Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Gralik.pdf: 15694789 bytes, checksum: 46d9955a777f2f852ddacabc2dfd661e (MD5) Previous issue date: 2012-08-08 / The porcelains are multiphase materials produced with natural raw materials, containing less than 0.5% of residual porosity and having more than 10% volume of a glassy phase. The main porcelains are composed of kaolin-quartz-feldspar which are called triaxial porcelains. The use of alumina as a substitute for quartz in the porcelain in of these formulations has been developed for some time. The results show a significant improvement in their mechanical properties, but alumina has a high cost compared with other raw materials. The study of the possibility of using alternative materials, that is also a source of alumina and with lower cost is quite important. In this work, quartz was substituted , in the formulation of triaxial porcelain, for alumina originating from the metallurgical process of aluminum in its various stages, beginning with the bauxite, followed by aluminum hydroxide obtained by two distinct processes (Reprecipitation and Bayer) and finally the alumina. The total and partial replacement was to evaluate the influence of quartz and raw materials in the formation of phases and mechanical properties of triaxial porcelain. The compositions studied were formed by pressing and sintered at different temperatures. The characterization of the porcelain was made by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, mechanical strength by three point bending and measures of density, porosity and water absorption. The results showed that the use of raw bauxite, aluminum hydroxide and aluminum hydroxide Bayer reprecipitated as an alternative source of Al2O3 is viable and there is a considerable increase of mechanical strength both in partial replacement as in the substitution of quartz. / As principais porcelanas são as compostas por caulim-feldspato-quartzo as quais recebem o nome de porcelanas triaxiais. A utilização da alumina como substituto do quartzo nas formulações dessas porcelanas vem sendo desenvolvida já há algum tempo. Os resultados mostram uma grande melhoria nas suas propriedades mecânicas, mas a alumina ainda tem um custo bastante elevado comparado com outras matérias-primas. O estudo da possibilidade do uso de matérias-primas alternativas, que também sejam fontes de alumina é bastante importante. Assim, neste trabalho o quartzo foi substituído, na formulação de uma porcelana triaxial, por alumina oriunda do processo metalúrgico do alumínio em suas diversas etapas, começando com a bauxita, seguido do hidróxido de alumínio obtido por dois processos distintos (Reprecipitação e Bayer) e finalmente pela alumina. A substituição foi total e parcial para melhor avaliar a influência do quartzo e das matérias-primas na formação das fases e nas propriedades mecânicas das porcelanas triaxiais. As composições estudadas foram conformadas por prensagem e sinterizadas em diferentes temperaturas. A caracterização dasporcelanas foi feita por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, resistência mecânica à flexão em três pontos e medidas de densidade aparente, porosidade aparente e absorção de água. Os resultados mostraram que a utilização das matérias-primas bauxita, hidróxidos de alumínio Bayer e hidróxido de alumínio reprecipitado, como fonte alternativade Al2O3 é viável e ocorre um aumento considerável da resistência mecânica, tanto na substituição parcial como na substituição total do quartzo. Palavras chave: porcelana, alumina, microestrutura, resistência mecânica, quartzo.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Boni Comisso.pdf: 10111078 bytes, checksum: 8216bf27a8a3e1b801b4d8d101212fd8 (MD5) Previous issue date: 2011-10-03 / In the present study the warpage of rotationally molded parts of a linear low density polyethylene (LLDPE) was investigated. The effect of different processing factors as part thickness, cooling condition and diameter of the venting tube was evaluated. In addition to the rotational molding experiments, an alternative experimental technique, denominated “Hot Press”, was also applied to investigate the warpage of two different grades of LLDPE under typical rotational molding conditions, which means slow cooling from only one side. Crystallinity and spherulitic morphology along the thickness of the rotationally molded parts were studied by Differential Scanning Calorimetry and Polarized Light Optical Microscopy. It is shown that the warpage increases with the increase of the cooling rate. Increase of diameter of the venting tube is more effective in reducing the warpage of rotationally molded parts mainly for lower cooling rates. In hot press experiments the grade of LLDPE with lower melt flow index and higher flexural strength presented lower warpage. Part thickness affects the warpage in hot press experiments only for faster cooling rates. In general, crystallinity and spherulitic diameter are lower in positions along the rotationally molded part thickness where the cooling rate is faster. / No presente estudo o empenamento de peças de polietileno linear de baixa densidade (PELBD) moldadas por rotomoldagem foi investigado. O efeito de diferentes fatores como espessura da peça, taxa de resfriamento e diâmetro de tubo de ventilação foi avaliado. Em adição aos experimentos de rotomoldagem, uma técnica alternativa denominada “Hot Press” foi também aplicada para investigar o empenamento de dois diferentes PELBD sob condições típicas da rotomoldagem quanto ao resfriamento assimétrico. Cristalinidade e morfologia esferulítica ao longo da espessura das peças rotomoldadas foram avaliadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Microscopia Ótica de Luz Polarizada. Verificou-se que o grau de empenamento aumenta com o aumento da taxa de resfriamento. O aumento do diâmetro do tubo de ventilação é mais efetivo na redução do empenamento principalmente em menores taxas de resfriamento. Nos experimentos de “Hot Press” o PELBD com menor índice de fluidez e maior módulo de flexão apresentou menor empenamento. Nos experimentos de “Hot Press” a espessura das peças afetou o empenamento somente para taxas de resfriamento mais rápidas. Em geral, a cristalinidade e o tamanho de esferulitos se mostraram menores nas posições ao longo da espessura das peças rotomodadas onde as taxas de resfriamento eram mais rápidas.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karine Coelho Correa.pdf: 9563905 bytes, checksum: 8a65961fdf0ee9c5473b25bbc4f19942 (MD5) Previous issue date: 2007-05-31 / The knowledge of the microstructures and final properties of ceramic masses allow to determine the advantages and limitations of its application in specific conditions. This work had for objective to study the microstructural development of a known mass of porcelainized stoneware formulated with raw materials from south Brazil, especially the formation of the phase mulita, and its influence on the mechanical properties. For so many different amounts of kaolin were added (it already leaves constituent of the mass), to obtain a variation of the amount of phase mulita, and each obtained composition was sintering in 4 different times (30, 60, 120, 240 minutes), being compared the mechanical properties and microstructures obtained in each case. It was verified that as larger the burning time, larger the resistance of the stoneware ceramic. With the kaolin addition the resistance increases to certain point, producing inverse effect for larger amounts than 24% in the ceramic mass in the temperatures of sintering from 120 to 240 minutes. The largest resistance value was 67,54 MPa, obtained in the composition with addition of 24% of kaolin and sintered for 240 minutes. It was observed that the porosity and the absorption of the samples decrease significantly with the increase of the kaolin contents and increase of the temperature. The compositions were analyzed by X ray diffractometry, Scanning Electronic Microscopy, rupture module and physical characterization of samples. / O conhecimento das microestruturas e propriedades finais de massas cerâmicas permite determinar as vantagens e limitações de seu emprego em condições específicas. Este trabalho teve por objetivo estudar o desenvolvimento microestrutural de uma massa conhecida de grês porcelanato formulada com matérias-primas da região, em especial a formação da fase mulita, e sua influência nas propriedades mecânicas. Para tanto foram adicionadas diferentes quantidades de caulim (parte já constituinte da massa), para se obter uma variação da quantidade de fase mulita, e cada composição foi sinterizada em 4 tempos diferentes (30, 60, 120, 240 minutos), sendo comparadas as propriedades mecânicas e microestruturais obtidas em cada caso. Verificou-se que quanto maior o tempo de queima, maior a resistência do grês porcelanato. Com a adição de caulim a resistência aumenta até certo ponto, produzindo efeito inverso para quantidades maiores de 24% na massa cerâmica nos tempos de sinterização de 120 e 240 minutos. O maior valor de resistência foi de 67,54 MPa, obtida na composição com adição de 24% de caulim e sinterizado durante 240 minutos. Observou-se que a porosidade e a absorção das amostras diminuem significativamente com o aumento do teor de caulim e aumento da temperatura. As composições foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise por energia dispersiva (EDS), análise qualitativa das fases presentes por difração de raio-X, módulo de ruptura por flexão em três pontos e caracterização física das amostras.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tamires Brekailo.pdf: 18328712 bytes, checksum: d349535e4e10f491c91783582945c9b3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The recrystallization study is of fundamental importance in the thermomechanical processing of metals and alloys, since the grain refinement can be obtained affecting the final microstructure. Understanding the behavior of alloys during the mechanical hardening and subsequent annealing is of fundamental importance for the control of their microstructure and final properties. This paper has as main objective a comparative study between the steel SAE 1006 and LNE 380 during processing involving cold rolling and annealing subsequent. And also analyze the influence following the rolling passes in the texture of the material. For this, the two steel samples were cold rolled by 50% and 70% reduction in thickness corresponding to true strain values of 0.7 and 1.2, respectively. Following the samples were annealed in metal bath, and then characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM and FEG), hardness Vickers, texture analysis by x-ray diffraction and EBSD. The LNE 380 steel samples, due to the larger number of particles has undergone further hardening the SAE 1006 steel during cold rolling. In the deformation texture both steels showed partial fiber and fiber , but for the LNE 380 steel fibers are more developed. The LNE 380 steel was laminated with different sequence for the same deformation, and the sequence with more and less passes show texture more intense compared with a sequence of intermediate passes. SAE 1006 steel was recrystallized from shorter times and temperatures that LNE 380 steel, since this has a large number of particles which impede the recrystallization because they act as a barrier to the movement of grain boundaries. / O estudo da recristalização é de fundamental importância no processamento termomecânico de metais e ligas, pois o refino de grão pode ser obtido afetando a microestrutura final. Entender o comportamento das ligas metálicas durante o encruamento e posterior recozimento é de fundamental importância para o controle de suas microestruturas e propriedades finais. Este trabalho tem por objetivo principal realizar um estudo comparativo entre os aços SAE 1006 e LNE 380, durante o processamento envolvendo a laminação a frio e posterior recozimento. E também analisar a influência na sequência de passes da laminação na textura do material. Para isto, amostras dos dois aços foram laminadas a frio até 50% e 70% de redução em espessura, correspondendo a valores de deformação verdadeira de 0,7 e 1,2, respectivamente. Na sequência as amostras foram recozidas em banho metálico, sendo então caracterizadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV e FEG), dureza Vickers, analise de textura por difração de raios x e EBSD. As amostras do aço LNE 380, devido ao maior número de partículas sofreu um maior encruamento que o aço SAE 1006 durante a laminação a frio. Na textura de deformação ambos os aços apresentaram fibra parcial e fibra, porém para o aço LNE 380 as fibras são mais desenvolvidas. O aço LNE 380 foi laminado com sequência de passes diferentes para a mesma deformação, sendo a sequência com mais e menos passes apresentaram textura mais intensa comparada com uma sequência de passes intermediária. O aço SAE 1006 recristalizou em tempos e temperaturas inferiores que o aço LNE 380, pois este apresenta uma grande quantidade de partículas as quais dificultam a recristalização, pois atuam como uma barreira para a movimentação de contornos e subcontornos de grãos.

