Orientador: Amauri Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_OtavioFernadesLimada_D.pdf: 7409930 bytes, checksum: 185fd4df96219910c3927a54d59d777e (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:18:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_RicardoBatistade_M.pdf: 7908011 bytes, checksum: 685d05a0a4c1c49dc6ea258a768b1ed5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta uma análise experimental da influência do material e da geometria do molde em parâmetros térmicos e estruturais durante a solidificação de ligas alumínio-cobre. Para tanto placas e cilindros das ligas Al-4,5%Cu e Al-15%Cu foram solidificadas em moldes de areia e de aço. Foram obtidas, através de um sistema de aquisição de dados, as curvas de resfriamento em diferentes posições nas peças e na superfície externa dos moldes. Os resultados obtidos permitiram a determinação dos tempos de solidificação nas diferentes condições analisadas. Através de análise metalográfica foi possível determinar a influência da geometria e do material do molde na formação da macroestrutura e da microestrutura durante o processo de solidificação. Um modelo numérico para simulação do processo de solidificação em moldes maciços foi desenvolvido e otimizado. Alguns resultados obtidos com a aplicação do modelo, comparados com resultados experimentais, são apresentados / Abstract: This work presents an experimental analysis of the influence of material and geometry of mold in thermal and structural parameters during solidification of aluminum-copper alloys. Slabs and cylinders of Al-4.5wt%Cu and Al-15wt%Cu alloys were solidified in sand and steel molds. Curves of the variation of temperature in different positions in the solidifying alloy and on the external surface of the mold were determined. From the results solidification times were estimated for all cases analyzed. From metallographic analysis of the influences of geometry and mold material on macrostructure and microstructure were determined. A numerical model to analyze the solidification of alloys in massive molds was developed. Examples of the application of the model compared with experimental results are shown / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Simonides Consani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-18T01:00:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veronesi_GeraldoSergio_M.pdf: 2616948 bytes, checksum: c1182ed8224120fe7775d6d751a3498c (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a análise da dureza superficial e da disposição dos grãos cristalinos de três ligas de Cu-Al (IDEALLOY, GOLDENT e DURACAST), fundidas segundo três fontes de calor(gás/ar, oxigênio/gás e eletricidade). Foram confeccionados 45 modelos de cera (Kerr, tipo II), ut lizando-se uma matriz de aço inoxidável, com uma cavidade semelhante a um preparo MO. Após as fundições, 5 corpos de prova foram incluídos em pastilhas confeccionadas com resina acrílica ativada quimicamente (Clássico), conforme a fonte de calor utilizada. Estas pastilhas de prova, após acabamento e polimento, foram submetidas a análises das disposições dos grios cristalinos. Estas análises foram registradas através do uso de fotomicrografias. A análise da dureza superficial demonstrou que, quando foi utilizada a fonte de calor gás/ar, a liga IDEALLOY apresentou o maior valor. Quando foi utilizado a fonte de calor oxigênio/gás, a liga DURACAST apresentou o maior valor. Com a fonte de calor eletricidade, a liga IDEALLOY apresentou o maior valor de dureza. A análise da disposição dos grãos cristalinos demonstrou que, o maior número de grãos cristalinos por área, coincidiram com aqueles corpos de prova que apresentaram os maiores valores de dureza superficial / Abstract: This work had as objective the superficial hardness and the cristal ines grains disposltion analisis af three aluminum-cupper alloys (IDEALLOY, GOLDENT and DURACAST) molten according to three heat sources (AIR/GASp OXIGEN/GAS and ELECTRICITY). Forty-five wax pattern were made using a stainless steel diep with a cavity like a MO prepare. After casting, five test bodies were incluided in pastilles made with chemically ativated acrilic resin (Clássico) pastilles according to the heat source used. These test pastillesp after finishing and polishingp were subjected to the cristal ines grains disposition analisis. These analysis were recorded through the use of photomicrographies. The superficial hardness analisis demonstrated that when the air/gas heat source was used, the IDEALLOY alloy presented the higher value. When the oxigen/gas heat source was used p the DURACAST alloy presented the higher value. With the electricity heat source the IDEALLOY alloy presented the higher hardness value. The cristalines grains disposition analisis demonstrated that, the biggest number of cristalines grains per area, coincided with those test bodies that presented the higher superficial hardness value / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Ciências

Orientador: Eugênio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Proni_CeciliaTerezaWeishaupt_M.pdf: 17001263 bytes, checksum: 25c148a2e84c82f917de77b96b714fb6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A tixoconformação é uma técnica de processamento de materiais no estado semi-sólido que permite a produção de peças com geometrias near net shape com melhores propriedades mecânicas e com razoável redução no custo final de produção, se comparados aos métodos de fundição e conformação plástica tradicionais. Dentro das várias possibilidades de materiais passíveis de trabalho por esta via, as ligas de alumínio são as mais utilizadas, servindo a diversos segmentos industriais. Contudo, o fornecimento de matéria prima próprias ao tixo-processamento está restrito a alguns produtores, justificando a necessidade de aprofundamento e ampliação de conhecimento com respeito às ligas já produzidas por fundição convencional. Este trabalho apresenta um exame da viabilidade de tixoconformação de duas ligas comerciais: AA 2011 e AA 2014. Esta avaliação foi executada em três etapas distintas: 1) análise dos seus constituintes, das temperaturas de fusão e de solidificação, dos microprecipitados existentes e dos tipos de porosidade; 2) reaquecimento de amostras para observar a resposta à globularização em duas temperaturas distintas (duas frações sólidas) e em quatro tempos de espera diferentes, com a posterior análise quantitativa por meio da metalografia; 3) ensaios de viscosidade nas mesmas condições, com posterior análise microestrutural via MEV e EDS das amostras que apresentaram valores de viscosidade muito altos. Os resultados destas avaliações mostraram que estas duas ligas são tixoconformáveis até a temperatura de 610°C, pois apresentaram valores de viscosidade abaixo de 1x106 Pa.s e tensão máxima abaixo de conformação de 1,0 MPa, conforme escolhas adequadas entre tempos de espera e taxa de aquecimento. Porém, também foi constatada a formação de alumina nos poros de algumas amostras após o reaquecimento necessário à tixoconformação, fornecendo um valor mais alto de viscosidade para estas amostras, se em comparação aos valores encontrados em outros ensaios com pouca ou nenhuma formação de alumina. A eliminação de porosidade na matéria prima com a conseqüente minimização do surgimento de alumina viabilizará a tixoconformação de ambas as ligas / Abstract: Thixoforming is a technique for processing materials in the semi-solid state which allows the production of parts near-net-shape geometries, with better mechanical properties and reasonable reduction in the final production cost, compared to traditional casting and plastic forming. Among the various possibilities of materials that can work in this way, aluminium alloys are the most used. However, the world provision of raw material for thixoforming is restricted to few producers, justifying the need for deepening and widening of knowledge with respect to alloys already produced by the conventional casting industries. This dissertation presents an examination of the feasibility of thixoforming of two commercial alloys: AA 2011 and AA 2014. This evaluation was performed in three steps: 1) analysis of their constituents, analysis of melting and solidification temperatures, analysis of the existing micro precipitates and quantity and types of porosity, 2) reheating samples to observe the globularization response to two different temperatures (two solid fractions) and four holding times, with the subsequent quantitative analysis by metallography, 3) tests of the viscosity under the same conditions, with subsequent microstructural analysis by SEM and EDS of the samples that showed very high viscosity values. The results of these evaluations showed that these two alloys are thixoformable up to temperatures of 610°C, since their viscosity values were achieved below than 106 Pa.s, and consequently maximum conformation stress of 1.0 MPa, as appropriate choices between waiting times and heating rate were achieved. However, the formation of alumina in the pores of some samples after the necessary reheating to previous to thixoforming, provide a higher value of viscosity, when compared to values found in other trials with little or no alumina. The elimination of porosity in the raw material, with the consequent minimizing the appearance of alumina will make possible the thixoforming of both alloys / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Amauri Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_DanielMonteiro_M.pdf: 7995773 bytes, checksum: 8859b8e785820d46c1b77212d7acaa31 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Os espaçamentos dendríticos são parâmetros microestruturais importantes, resultantes do processo de solidificação. Eles afetam os perfis de microssegregação e governam a formação de segundas fases na região interdendrítica, influenciando, conseqüentemente, as propriedades mecânicas do material. Poucos estudos têm analisado os efeitos da convecção no líquido interdendrítico, bem como a influência da direção de crescimento em relação à gravidade nos espaçamentos dendríticos. Neste trabalho, foi utilizado um dispositivo de solidificação unidirecional vertical descendente, constituído por uma lingoteira de aço inox com diâmetro interno de 56mm, 150mm de comprimento e 10mm de espessura. Na parte superior, foi posicionada uma câmara de refrigeração a água do mesmo material do molde e com espessura útil de 3,0 mm. Após a obtenção dos lingotes e registrados os respectivos perfis térmicos experimentais, foram determinadas