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Previous issue date: 2015-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The aim of the present work was the study of the viability of a manufacturing route of parts with the Cu-based Shape Memory Alloy (SMA) Cu- 11,3Al-3,2Ni-3Mn-0,5Zr through gas atomization followed by Selective Laser Melting (SLM) consolidation. The alloy was prepared from high purity elements in an induction furnace with a concentrate argon flow shield above the molten metal. The atomization was carried out using an induction furnace for melting and argon as atomizer gas. The atomized powder was sieved in 32-106 μm range particles sizes and consolidated by SLM 250 HL device settled at the Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, Dresden, Germany. In the consolidation step the best combination of power (P in Watts) and velocity (V in mm/s) were selected through the visual aspect criteria. In the following step the hatching track percentage (S) guided by relative density criteria was included. The atomized powder and the consolidated samples were characterized by optical and electron microscopy, X-ray diffraction and differential scanning calorimetry. The composition and the powder morphology were suitable for the SLM processing. The parameters optimization point out that the best combinations were P310v740S40 and P310v740S50, their relative density were around 97 %. The β’ “zig-zag” martensite phase, the SMA effect cause, was prevailing in the consolidated samples microstructure, still, the microstructure although was not-uniform it was relatively grain refined, pointing out the effect of Zr addition. The consolidated samples transformation temperatures were As=172-174C, Af=194-197C, Ms=156-160C, Mf=132- 138C. The results point to a strong indicative of the viability of a manufacturing route of parts with Cu-based SMA through gas atomization followed by SLM consolidation. / O objetivo da dissertação foi o estudo da viabilidade de uma rota de fabricação de peças com liga Cu-11,3Al-3,2Ni-3Mn-0,5Zr a base de cobre com Efeito de Memória de Forma (EMF) por atomização a gás da liga, seguida pela consolidação por Fusão Seletiva por Laser (FSL). A liga foi elaborada a partir de elementos de alta pureza em forno de indução com proteção de fluxo de argônio concentrado acima do banho. As atomizações foram realizadas com fusão por indução e utilizando argônio como gás de atomização. Os pós, separados na faixa granulométrica 32-106 μm foram consolidados por FSL utilizando o equipamento SLM 250 HL do Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, Dresden, Alemanha. Para consolidação foram selecionadas as melhores combinações de potência (P em W) e velocidade (V em mm/s) do feixe de laser pelo critério de aspecto visual das trilhas simples. Na etapa seguinte foi considerada a porcentagem de sobreposição de pistas (S) avaliada pelo critério de densidade relativa. O pó atomizado e os corpos consolidados por FSL foram caracterizados por microscopia ótica e eletrônica de varredura, difração de raios-X e por calorimetria diferencial de varredura. A composição e a morfologia do pó atomizado foram adequadas para o processo de FSL. A otimização dos parâmetros de processamento indicaram que as melhores combinações foram de P310v740S40 e P310v740S50, com densidade relativa alcançada em torno de 97%. A fase martensítica β’ “zigzag”, responsável pelo EMF, foi predominante nos corpos consolidados por FSL sendo que a microestrutura, embora não uniforme, foi relativamente refinada, indicando o efeito da adição de Zr na composição da liga. As temperaturas de transformação dos corpos consolidados foram de As=172- 174C, Af=194-197C, Ms=156-160C, Mf=132-138C. Os resultados indicam a viabilidade da rota de fabricação de peças em ligas a base de cobre com EMF por atomização a gás da liga, seguida pela consolidação por FSL.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8078 |
| Date | 16 December 2015 |
| Creators | Santos, Jonadabe Martins dos |
| Contributors | Kiminami, Claudio Shyinti, Cava, Régis Daniel |
| 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 | English |
| 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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