Avaliação do comportamento mecânico em temperaturas elevadas e da microestrutura da liga bronze alumínio silício CW301G
| dc.contributor.advisor | Couto, Antonio Augusto | |
| dc.contributor.author | Santos, Vinicius Torres dos | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-21T15:12:20Z | |
| dc.date.available | 2025-03-21T15:12:20Z | |
| dc.date.issued | 2023-11-29 | |
| dc.description.abstract | O objetivo deste trabalho foi realizar a avaliação do comportamento mecânico e microestrutural de uma liga de Bronze Alumínio Silício submetida ao ensaio de compressão em temperaturas elevadas de deformação. A liga selecionada corresponde a série CW301G que, após fundida e homogeneizada, foi submetida ao ensaio a quente em temperaturas entre 730 a 850°C e taxas de deformação entre 10-4 e 10-2 s-1. Os resultados mostraram que as temperaturas e taxas de deformação empregadas exercem influência nos valores de tensão da liga, sendo que as amostras ensaiadas na temperatura de 730°C em taxas de deformação de 10-3 e 10-2 s-1 apresentaram comportamento de escoamento plástico de encruamento gerando os maiores valores de tensão. Os ensaios feitos a 730 ºC com taxa de deformação de 10-4 s-1 e 790 °C e taxa de 10-2 s-1, geraram comportamento de escoamento plástico típico de recuperação dinâmica. Os demais ensaios, promoveram a recristalização dinâmica com notório crescimento de grão associados ao aumento da temperatura e redução da taxa de deformação empregada. Na temperatura de 850 °C, a fração dos microconstituintes presentes na microestrutura é menor, dada pela ausência da fase Fe3Si2, que na temperatura em questão, ainda não foi precipitada na microestrutura, proporcionando resultados mecânicos menores. A relação encontrada entre a tensão crítica e a tensão experimental à 0,10 mm/mm, considerando todos os ensaios feitos é 𝜎𝑐𝑒=68,1 𝜎𝑒0,14, no entanto, para ocorrer a recristalização dinâmica, a relação (𝜎𝑐𝑒𝜎𝑒) corresponde em média a um valor de 60,8%, sendo que, para a recristalização dinâmica, esse valor alcance os 72,5%. Os resultados relacionados ao parâmetro de Zener-Hollomon mostraram que quanto menor o valor de Z, maior o tamanho de grão médio da microestrutura gerada na deformação a quente e, menor os valores da tensão experimental. As constantes da equação constitutiva de Zener-Hollomon encontradas para uma deformação de 10% foram: α= 0,0101 MPa-1, n= 4,49, ln A= 10,7 e energia de ativação Q= 165,45 kJ/mol, possibilitando a realização da regressão linear da equação constitutiva de Zener-Hollomon por meio do seno hiperbólico. A utilização do modelo de Zener-Hollomon mostrou-se eficaz na previsão dos valores de tensão bem como na previsão do comportamento mecânico e microestrutural da liga Bronze Aluminio Silício CW301G no trabalho a quente. | |
| dc.description.sponsorship | IPM - Instituto Presbiteriano Mackenzie | |
| dc.description.sponsorship | Outros | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/40276 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher | Universidade Presbiteriana Mackenzie | |
| dc.subject | bronze alumínio silício | |
| dc.subject | deformação a quente | |
| dc.subject | zener-hollomon | |
| dc.subject | equação constitutiva | |
| dc.subject | comportamento mecânico e microestrutural | |
| dc.title | Avaliação do comportamento mecânico em temperaturas elevadas e da microestrutura da liga bronze alumínio silício CW301G | |
| dc.type | Tese | |
| local.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2893737202813850 | |
| local.contributor.advisorOrcid | https://orcid.org/0000-0003-1503-1582 | |
| local.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/5999855342195422 | |
| local.contributor.board1 | Massi, Marcos | |
| local.contributor.board1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1992108703603111 | |
| local.contributor.board1Orcid | https://orcid.org/0000-0002-7117-8039 | |
| local.contributor.board2 | Vatavuk, Jan | |
| local.contributor.board2Lattes | http://lattes.cnpq.br/2607688973456560 | |
| local.contributor.board2Orcid | https://orcid.org/0000-0002-9603-3338 | |
| local.contributor.board3 | Santos, Givanildo Alves dos | |
| local.contributor.board3Lattes | http://lattes.cnpq.br/0046237693009702 | |
| local.contributor.board3Orcid | https://orcid.org/0000-0002-7064-3314 | |
| local.contributor.board4 | Reis, Danieli Aparecida Pereira | |
| local.contributor.board4Lattes | http://lattes.cnpq.br/7058867464306125 | |
| local.contributor.board4Orcid | https://orcid.org/0000-0002-1871-6475 | |
| local.description.abstracten | The objective of this work was to evaluate the mechanical and microstructural behavior of a Silicon Aluminum Bronze alloy subjected to compression testing at high deformation temperatures. The selected alloy corresponds to the CW301G series which, after melting and homogenizing, were subjected to hot testing at temperatures between 730 and 850°C and strain rates between 10-4 e 10-2 s-1. The results showed that the temperatures and strain rates used influence the alloy's stress values, with the samples tested at a temperature of 730°C at strain rates of 10-3 e 10-2 s-1 showed strain-hardening plastic flow behavior, generating the highest stress values. Tests carried out at 730 ºC with a strain rate 10-4 s-1 and 790 °C and strain rate 10-2 s-1, generated plastic flow behavior typical of dynamic recovery. The other tests promoted dynamic recrystallization with noticeable grain growth associated with the increase in temperature and reduction in the strain rate used. At a temperature of 850 °C, the fraction of microconstituents present in the microstructure is smaller, due to the absence of the Fe3Si2 phase, which at the temperature in question has not yet been precipitated in the microstructure, providing lower mechanical results. The relationship found between the critical tension and the experimental tension at 0.10 mm/mm, considering all the tests carried out, is 𝜎𝑐𝑒=68,1 𝜎𝑒0,14, however, for dynamic recrystallization to occur, the relationship (𝜎𝑐𝑒𝜎𝑒) corresponds on average to a value of 60.8%, whereas, for dynamic recrystallization, this value reaches 72.5%. The results related to the Zener-Hollomon parameter showed that the lower the Z value, the larger the average grain size of the microstructure generated in hot deformation and the lower the experimental stress values. The constants of the Zener-Hollomon constitutive equation found for a deformation of 10% were: α= 0.0101 MPa-1, n= 4.49, ln A= 10.7 and activation energy Q= 165.45 kJ/ mol, making it possible to perform linear regression of the Zener-Hollomon constitutive equation using the hyperbolic sine. The use of the Zener-Hollomon model proved to be effective in predicting stress values as well as predicting the mechanical and microstructural behavior of the Silicon Aluminum Bronze CW301G alloy in hot work. | |
| local.keywords | bronze aluminum silicon | |
| local.keywords | hot deformation | |
| local.keywords | constitutive equation | |
| local.keywords | mechanical and microstructural behavior. | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | Escola de Engenharia Mackenzie (EE) | |
| local.publisher.initials | UPM | |
| local.publisher.program | Engenharia de Materiais e Nanotecnologia | |
| local.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS |