Title: Influence of Solid Solution Elements and Precipitate Formation on the Mechanical Behaviour of Magnesium Alloys Author: Mgr. Kseniya ILLKOVÁ Department / Institute: Department of Physics of Materials, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University in Prague Supervisor of the doctoral thesis: Doc.RNDr.František Chmelík, CSc. Department of Physics of Materials, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University in Prague Abstract: Mg-1 wt. % Mn alloys containing about 1 wt.% of calcium (MX10), aluminium (AM11), cerium(ME11), yttrium (MW11), neodymium (MN11) and 8 wt.% of aluminium (AM81) were indirectly extruded with two different speeds. The partially recrystallised microstructures obtained in MX10, AM11, ME11 and MW11 after slow extrusion exhibited bimodal grain size distributions. Only in the case of AM81 and MN11 a fully recrystallised microstructure was found, indicating differences in the grain nucleation rate during recrystallisation. In these alloys, the weakest texture and, correspondingly, the lowest asymmetry in mechanical properties were also observed. The acoustic emission technique was used to reveal dislocation or twin controlled deformation in differently textured fractions of the microstructure during tensile and compression testing. A direct correlation between the acoustic...

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11101.pdf: 14947333 bytes, checksum: 406b8a75c6ea3f6de25d35915bd97dc1 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09673.pdf: 6473990 bytes, checksum: f8b53c5c1d35245956acaf44b35ed078 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-21T10:14:57Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-01-21T10:14:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11101.pdf: 14947333 bytes, checksum: 406b8a75c6ea3f6de25d35915bd97dc1 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo desse trabalho foi o de obter-se fios de cobre em três composições químicas distintas da liga Cu-Mg a partir de cobre eletrolítico e de magnésio. Foram avaliadas as etapas envolvidas, começando com a fusão de botões em forno a arco na composição do eutético Cu-Mg, diluição destes botões em forno resistivo, vazamento em lingoteira de cobre, seguido de tratamento térmico de homogeneização em forno resistivo a 910 ºC por 2 h. Os tarugos foram posteriormente trabalhados mecanicamente por forjamento rotativo seguido de um passe final de acabamento por trefilação, para obtenção do fio. As análises químicas realizadas nos lingotes indicaram que a rota de preparação dos fios mostrou-se adequada aos estudos em escala de laboratório, suficiente para a confecção de fios com área de seção transversal de 4 mm2 por 10 m de comprimento, para cada composição de liga. Os fios foram caracterizados mecanicamente por ensaio de tração e de dureza após tratamento térmico de recristalização a 510 ºC por 1 h. Os fios também tiveram as condutividades elétricas medidas na condição recristalizada e os resultados foram comparados com dados experimentais da literatura. Os materiais obtidos mostraram-se adequados à utilização como fio condutor de energia elétrica. Os limites de escoamento e de resistência a tração tiveram seus valores melhorados com o aumento do teor de magnésio na liga, 11 % e 24 %, respectivamente, enquanto houve queda nos valores de condutividade elétrica para cerca de 60 % IACS (International Annealed Copper Standard). / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09673.pdf: 6473990 bytes, checksum: f8b53c5c1d35245956acaf44b35ed078 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-21T10:14:57Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-01-21T10:14:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O Processamento e Análise Digital de Imagens é utilizado cada vez mais para agilizar processos, aumentar a precisão, segurança e confiabilidade de dados extraídos de imagens nas mais diversas áreas de pesquisa. No entanto, muitas vezes é necessário que o pesquisador faça, ele próprio, o pré-processamento das imagens, mesmo não sendo um especialista nesta área. Isto coloca em risco o próprio objetivo do uso do Processamento e Análise Digital de Imagens. Este trabalho analisa a relação dos dados extraídos de uma imagem (micrografia) através do software livre ImageJ com relação ao seu processamento final desejado, avaliando assim, a necessidade ou não, de uma ou mais sequencias de pré-processamento para adequar a imagem para o processamento final, indicando ainda quais fatores de influência apresentam informações irrelevantes ou incompletas para o processamento final utilizando ferramentas da Lógica Paraconsistente Anotada. Os resultados obtidos mostram que esta abordagem carece de informações diversificadas sobre a imagem original capturada que possam subsidiar a tomada de decisão quanto aos procedimentos necessários e, para o pré-processamento adequado ao objetivo desejado. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

The objective of this research was to explore the possibility of developing novel Magnesium-Tin alloys with improved mechanical properties by micro-alloying. Magnesium is the lightest of all structural metals. It can be machined faster and with almost half the power required for aluminum. There is a limitless supply of magnesium in sea water and it can also be recycled at 5% of initial energy requirements. These properties make magnesium an ideal green alternative to replace metals and polymers in automotive, aerospace, biomedical and defense sectors. The potential weight reduction in the US automotive market alone, leads to 100 billion gallons of gas saved and 6.5 billion gallons of CO2 emissions reduced per year. In defense and aerospace markets, China is the leading foreign supplier of rare earth metals necessary for fabrication of current high-performance Mg alloys, making core defense technologies vulnerable to the interruption of Chinese imports. In the past, China has used its control over mining, application and import of rare earth metals as a strategic leverage. These new Magnesium-Tin ternary alloys offer an alternative that can be made from domestic resources improving national security and minimizing foreign dependence on rare earth metals import. Our results establish that microalloying can tackle issues arising from sluggish precipitate formation kinetics and precipitate size distribution in binary Magnesium-Tin alloys. These new alloys also offer an order of magnitude reduction in heat treatment time (from approximately 1000 hours to less than 100 hours), which makes the benefits of their application two-fold by decreasing manufacturing energy costs and production time. This can also open the route for development of new age-hardenable wrought Magnesium alloys.