Influência do teor de cobre e da velocidade de rotação na microestrutura de ligas al-si fundidas por centrifugação

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dc.contributor.advisorCouto, Antonio Augusto
dc.contributor.authorDomingues Junior, Nilton Inacio
dc.date.accessioned2022-12-13T11:54:25Z
dc.date.available2022-12-13T11:54:25Z
dc.date.issued2021-08-15
dc.description.abstractNa fundição por centrifugação de ligas de alumínio hipereutéticas, especificamente na liga Al19%Si, os compostos de menor densidade envolvidos nessa liga, sempre irão se posicionar na região interna da massa centrifugada. No caso de cilindros centrifugados os compostos de menor densidade em relação ao alumínio como o silício tenderão a se concentrar mais próximo a região do diâmetro interno do cilindro. O objetivo deste estudo é obter o maior número de informações possíveis com as variações de velocidade de centrifugação que possam contribuir no conhecimento dos mecanismos da migração de partículas de silício em uma liga de alumínio hipereutética fundida por centrifugação. Foram elaboradas duas ligas de Al-19%Si, sem adição de cobre e com adição de 5% de cobre para serem vazadas alternando-se a velocidade de centrifugação para seleção de três amostras de cada liga, sendo uma com 1000 rpm, uma com 1250 rpm e outra com 1500 rpm. Na sequência através de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura com sistema de análise de imagem foi realizada a caracterização microestrutural em diversas regiões dos cilindros centrifugados. A dureza foi determinada na escala Vickers ao longo da parede do cilindro e em sua extensão, abrangendo as diversas posições do metal no preenchimento da coquilha levando-se em consideração a taxa de resfriamento. Devido a essas zonas de resfriamento diferenciadas na coquilha a fração das fases presentes foi determinada ao longo da parede do cilindro e nas diversas posições de preenchimento do vazamento. O processo de segregação das partículas de silício primário deuse para a parede interna do cilindro, região final de preenchimento do metal fundido centrifugado, região está onde a segregação fica mais acentuada devido ser maior o tempo de solidificação durante o processo de centrifugação. As partículas de silício também ficaram retidas a parede externa do cilindro centrifugado em decorrência de uma taxa de resfriamento elevada devido o contato do metal líquido em alta temperatura entrar em contato com a coquilha que apesar de quente apresentava temperatura bem inferior à do metal fundido, essa retenção das partículas ocorreu com uma maior incidência no início do vazamento se comparado com o final de vazamento. A inoculação de cobre na liga trouxe alguns benefícios como aumento de densidade do metal fundido intensificando a migração de partículas, inibindo a presença de dendritas de alumínio primário presentes nas paredes dos cilindros centrifugados.pt_BR
dc.description.sponsorshipIPM - Instituto Presbiteriano Mackenziept_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/31084
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectLiga Al-19%Si hipereutéticapt_BR
dc.subjectfundiçãopt_BR
dc.subjectcentrifugaçãopt_BR
dc.subjectpartículas segregadaspt_BR
dc.titleInfluência do teor de cobre e da velocidade de rotação na microestrutura de ligas al-si fundidas por centrifugaçãopt_BR
dc.typeTesept_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2893737202813850pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0003-1503-1582pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3628003667455528pt_BR
local.contributor.board1Vatavuk, Jan
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2607688973456560pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-9603-3338pt_BR
local.contributor.board2Reis, Danieli Aparecida Pereira
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7058867464306125pt_BR
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1871-6475pt_BR
local.contributor.board3Lima, Carlos Roberto Camello
local.contributor.board3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5984234498421100pt_BR
local.contributor.board3Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7669-4059pt_BR
local.contributor.board4Santos, Givanildo Alves dos
local.contributor.board4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0046237693009702pt_BR
local.contributor.board4Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7064-3314pt_BR
local.description.abstractenIn the centrifugal casting of hypereutectic aluminum alloys, specifically in the Al-19%Si alloy, the lower density compounds involved in this alloy will always be positioned in the inner region of the centrifuged mass. In the case of centrifuged cylinders, compounds of lower density in relation to aluminum such as silicon will tend to concentrate closer to the region of the cylinder's internal diameter. The objective of this study is to obtain as much information as possible with variations in centrifugation speed that can contribute to the knowledge of the mechanisms of migration of silicon particles in a hypereutectic aluminum alloy melted by centrifugation. Two alloys of Al-19%Si were prepared, without addition of copper and with addition of 5% of copper to be poured, alternating the centrifugation speed to select three samples of each alloy, one with 1000 rpm, one with 1250 rpm and another with 1500 rpm. Subsequently, through optical microscopy and scanning electron microscopy with an image analysis system, microstructural characterization was carried out in several regions of the centrifuged cylinders. Hardness was determined on the Vickers scale along the cylinder wall and along its length, covering the different positions of the metal in the mold filling, considering the cooling rate. Due to these different cooling zones in the mold, the fraction of the phases present was determined along the cylinder wall and in the different positions of filling the pour. The process of segregation of the primary silicon particles took place for the inner wall of the cylinder, the final filling region of the centrifuged molten metal, a region where the segregation is more accentuated due to the longer solidification time during the centrifugation process. The silicon particles were also retained on the external wall of the centrifuged cylinder because of a high cooling rate due to the contact of the liquid metal at high temperature coming into contact with the mold which, despite being hot, had a much lower temperature than the molten metal, this particle retention occurred with a higher incidence at the beginning of the pour compared to the end of the pour. The inoculation of copper in the alloy brought some benefits such as increasing the density of the molten metal, intensifying the migration of particles, inhibiting the presence of primary aluminum dendrites present on the walls of the centrifuged cylinders.pt_BR
local.keywordsAl-19%Si hypereutectic alloypt_BR
local.keywordsfoundrypt_BR
local.keywordscentrifugationpt_BR
local.keywordsparticle segregationpt_BR
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)pt_BR
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
local.subject.cnpqEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
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