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Previous issue date: 2017-01-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The present research work deals with directional solidification (DS) of Al-15wt.% and 18wt.% Si alloys and further characterization of the related microstructures. Emphasis is given on the eutectic growth being affected not only by solidification kinetics (V-eutectic growth rate and G-thermal gradient) but also by melt superheat, which is varied in two degrees for each alloy, i.e., 6% and 23% above the liquidus temperature. The dependences of interphase spacing (X) on both solidification kinetics (fast, intermediate and slow cooling conditions) and on melt superheat during solidification of hypereutectic alloys are reported for the first time. Furthermore, functional experimental interrelations of tensile mechanical properties and interphase spacing between eutectic Si particles of both alloys evaluated are proposed. It is shown by these correlations that the tensile properties increase with the decrease in these spacings. More significant variations in properties are associated with a certain range of spacings (1.0^m < X < 2.3^m) in the case of the Al-15wt.%Si alloy. Tensile strength and elongation-to-fracture decrease with increasing alloy silicon content. The applicability of eutectic growth expressions such as X=f (V-1/2) and X=f (G-a x V-b) has been verified for the present tested alloys and experimental conditions. / O presente trabalho inclui a solidificação direcional das ligas Al-15%Si e Al-18%Si (% em peso), além da caracterização das microestruturas decorrentes. Foi dada ênfase ao crescimento eutético, sendo afetado não só pela cinética de solidificação (velocidade de avanço da frente eutética e gradiente térmico), mas também pelo superaquecimento, que foi variado em dois níveis para cada liga, isto é, 6% e 23% acima da temperatura liquidus. As dependências do espaçamento eutético, (Xe) tanto relacionadas à cinética de solidificação (condições de resfriamento rápido, intermediário e lento) quanto ao superaquecimento durante a solidificação de ligas hipereutéticas, são relatadas pela primeira vez na literatura especializada. Além disso, inter-relações experimentais funcionais de propriedades mecânicas de tração e espaçamentos interfásicos, entre as partículas de Si eutético, foram propostas para ambas as ligas. É mostrado por estas correlações que ductilidade e resistência mecânica aumentam com a diminuição destes espaçamentos microestruturais. Variações mais significativas nas propriedades estão associadas a um determinado intervalo de espaçamentos (1,0^m < X < 2,3^m) para o caso da liga Al-15%Si. O limite de resistência à tração (LRT) e o alongamento específico (5) diminuem com o aumento do teor de silício da liga. A aplicabilidade de expressões de crescimento eutético como X=f (V-1/2) e X=f (G-a x V-b) foi verificada para as ligas testadas nas presentes condições experimentais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/9037 |
| Date | 18 January 2017 |
| Creators | Reyes, Rodrigo André Valenzuela |
| Contributors | Spinelli, José Eduardo |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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