven with electronic temperature control, a stainless steel ingot mold with 1020 carbon steel mold plate, instrument with thermocouples positioned as a plate and a cooling system Capacity to maintain a plate at a constant temperature of 25o C. Initially they were obtained as experimental curves and determined as solidification thermal variables, such as: velocity of displacement of the liquid isotherm and cooling rate for both alloys studied. The microstructures are measured with the aid of metallographic and optical microscopy techniques and correlated with thermal variables, thus obtaining experimental laws of primary and secondary dendritic growth. Test specimens were prepared to obtain the dynamic elastic modulus, the damping factor and the hardness as a function of the microstructures variation. The results indicate that as more refined microstructures had higher values of elastic modulus and hardness.