as variáveis térmicas de solidificação: coeficiente de transferência de calor metal/molde, velocidades de deslocamento da isoterma liquidus, gradientes térmicos, tempos locais de solidificação e taxas de resfriamento para a solidificação unidirecional descendente de ligas hipoeutéticas do sistema Al-Cu (Al3%Cu, Al5%Cu e Al8%Cu). Estas variáveis térmicas foram confrontadas com as previsões teóricas de um modelo numérico de solidificação e em seguida correlacionadas com os parâmetros microestruturais experimentais (espaçamentos dendríticos primários e secundários). Dessa forma, foram determinadas equações experimentais de crescimento para a solidificação descendente. As previsões teóricas de modelos de crescimento dendrítico representativos da literatura foram conftontadas com os resultados experimentais. Realizou-se também uma análise comparativa destes espaçamentos dendríticos com resultados obtidos para solidificação vertical ascendente de ligas de mesma composição / Abstract: The dendritic spacings are important microstructural parameters, involved in solidification processes. They can affect not only microsegregation profiles but also the formation of secondary phases within interdendritic regions, which influences mechanical properties of cast structures. A small number of studies have been carried out in order to analyze the effects of melt convection within the interdendritic region or to verify the influence of growth direction on dendritic arm spacings. In this work, an experimental set-up of downward solidification with a stainless steel mold, having an internal diameter of 56mm, height 150mm and wall thickness of 10mm, was used. The upper part of the split mold was closed with a water-cooling chamber made of stainless steel, with a wall thickness of 3 mm. Besides, a combined theoretical and experimental approach is developed to quantitatively determine solidification thermal variables such as: transient metallmold heat transfer coefficient, tip growth rate, thermal gradient, tip cooling rate and local solidification time during downward transient solidification of hypoeutectic AI-Cu alloys solidified downwards (Al-3wt%Cu, Al-5wt%Cu and Al-8wt%Cu). These solidification thermal variables are correlated with dendritic spacings (primary and secondary spacings), which have been measured along cross and longitudinal sections of ingots solidified under downward transient heat flow conditions. Predictive theoretical models for dendritic spacings have been compared with experimental observations. A comparison between upward and downward unsteady-state results for dendritic spacings has also been conducted. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eid_MarcoAntonio_M.pdf: 19245694 bytes, checksum: b272ecb88a2fa2a6affcf2a60d7e8d47 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Apesar da importância tecnológica da solidificação de ligas metálicas sob fluxo de calor radial, relativamente poucos estudos estão sendo feitos nessa área. Neste trabalho, a solidificação da liga Al 4,5%Cu em molde de aço radial cilíndrico é analisada e comparada com a solidificação direcional em molde resfriado.Inicialmente a variação de temperatura em diferentes posições no metal e no molde foi medida durante a solidificação usando um sistema de aquisição de dados. Essas variações de temperatura foram introduzidas em um método numérico para determinar a variação do coeficiente de transferência de calor na interface metal/molde pelo método inverso. Os resultados para a solidificação unidirecional e radial foram comparados mostrando que o coeficiente de transferência de calor para o fluxo de calor radial é menor. A variação dos espaçamentos dendritos secundários foram medidos através de um microscópio óptico. Comparações entre os resultados mostraram maiores espaçamentos para fluxo de calor radial. Comparações entre variações e temperaturas calculadas numéricas e experimentalmente comprovaram que o método numérico descreve satisfatoriamente o processo de solidificação radial / Abstract: In spite of technological importance of solidification of metallic alloys under radial heat flow, relatively few studies have been carried out in this area. In this work the solidification of Al 4.5 wt% Cu cylinders against a steel massive mold is analyzed and compared with unidirectional solidification against a cooled mold. Initially temperature variations at different positions in the casting and in the mold were measured during solidification using a data acquisition system. These temperature variations were introduced in a numerical method in order to determine the variation of heat transfer coefficient at metal/mold interface by inverse method. The results for unidirectional and radial solidification were compared showing that the heat transfer coefficient is smaller for radial heat flux. The primary and secondary dendrite arm spacing variations were measured through optical microscopy. Experimental results for temperature variations were applied to estimate thermal parameters of the solidification process. Comparisons carried out between experimental and numerical data showed that the numerical method describes well the solidification processes under radial heat flux / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica