Orientador: Ricardo Enrique Medrano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T00:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padua_CleiaGuiottide_M.pdf: 3230847 bytes, checksum: 4236e93fe0059cfdad46c595872fdc74 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Realizamos ensaios de deformação, com o objetivo de estudar as propriedades mecânicas de monocristais de cobre. Para isso foram crescidos monocristais laminares de 1mm de espessura, orientados convenientemente tal que os segmentos de discordância que predominem no cristal fossem do tipo em parafuso ou em cunha. Alguns monocristais não se comportaram de acordo com a Lei de Schmid, ou seja, começaram a se deformar fora do sistema que tem a tensão de cisalhamento resolvida maior, chamado sistema primário. Devido a isso foi determinado o sistema de deslizamento, seguindo as variações da orientação do eixo de tensão, no difratômetro de Raios-X. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram que a tens ao critica de cisalhamento resolvida no plano primário, era maior nos cristais com predominância de discordâncias do tipo cunha do que nos cristais com predominância de discordâncias do tipo parafuso. Também foi observado que no primeiro tipo de cristais a região I de deformação esteve praticamente ausente. Este fenômeno está associado à distintas tensões criticas de cisalhamento para distintos sistemas de deslizamento. Devemos mencionar que resultados similares já haviam sido observados no alumínio[3l]. No entanto, os efeitos superficiais muito importantes neste material, deixavam dúvidas se esses resultados eram devidos à cristalografia da deformação ou aos efeitos superficiais. No cobre, como os efeitos superficiais (camada de óxido) são praticamente inexistentes, os resultados obtidos foram atribuídos somente à cristalografia da deformação / Abstract: Single crystal plates of copper with a thickness of about 1mm, oriented for easy glide were deformed in tensile tests. In addition, the orientation of the Burgers vector of the deformation is carried mainly either by edge dislocation (E - type crystal) or by screw dislocation (S - type crystal). This follows from the fact that the slip line length is so large that one of the dislocation components escapes through the plate surface. The flow stress for E - type crystal is found to be higher than for S - type crystals. For E - type crystals the strain - hardening curve begins practically with the transition to stage II and violation of Schmid's law of critical resolved shear stress are observed: in E - type crystals deformation can star in a secondary system which has more screw character than the primary one. Similar results have been reported for aluminum single crystals[31], but due to the fact that aluminum have a strong oxide layer at the surface, the results could be related to either the crystallography of deformation or surface effects. In the case of copper the oxide layer is not adhered to the metal, therefore the present results are related to the crystallography of deformation / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-07-25T14:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rizzo_ErnandesMarcosdaSilveira_D.pdf: 32173805 bytes, checksum: 05f750567db699c6df85038314e1158f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Em determinados processos, como por exemplo no lingotamento contínuo de placas fmas de aço, lingotamento de tiras fmas (duplo-rolo) e forjamento semi-sólido, faz-se uso da aplicação da deformação plástica da peça com o núcleo da mesma parcialmente no estado líquido. Este processo geralmente acarreta variações na composição química e na microestrutura ao longo do produto a ser obtido. Neste trabalho, propõe-se dois modelos matemáticos que permitem analisar a movimentação das fases sólida e líquida antes, durante e após a aplicação da deformação plástica. Os modelos também possibilitam a determinação da variação da temperatura, da evolução da fração de sólido e da variação da composição no líquido e no sólido durante o processo de solidificação/deformação. São implementados dois tipos de modelos: i) Um modelo simplificado, considerando apenas a condução. Este modelo foi desenvolvido considerando a aplicação do método do contínuo; ii) Um modelo bidimensional que considera simultaneamente os fenômenos de convecção e de difusão. Neste modelo, é dado ênfase na incorporação de fenômenos ocorrendo em escala microscópica no modelo macroscópico de transporte de determinadas variáveis no sistema. As equações macroscópicas de conservação são introduzidas através do método de volumes ponderados. Os resultados numéricos são comparados com resultados experimentais obtidos pelo autor utilizando-se um dispositivo especialmente construído que permite a realização da solidificação controlada de um composto orgânico (SCN e acetona) de comportamento de solidificação similar às ligas metálicas. A comparação dos resultados numéricos com os resultados experimentais permitiu validar o modelo desenvolvido. A seguir o programa computacional desenvolvido é aplicado no estudo da solidificação/deformação plástica de um aço multicomponente / Abstract: The deformation of the partially solidified strand during near net shape continuous casting of thin slabs is only one example of a technologically important process where a mushy zone is mechanically altered in order to achieve improved grain structures and homogeneity. However, the phenomena occurring during plastic deformation of a solidifying mush are poorly understood, have not been observed directly, and have not been modeled in detail. An experimental setup has been designed for performing controlled solidification experiments. The test material chosen is the transparent SCN-acetone alloy, which not only closely approximates the solidification behavior of metallic alloys, but also has similar mechanical properties as metais near the melting point. During the experiments, we have visualized and/or measured the convection pattems of the liquid, the local displacement and deformation rate of the mushy zone solid, temperature pro files using a set of thermocouples, and liquid compositions by withdrawing small samples. Results are presented for a range of experimental conditions. A mathematical model is presented that predicts the temperature and solid fraction profiles, liquid concentration evolution, and solid phase displacement during the deformation of a solidifying mush. Two mathematical models are developed. One uses continuum method and solves only the energy conservation equation for a one-dimensional situation. The second mathematical model takes in account conduction and convection and applies the volume averaging method, the enthalpy technique, and a coordinate transformation to avoid a changing mesh in a numerical solution. This model is derived considering a twodimensional case. The numerical results are found to closely match the experimental measurements. The two-dimensional model developed is applied to study the process of solidification/plastic deformation of multicomponent steel / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica