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Influência da adição de nanopartículas de TiO2 na obtenção de compósitos a base de liga AA2014 fabricada via metalurgia do pó / Influence of the addition of TiO2 nanoparticles in the composites formation based AA2014 alloy manufactured by powder metallurgySilva, Flávia Costa da 20 June 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aluminum matrix composites and its alloys, especially AA2014, are widely used in automotive and aeronautics applications. The properties of this are very influenced by hardening treatment, however its use is limited at temperatures above 150ºC due to loss of properties caused by the growth of precipitates at this temperature. The addition of a new phase, finely dispersed in the matrix can act as nucleation points and enable the growth of this precipitates and that materials is frequent the addition of ceramic particles for these puporses. At this work, the 2014 alloy was reinforced with nanoparticles of TiO2 by powder metallurgy route, then consolidated by extrusion and done precipitation. Was studied the influence of these particles in the solubilization and precipitation mechanism of the extruded composite and the sintering process. The alloy was produced by high energy ball milling and the strengthening was added by planetary mill, the powders were extruded, shaped and applied to T6 heat treatment. Through dilatometry of extruded specimens, was analyzed the changes in the material and observed the sintering behavior of powders. The phases, strengthened and its distribution were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and conventional optical microscopy. The fracture surface was observed by SEM to assess the mechanism involved in fractures. Finally, the influence of reinforcement in the matrix was analyzed for the mechanical properties of hardness, tensile strength and wear by sliding test. The alloy obtained by high energy milling had properties coherent to manufacture by conventional methods. The TiO2 hinders the growth of precipitates at a high temperature, which ensures the thermal stability of the material, also allows for the nucleation of precipitates in the matrix-reinforcement interface, however the reinforcement blocks the diffusion between the particles during the sintering process, lowering the cohesion between particles, and requiring longer sintering times. The extrusion process reduces the agglomeration and to achieves the maximum values of mechanical properties, but lack of cohesion between the particles decreases wear resistance, since the reinforcement is detached and becomes an abrasive agent during the test. / Compósitos de matriz de alumínio e suas ligas, especialmente AA2014, são amplamente utilizados na indústria automotiva e aeronáutica. As propriedades desta são muito influenciada por tratamento térmico de precipitação, no entanto, seu uso é restrito em temperaturas acima de 150ºC, devido à perda de propriedades ocasionadas pelo crescimento dos precipitados. A adição de uma nova fase, finamente dispersa na matriz pode atuar como pontos de nucleação e possibilitar o crescimento destes precipitados sendo que nestes materiais é freqüente a adição de partículas cerâmicas para estes fins. Neste trabalho a liga de alumínio 2014 foi reforçada com nanopartículas de TiO2, via metalurgia do pó, consolidada por extrusão e posteriormente feito tratamento de precipitação. Estudou-se a influência destas partículas no mecanismo de solubilização e precipitação dos compósitos extrudados bem como no processo de sinterização. A liga base foi produzida por moagem de alta energia e o reforço foi adicionado em moinho planetário, os pós conformados foram extrudados e aplicado o tratamento térmico T6. Por meio de dilatometria dos corpos de prova extrudados, foram analisadas as transformações que ocorrem no material e verificado o comportamento à sinterização dos pós. As fases presentes e o reforço, bem como sua distribuição foram analisadas por microscopia eletrônica (MEV) e microscopia ótica convencional. A superfície da fratura destes materiais foram observadas por MEV para avaliar o mecanismo envolvido na fratura. Por fim, a influencia do reforço na matriz foi analisado quanto às propriedades mecânicas de dureza, resistência à tração e ao desgaste por deslizamento. A liga obtida por moagem de alta energia apresentou propriedades coerentes à fabricada por métodos convencionais. Neste caso o TiO2 dificulta o crescimento dos precipitados a alta temperatura, o que garante estabilidade térmica do material, além disso viabiliza a nucleação dos precipitados na interface matriz-reforço, no entanto esta mesma barreira bloqueia a difusão entre as partículas no processo de sinterização, diminuindo a coesão entre as partículas, e necessitando de tempos mais longos de sinterização. O processo de extrusão diminui a ocorrência de aglomeração e permite obter os máximos valores de propriedades mecânicas, porém a falta de coesão entre as partículas diminui a resistência ao desgaste, pois o reforço se desprende e se torna um agente abrasivo durante o ensaio.
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Manufatura e caracterização de ligas de alumínio-cobre (Duralumínio) fabricadas via técnicas de metalurgia do póSILVA, Tarsila Tenorio Luna da 22 June 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-06-22 / Este trabalho consiste no estudo de duas ligas de alumínio, AA2011 e AA2014, conhecidas por Duralumínio, fabricadas através da metalurgia do pó. Para tanto foram fabricadas diversas amostras com quantidades de Al-Cu distintas, são elas Al4%Cu, Al4,5%Cu, Al5%Cu, Al5,5%Cu e Al6%Cu. Os pós elementares utilizados foram o Alumínio AA1100 da marca Alcoa Inc., foi realizada a Espectrometria de Fluorescência de Raios-X deste que obteve como resultado uma pureza superior à 99%. O Cobre utilizado foi da marca Dinâmica Química Contemporânea Ltda. Primeiramente, as amostras foram processadas em um moinho de alta energia do tipo SPEX nos tempos de 0,5; 1 e 2 horas. Foram feitas Difrações de Raios-X destas amostras com intuito de investigar a presença de fases endurecedoras como a fase Al2Cu da liga. As amostras processadas por 2 horas e uma amostra de Al AA1100 foram compactadas uniaxialmente a frio em uma pressão hidráulica e então sinterizadas em um forno tipo mufla com atmosfera de nitrogênio (N2). Foram feitos testes de microdureza Vickers nestas amostras e identificado que o aumento da dureza é diretamente proporcional a quantidade de Cobre contida na amostra. A liga de Al6%Cu apresentou um aumento de dureza de 184,89% enquanto a amostra Al5%Cu apresentou 168,98%. Para completar a caracterização das ligas, análises de Microscopia Ótica, Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia de Baixa Energia Dispersiva associada foram realizados. / This work studied two Aluminum’s alloys, AA2011 and AA2014, knew by Duralumin, manufactured by powder metallurgy techniques. For that, samples with different quantities of Al-Cu were manufactured, they are Al4%Cu, Al4,5%Cu, Al5%Cu, Al5,5%Cu e Al6%Cu. The raw powder used were the Aluminum AA1100 from Alcoa Inc., this work shows X-Ray Fluorescence Spectrometer of it which obtained a purity superior of 99% as result. A Dinâmica Química Contemporânea Ltda Cooper powder as used. First, the samples were processed in a SPEX shaker mills for 0.5; 1 e 2 hours. X-Ray diffraction of these samples was done with the purpose of investigation of hardening phases such as the compound Al2Cu. The samples processed for 2 hours and a sample of Al AA1100 were one-axial cold pressed in a hydraulic press machine, so sintered in a Muffle type furnace under nitrogen (N2) atmosphere. Micro Vickers hardness tests in theses samples were procedures and identified that the hardness increase is directly proportional with Copper quantities in the sample. Al6%Cu sintered alloy showed a hardness increase of 184.89% while Al5%Cu sintered alloy showed 168.98%. For the alloy’s complete characterization, analyses of Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) plus Low Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) associate were realized.
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