Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 400368.pdf: 4977900 bytes, checksum: 08b0f646dbce22d8e73ab4450850b4f0 (MD5) Previous issue date: 2008-03-25 / Nesse presente trabalho foi desenvolvido uma metodologia de fus?o e solidifica??o unidirecional ascendente para a obten??o de lingotes, de metais puros, com macroestrutura colunar grosseira e que possa ser aplicada na produ??o de lingotes de sil?cio multicristalinos para a ind?stria fotovoltaica. Visando gerar as condi??es necess?rias para a obten??o da macroestrutura desejada, a metodologia baseia-se no monitoramento e controle de par?metros t?rmicos tais como: velocidade de solidifica??o, gradiente t?rmico e taxa de resfriamento, e na correla??o desses par?metros com a macroestrutura. Para o desenvolvimento do trabalho foi projetado um forno de fus?o e solidifica??o unidirecional ascendente com sistema de aquecimento resistivo capas de atingir temperatura de 1650 ?C. Tamb?m foi constru?da uma lingoteira, para trabalhar com os metais zinco e alum?nio, de a?o inoxid?vel com 180 mm de comprimento por 51 mm de di?metro com duas configura??es de sistema de resfriamento capaz de gerar varia??es nos par?metros t?rmicos. Para trabalhar com sil?cio foi utilizado cadinho de quartzo e um sistema para atmosfera de prote??o tamb?m constru?do em quartzo. Com os resultados obtidos foi poss?vel observar que a taxa de resfriamento tem uma importante correla??o com a macroestrutura bruta obtida no processo de solidifica??o unidirecional ascendente. Os lingotes de zinco e alum?nio apresentam TCE bastante evidente e as taxas de resfriamentos que ocasionaram essa transi??o foram da ordem de 0,0035 ? 0,0049 ?C/s para o Zn e 0,013 ? 0,028 ?C/s para o Al. Das an?lises dos par?metros de solidifica??o e correla??o com a macroestrutura, foram determinadas as express?es do tipo: expoentT = cons tan te. TG e o. No forno foi poss?vel fundir e solidificar sil?cio in-situ.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412714.pdf: 7415116 bytes, checksum: 8a78dd0f87fb8b9a8afee7db246724c9 (MD5) Previous issue date: 2009-03-27 / Neste trabalho analisou-se a influ?ncia da estrutura bruta de solidifica??o nas condi??es de tratamentos t?rmicos de solubiliza??o e envelhecimento natural da liga Al-4,0%Cu, em peso. Para os experimentos foi utilizado um forno vertical que permite solidifica??o in situ e resfriamento do molde com ar comprimido. A liga Al- 4%Cu foi fundida a 720?C em lingoteira em a?o inoxi d?vel AISI 304 resfriado na base, permitindo condi??es de solidifica??o unidirecional vertical ascendente. Termopares tipo K foram posicionados ao longo da altura do lingote. Amostras longitudinais e transversais foram analisadas quanto ? macroestrutura e microestrutura, e correlacionadas com as condi??es de solidifica??o, determinadas a partir dos perfis t?rmicos obtidos durante a solidifica??o dos lingotes. Posteriormente, as mesmas foram submetidas a tratamentos t?rmicos de solubiliza??o em temperatura de 540?C em diferentes tempos: 7h, 8h e 9h, seguidos por resfriamento em ?gua a 25?C, e envelhecidas naturalmente. Ap?s a solubiliza??o e durante o envelhecimento natural, as amostras foram caracterizadas por an?lises metalogr?ficas e medi??es de dureza Brinell. Os tratamentos t?rmicos realizados demonstraram a influ?ncia da estrutura bruta de fus?o sobre as caracter?sticas estruturais nas condi??es analisadas, onde estruturas colunares mais refinadas e com menores espa?amentos dendr?ticos apresentaram valores de dureza maiores durante as primeiras etapas do envelhecimento, atingindo at? 50% de aumento em rela??o ? condi??o fundida.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-10-08T19:34:57Z No. of bitstreams: 1 475596 - Texto Completo.pdf: 2569646 bytes, checksum: 87f00d99521e4a5c1546b918ddaa178b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-08T19:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 475596 - Texto Completo.pdf: 2569646 bytes, checksum: 87f00d99521e4a5c1546b918ddaa178b (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / The main objective of this work was to analyze the solutioning and artificial aging heat treatments of aluminum-copper casting alloys, composed of two distinctive copper contents: 2.5% and 3.5%, unidirectionally solidified in an instrumented metal-mold system. Solidification parameters such as solidification velocities, thermal gradients and cooling rates were determined from cooling curves obtained by thermal analysis. Macrostructures and microstructures of ingots were analyzed in relation to parameters such as columnar-equiaxed transition (CET) and the secondary dendrite arm spacing (SDAS). The heat treatments were performed in order to better understand the solutioning and artificial aging processes of copper in the aluminum matrix. The results concerning to the solidification parameters have permitted to obtain expressions for solidification velocities, thermal gradient and cooling rates as a function of examined alloys. Relationship among solidification conditions, structural formation and hardness were also obtained [SDAS=f(TRL); HB=f(SDAS)]. The Al-3.5wt%Cu alloy has show smaller dendritic arm spacing (10%), higher columnar zone (12%), higher hardness in the as-cast condition (8%), as well as better response to the heat treatments than the examined Al-2.5wt%Cu. / O principal objetivo deste trabalho foi analisar a solubiliza??o e envelhecimento artificial da liga alum?nio-cobre, compostas por dois diferentes percentuais de cobre: 2,5%, e 3,5%, solidificadas unidirecionalmente em sistema metal/molde instrumentado. Os principais par?metros de solidifica??o, como velocidades de solidifica??o, gradientes t?rmicos e as taxas de resfriamento foram determinados a partir das curvas de resfriamentos obtidas por an?lises t?rmicas. Foram analisadas as macroestruturas e as microestruturas dos lingotes, em rela??o aos par?metros de transi??o colunar-equiaxial (TCE) e espa?amentos dendr?ticos secund?rios (EDS). Os tratamentos t?rmicos foram realizados com o intuito de compreender melhor o processo de solubiliza??o e envelhecimento do cobre na matriz de alum?nio, definindo quais tempos e temperaturas que otimizam o processo de endurecimento por precipita??o. Os resultados obtidos em rela??o ? cin?tica de solidifica??o permitiram a obten??o de express?es correlacionado as velocidades, os gradientes t?rmicos e as taxas de resfriamento para ambas as ligas. Tamb?m foram obtidas rela??es entre as condi??es de solidifica??o, forma??es estruturais e as durezas nas diferentes etapas [EDS=f(TRL); HB=f(EDS)]. A liga Al-3,5%Cu apresentou menores valores dos espa?amentos dendr?ticos secund?rios (10%), maior comprimento da zona colunar (12%), maiores durezas na condi??o bruta de solidifica??o (8%), bem como melhor resposta aos tratamentos t?rmicos quando comparada ? liga Al-2,5%Cu.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401359.pdf: 12495534 bytes, checksum: bd668e0363476d80fd75b86b4d4afe67 (MD5) Previous issue date: 2008-03-26 / A Zn-22%Al ? uma liga eutet?ide de zinco sendo o alum?nio o principal elemento de liga, com alta resist?ncia ? corros?o, boa fluidez no estado l?quido, apresentando superplasticidade ap?s tratamento t?rmico. A complexidade das fases presentes na liga bruta de fus?o se deve a forma??o da fase eutet?ide (α+η) por decomposi??o da fase metaest?vel β - rede c?bica de face centrada, no ponto eutet?ide. O eutet?ide possui estrutura lamelar formada pela fase α - rede c?bica de corpo centrado e pela fase η - rede hexagonal compacta. Durante o envelhecimento, ocorre uma mudan?a na microestrutura com libera??o de calor (rea??o exot?rmica). O objetivo deste estudo foi verificar a rela??o entre a taxa de resfriamento (na solidifica??o at? forma??o do eutet?ide) com a morfologia das fases obtidas antes ap?s o tratamento t?rmico e a temperatura alcan?ada na rea??o exot?rmica. Ap?s a obten??o da liga, lingotes de Zn-22%Al foram refundidos sobre arg?nio, em uma barqueta de grafite, em um forno tubular. A solidifica??o e o resfriamento foram monitorados pelo sistema de an?lise t?rmica. No tratamento t?rmico amostras foram aquecidas acima do ponto eutet?ide, resfriadas em uma mistura de ?gua e gelo (em equil?brio) e deixadas envelhecer em repouso, recobertas com manta t?rmica refrat?ria. Para as an?lises metalogr?ficas e os ensaios de dureza foram obtidos quatro diferentes tipos de amostras da parte central do lingote, sendo elas: solidificadas e resfriadas dentro e fora do forno, com e sem tratamento t?rmico. Amostras foram caracterizadas por microscopia ?ptica, microscopia eletr?nica de varredura e microan?lise por EDS (electron dispersive spectroscopy). Com base nos resultados obtidos pode-se verificar que a taxa de solidifica??o e resfriamento apresentam grande influ?ncia na forma??o da macroestrutura, e na microestrutura antes a ap?s tratamento t?rmico. Observou-se que a temperatura atingida pela amostra durante o envelhecimento ? dependente da homogeneidade da composi??o da estrutura lamelar (α+η), isto ?, amostras solidificadas e resfriadas com taxas maiores, atingiram temperaturas maiores. Atrav?s dos ensaios metalogr?ficos, de dureza e microdureza, conclui-se que o aquecimento ocorre durante a mudan?a da morfologia da fase (α+η) de lamelar para quase-globular, que ocorre durante o envelhecimento.