Mulita é um aluminosilicato com aplicações em sistemas de altas temperaturas como filtração de gases, elemento estrutural, suporte catalítico e isolante térmico. Na natureza, a mulita é pouco abundante e por este motivo é sintetizada via reação do estado sólido entre precursores contendo alumina e sílica. Nesta tese foi estudado o efeito de diferentes tipos de sílicas amorfas sintéticas (sílica precipitada, microssílica, sílica da casca de arroz e sílica da cinza da casca de arroz). Resultados obtidos demonstraram que quanto maior for a porosidade interna das partículas maior é o ganho em módulo de ruptura em flexão. No caso da microssílica, a presença de contaminantes foi determinante para obter a formação de fase vítrea viscosa, obtendo um material com baixa porosidade e elevado módulo elástico e de ruptura em flexão. Com o objetivo de aumentar a porosidade das estruturas de mulita, utilizou-se sílica com elevado tamanho médio de partículas (> 5 μm) e com (> 99%). Os resultados demonstraram que a porosidade obteve valor entre 20 a 30%, com ganho em módulo de ruptura em flexão (72 MPa). Apesar dessa baixa porosidade, a vantagem é que estes poros são revestidos pela sílica o que confere controle da microestrutura e estabilidade frente a sinterização, além de ser reprodutível. Diferentes proporções molares de sílica foram estudadas (de 3A-0S até 3A-2S), dois diferentes tamanhos de partículas de alumina calcinada, uma fina e outra grossa. Os resultados mostraram que utilizando alumina grossa é possível obter uma porosidade maior contudo com menores propriedades mecânicas. Diferentemente dos resultados mostrados em outros trabalhos, verificou-se que uma pequena quantidade de sílica (0,25% em mol ou 3A-0,25S), já prejudica a densificação da alumina, tal efeito foi explicado pelo concentração de fase viscosa nos contornos de grão que dificulta a densificação das partículas de alumina. Utilizando hidróxido de alumínio, e fazendo a sua pré-sinterização foi possível obter estruturas de mulita com porosidade de 55%, e com módulo de ruptura em flexão de 16 MPa e com retração linear térmica de 5%, desta forma, aliou alta porosidade com boas propriedades mecânicas, sem necessidade de uso de agentes porogênicos ou geradores de vapores tóxicos, e tecnologicamente formou um produto com grande potencial para uso em isolamento térmico primário. / Mullite is an aluminosilicate with applications in high-temperature systems such as gas filtration, structural element, catalytic support and thermal insulation. In nature, mullite is not abundant and is therefore synthesized via the solid-state reaction between precursors containing alumina and silica. In this thesis, the effect of different types of synthetic amorphous silicas (precipitated silica, microsilica, silica from rice husk and silica from rice husk ash) was studied. Results obtained showed that the larger the internal porosity of the particles, the greater the gain in modulus of rupture in flexion. In the case of the microsilica, the presence of contaminants was determinant to obtain the formation of viscous glassy phase, obtaining a material with low porosity and high elastic modulus and rupture in flexion. In order to increase the porosity of the mullite structures, high particle size (> 5 μm) and (> 99%) silica were used. The results showed that the porosity obtained a value between 20 to 30%, with the gain in modulus of rupture in flexion (72 MPa). In spite of this low porosity, the advantage is that these pores are coated by silica, which gives control of the microstructure and stability to sintering, in addition to being reproducible. Different molar ratios of silica were studied (from 3A-0S to 3A-2S), two different particle sizes of calcined alumina, one fine and one coarse. The results showed that using coarse alumina it is possible to obtain a higher porosity with lower mechanical properties. Differently, from the results shown in other works, it was verified that a small amount of silica (0.25 mol% or 3A-0.25 S), already affects the densification of alumina, this effect was explained by the concentration of viscous phase in the contours of grain which hinders the densification of the alumina particles. Using aluminum hydroxide, it was possible to obtain mullite structures with 55% porosity and with a modulus of rupture in flexion of 16 MPa and linear thermal retraction of 5%, thus allying high porosity with good mechanical properties, no need for porogenic agents or toxic vapors, and technologically formed a product with great potential for use in primary thermal insulation.

Os efeitos da textura e do tamanho de grão de bobina a quente (BQ) na evolução da textura durante o processamento de aços elétricos semiprocessados foram estudados no presente trabalho. Observou-se que o aumento do tamanho de grão da BQ não é eficiente para obtenção de altas intensidades de componente Goss () após recozimento intermediário quando a bobina a quente apresenta intensidades muito elevadas (em torno de 14 vezes o aleatório) de cubo rodado (). Foi confirmada a hipótese de que ocorre nucleação de grãos com orientação Goss e cubo na face () em bandas de transição de grãos de fibra gama (//DN). Além disso, os resultados sugerem que a textura da BQ é importante para a evolução da textura durante o processo, levando à texturas finais distintas. Observou-se também forte relação entre tamanho de grão inicial (da BQ) e após laminação a frio e recozimento intermediário. Quanto maior o tamanho de grão inicial, maior o tamanho de grão recristalizado. O mesmo comportamento ocorreu durante o recozimento final, etapa em que ocorre migração de contornos induzida por deformação. Quanto maior o tamanho de grão após recozimento intermediário, maior o tamanho de grão após laminação de encruamento e recozimento final. Resultados interessantes foram obtidos a partir de chapas produzidas por solidificação direcional, encontrando-se texturas finais próximas a ideal, principalmente quando se utilizaram laminações a 800ºC. / The grain size and hot band texture effects on the texture evolution during the semi processed electrical steels were studied in this work. The results show that the increase of the hot band grain size is not efficient to obtain high Goss intensities () after intermediate annealing, when the hot band texture presents high intensities (around 14 times random) of rotate cube (). The nucleation of Goss and cube grains () in transition bands of gama fiber grains (<111//DN) was observed. Moreover, the results found in this work suggest that hot band texture is determinant to the texture evolution during the process. Strong influences of hot band grain size in recrystallized grain size after intermediate annealing was found. Samples produced by coarse grains presented high recrystallized grain sizes. The same comportment after temper rolling and final annealing was found, when strain induced boundary migration occurs. Coarse grains after intermediate recrystallization let to high grain sizes after final annealing. Excellent textures for samples produced from directional casting were found, mainly when the sheets were rolled at 800ºC.

Enquanto os métodos tradicionais de processamento de restaurações cerâmicas tornaram-se notórios por sua complexidade, as técnicas mais modernas vêm privilegiando a simplicidade de execução e a automação. Dentre estas, destaca-se a injeção em moldes, que recentemente, foi associada a métodos CAD-CAM. Estudos anteriores demonstraram a viabilidade de utilização de um vidro feldspático de baixa expansão térmica, Alpha (Vita Zahnfabrik), para injeção, porém, faltam informações quanto às propriedades mecânicas e a microestrutura deste material quando submetido à injeção. Os objetivos deste estudo são: produzir pastilhas vidrocerâmicas para injeção a quente a partir de Alpha e da mistura deste vidro com partículas de alumina e zircônia; avaliar a resistência à flexão dos materiais processados, e compará-la a um material compatível existente no mercado (PM9 - Vita Zahnfabrik); estudar a estrutura microscópica dos materiais e correlacioná-la com suas propriedades mecânicas; identificar por meio de difração de raios X a formação de fases cristalinas durante as diferentes etapas de processamento. A injeção aumentou a resistência do vidro Alpha devido à redução na quantidade e tamanho dos defeitos internos, principalmente porosidades. Apesar de ter sido observada nucleação de cristais nos dois materiais, durante o processamento, não foi possível determinar de que forma este fenômeno afetou as propriedades mecânicas dos materiais. Não foi detectada alteração no padrão de distribuição das fases cristalinas observadas em microscópio eletrônico de varredura antes e depois da injeção. Não foi verificada diferença estatística significante entre a resistência à flexão de Alpha injetado e PM9. A adição de partículas de alumina e zirconia ao vidro Alpha provocou redução da resistência, devido à formação de aglomerados durante a confecção das pastilhas e a incapacidade da injeção em dispersá-los. Tais aglomerados funcionaram como concentradores de tensões, enfraquecendo o material. / While traditional processing routes in the fabrication of ceramic restorations became notorious for their complexity, modern techniques have been priviledging simplicity and automation. High-temperature injection molding is a clear example, and recently has been associated to CAD-CAM technology. Studies demonstrated the use of a low thermal expansion feldspathic glass (Alpha, Vita Zahnfabrik) for injection, although more information is needed in terms of mechanical properties and microstructure of this material after being submitted to injection. The objectives of this study are: produce Alpha glass-ceramic ingots and Alpha with alumina and zirconia particles ingots for injection; evaluate flexural strength of the processed materials and compare it to a compatible product (PM9-Vita Zahnfabrik); study microstructure of the materials and correlate it to their mechanical properties; identify the existing cristalline phases at different processing stages with X-ray diffraction. Injection increased mechanical properties of Alpha glass due to reduction in porosity of the material. Despite the observation of crystal nucleation on both materials during processing, a clear correlation of this phenomenon and mechanical behavior could not be made. No alterations on the pattern of the crystalline phase distribution due to injection were observed on scanning electron microscope images. Flexural strength did not vary significantly between injected Alpha and PM9. The addittion of alumina and zirconia particles resulted in poorer mechanical results due to agglomerate formation during ingot fabrication and the incapacity of its dispersion trough injection. These agglomerates worked as stress concentrators, weakening the material.

Orientador: Valdir Alves Guimarães / Banca: Peterson Luiz Ferradini / Banca: Angelo Caporalli Filho / Banca: Mirian de Lourdes Noronha Motta Melo / Banca: Wanderson Santana da Silva / Resumo: Atualmente a indústria ferroviáriaenfrentao desafio de reduzir os custos operacionais envolvidos no transporte de cargas e passageiros. Uma das formas de aumentar a eficiência deste tipo de transporte se baseia no aumento da velocidade dos trens e das cargas transportadas por eixo, o que torna as ferrovias mais competitivas. No entanto estas soluções geram elevadas tensões nas rodas ferroviárias aumentando assim a possibilidade de ocorrerem falhas por fadiga nas mesmas. Por se tratar do componente mais críticonos trens, as rodas ferroviárias são alvo de grande parte das recentes pesquisas na área de desenvolvimento de novos materiais e processos de fabricação, uma vez que sua falha certamente ocasionará um descarrilamento do vagão ou locomotiva. A segurança da operação é o fator mais importante na ferrovia, portanto,novos materiais e processos produtivos devem ser exaustivamente testados a fim de garantir a confiabilidade dos componentes. O objetivo deste trabalho é verificar o desempenho de um aço microligado, recentemente desenvolvido no setor ferroviário, bem como estudar a influência dos processos de forjamento e fundição no comportamento mecânico e em fadiga de rodas ferroviárias. As rodas fundidas apresentam vantagens econômicas devido ao menor custo de fabricação, no entanto a sua utilização em composições destinadas ao transporte de passageiros deve ser bem avaliada uma vez que a aplicação deste tipo de componente de maneira alguma pode afetar a segurança de operação das ferrovias. Foram avaliadas três rodas através de ensaio microestrutural, tamanho de grão, nível de inclusão não-metálica, dureza, tração, impacto, tenacidade à fratura e fadiga, sendo uma roda fabricada por forjamento e com aço classe "C" (0,7% C), uma fabricada por fundição com o mesmo material e outra roda forjada produzida com o aço classe "C" ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently the rail industry has thechallenge of reducing operating costs engaged in freight andpassengers transport. One way to increase the efficiency of transportation is based on increasingthe speed andload of the railway whichmake it morecompetitive. However these solutions generate a high level stresson railway wheels increasing the possibility of failure. Since it is the most critical component in trains,railway wheels are the subjected to a large part of recent research on new materials development and manufacturing processes,as their failure certainly will result a derailment of the wagon or locomotive. Safety during operation is themost important factor in the railway,thus, new materials and manufacturing processes must be extensively tested to ensure the reliability of the components. The purposeof this work isto verifythe performance of amicroalloyed steel, recently developed forthe railroad industry, and investigatethe influence of forging and casting processes on mechanicaland fatigue behavior of railway wheels. The cast wheels present economic advantages due to lower manufacturing cost, however their use in railways designed to carry passengers should be thoroughly evaluated since the use of cast wheels cannot affect the safe operation of railroads. Three wheels were evaluated by microstructure testing, grain size, and content of nonmetallic inclusion determination, hardness, impact test, fracture toughness and fatigue test. One wheel was forged in Class "C" steel (0.7% C), one wheel cast in Class "C" material and the third one was forged in vacuum degassed microalloyed steel (Nb and Mo). Test results indicate that the microalloyed forged wheel presented superior values of yield strength, hardness, fracture toughness and fatigue behavior as compared to others. When comparing forged and cast wheels similar tensile and hardness properties were observed, being found superiority ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Magnésio e suas ligas têm adquirido importância cada vez mais significativa como material estrutural de peso leve despertando um singular interesse pela indústria uma vez que oferece a melhor relação peso/resistência entre os metais. Os campos mais conhecidos de sua aplicação consistem na construção de veículos, na aeronáutica, manipulação industrial (robôs, automatização) e tecnologia de comunicação. Em particular, a indústria automobilística tem crescentemente ampliado a utilização de ligas de magnésio na produção de peças que vão desde caixas de câmbio até aros de rodas. As principais razões para este desenvolvimento são: mudanças na legislação ambiental, as exigências de cliente, e objetivos corporativos que requerem veículos mais leves diminuindo o consumo de combustível. O uso do magnésio para aplicações estruturais em altas temperaturas é limitado devido a sua baixa resistência à fluência. Isso se deve ao enfraquecimento do contorno de grão a partir da precipitação descontínua da fase b-Mg17Al12 de baixo ponto de fusão. Dentre as ligas de magnésio desenvolvidas para resistência à fluência, as ligas do sistema Mg-Al-RE-Ca oferecem ótimo desempenho com resultados similares à liga de alumínio ADC12. Muitos trabalhos sobre o sistema de ligas Mg-Al-RE-Ca foram realizados visando compreender a relação entre microestruturas e propriedades mecânicas. Entretanto, poucos estudos relacionaram a influência das variáveis de solidificação na formação das microestruturas. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo em uma liga Mg-4%Al-3%La-1%Ca analisando a influência das variáveis térmicas tais como taxas de resfriamento, velocidade da isoterma liquidus e gradientes de temperatura, na formação de estruturas, na transição colunarequiaxial e espaçamento dendrítico durante o processo de solidificação. A previsão das distintas estruturas, tais como zona colunar e equiaxial é de grande interesse para avaliação e projeção das propriedades mecânicas dos fundidos. Dessa forma, a liga estudada foi submetida à solidificação unidirecional vertical ascendente e análise térmica. Foram realizadas análises metalográficas nos lingotes solidificados. Os resultados colaboram para uma melhor compreensão do fenômeno de solidificação da liga e serve como ferramenta no desenvolvimento de modelos de previsões de formação de micro e macroestruturas que influenciam diretamente nas propriedades mecânicas. / Due to their superior weight/resistance relation, magnesium and its alloys have been acquiring a great deal of importance in the modern industry, specially as lightweight structural materials in the fields of vehicle construction, aeronautics, industrial robotics, automation, and communication technologies. In particular, the automotive industry has been increasingly expanding the use of magnesium alloys in the production of auto-parts, ranging from gearbox housings to steering wheels. The main reasons for this developments are changes in environmental legislations, new customer requirements, and corporate policies regarding fuel consumption and weight/power relations. The use of magnesium alloys for structural applications at high temperatures is limited due to the precipitation of the discontinuous phase b-Mg17Al12, which in fact, weakens the grain boundary during service resulting in a low creep resistance. Among the magnesium alloys developed for creep resistance, the alloys of the system Al-Mg-RE-Ca offer optimum performance with results similar to the ADC12 aluminum alloy. Many studies on the Al-Mg-RE-Ca system alloys were aimed to understand the relationship between microstructure and mechanical properties. However, few studies undertake the influence of the solidification variables in the microstructure formation. This work aims to study the influence of some thermal variables such as temperature gradients, solidification and growth tip rate on the formation of microstructures, the columnar/equiaxial transition and dendrite arm spacing, during the solidification process of a Mg-4%Al-3%La- 1%Ca alloy. The prediction of the different structures, such as the columnar and the equiaxial regions is of great interest for the assessment and projection of the mechanical properties of the casts. Therefore, the alloy studied in this work were submitted to thermal analysis during an unidirectional vertical ascending solidification, as well as optical and scanning electron microscopy characterization. The results contribute to a better understanding of the solidification phenomena of the magnesium alloys, as well as a tool in the development of numerical models for the prediction of structures which directly influence the mechanical properties of the parts.

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