Caractericação da microestrutura de solidificação de ligas Al-Fe e correlação com propriedades mecânicas

Abstract

AGRADECIMENTOSao Mestre Amauri Garcia, pela acolhida e forma dedicada com que me orientou; a José Eduardo Spinelli, pelo apoio e suporte na realização de todas as fases deste trabalho; a Noé Cheung, sempre à postos para troca de idéias e apoio; a Wislei Riuper Ramos Osório pelo apoio em meu início de jornada ; aos amigos Leonardo Taborda Sandor e Valentim Benedito Lazarine pela ajuda incondicional;a Maria de Lourdes Soldera Marchi, pelo apoio na redação;

Modelagem analítica e numérica da solidificação de ligas binárias

“…Figura 1.1 -Macroestrutura de solidificação, [Goulart, 2010] Ligas: Al-0,5% Fe [Goulart, 2010] e Pb-1,8%Sb, respectivamente (C) e (D) Estrutura dendrítica: Ligas: Sn-3,5Ag [Dias, 2009] e Al-1,0%Fe [Goulart, 2010] Figura 2.2 -Elemento de referência representativo do sistema metal/molde, adaptado de Garcia [Garcia, 2007] Figura 2.3-Modos de transferência de calor atuantes no sistema metal/molde durante a solidificação, adaptado de Garcia [Garcia, 2007] .............................................. Figura 2.4 -Sistema distância  temperatura superposto ao elemento de referência, adaptado de Garcia [Garcia, 2007] Figura 2.5 -Correspondência entre sistemas real e virtual na solidificação de ligas binárias, adaptado de Garcia [Garcia, 1981] Figura 2.6 -Deslocamento da isoterma liquidus e solidus nos sistemas real e virtual, [Garcia, 2007] Figura 2.7 -Esquema da determinação gráfica das constantes  1 e  2 , [Garcia, 2007] ........... Figura 2.8 -Perfil térmico da interface metal/molde nos instantes iniciais de solidificação para ligas binárias utilizado na determinação de E 0 , S o e L 0 , adaptado de Garcia [Garcia, 1981] Figura 2.9 -Representação da malha com os pontos nodais num sistema bidimensional, [Cheung, 1999] Figura 2.10 -Representação da malha com os pontos nodais num sistema unidimensional, [Cheung, 1999] Figura 2.11 -Representação geométrica da Diferença Finita de Avanço, [Cheung, 1999] .... Figura 2.12 -Representação geométrica da Diferença Finita de Retorno, [Cheung, 1999] .... Figura 2.13 -Representação geométrica da Diferença Finita Central, [Cheung, 1999] .......... terciários, [Garcia, 2007] Figura 3.7 -Representação esquemática do procedimento de determinação dos coeficientes de transferência de calor metal/ molde (h i ) a partir de valores do espaçamento dendrítico secundário ( 2 ), [Caram, 1995] Figura 3.8 -Esquema ilustrativo do conjunto de resistências térmicas atuantes na solidificação em um molde refrigerado, [Garcia, 2007] .................................... Figura 3.9 -Ilustração esquemática do procedimento experimental de determinação de através do confronto de perfis térmicos experimentais e simulados, [Santos, 1997] refrigerado e (C) molde de parede fina, [Garcia, 2007] ..................................... Figura 3.12 -Desenho esquemático do diagrama de ligas binárias com coeficiente de partição do soluto menor que a unidade,…”

“…Figura 1.2 -Microestruturas no estado bruto de solidificação. (A) e (B) Estrutura celular: Ligas: Al-0,5% Fe [Goulart, 2010] e Pb-1,8%Sb, respectivamente (C) e (D)…”

“…O método numérico descrito foi inicialmente desenvolvido por Spim [Spim, 1996], e aprimorado por Cheung [Cheung, 1999] e a partir daí vem sendo amplamente usado e aperfeiçoado pelos pesquisadores no GPS. Podemos destacar sua utilização nos trabalhos realizados por Peres [Peres, 2005], Rosa , Boeira [Boeira, 2006], Spinelli [Spinelli, 2005], Cruz [Cruz, 2008], Canté [Canté, 2009], Goulart [Goulart, 2010] tanto para calcular o coeficiente de transferência de calor metal/molde, como a velocidade da isoterma liquidus, a taxa de resfriamento e o gradiente térmico e, também é amplamente utilizado para simular os perfis térmicos para diferentes sistemas de ligas como variadas condições de solidificação.…”

“…A partir de 2005, vários autores passaram a adotar o perfil térmico inicial parabólico no líquido Boeira [Boeira, 2006], Rosa [Rosa, 2007], Canté [Canté, 2009], Cheung et al -A], Cheung et al [Cheung et al, 2009-B], Goulart [Goulart, 2010], cujos resultados reforçam as conclusões acima.…”

“…Em Goulart [Goulart, 2010] encontra-se uma tabela com a análise das composições das ligas do sistema Al-Fe, a qual pode ser visualizada na Tabela 4.1.…”