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dc.contributor.authorGomes, Leonardo Fernandes
dc.date.accessioned2022-02-08T23:26:01Z
dc.date.available2022-02-08T23:26:01Z
dc.date.issued2021-10-27
dc.identifier.citationGOMES, Leonardo Fernandes. Solidificação, desenvolvimento microestrutural, propriedades mecânicas, elétricas e de corrosão de ligas Al-Si(-Ag). 2021. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15557.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15557
dc.description.abstractIn the last years, the development of new light and efficient systems in electric vehicles (EV) opens up new research opportunities. Besides that, the need for internal combustion engine components with optimized properties is also attracting interest. One of these challenges involves the development of alternative Al-Si based alloys. Under such context, the microstructure of Al-Si alloys can be modified with addition of alloying elements in order to improve properties such as tensile strength, corrosion resistance and electrical conductivity. This PhD research focuses on better understanding of the effects of Ag additions: 0.1 and 2.0wt.% and cooling rate variations on dendritic growth and eutectic formation constituting Al-5wt.%Si and Al-10wt.%Si alloys. Thermodynamic simulations (ThermoCalc) were performed to support the extensive microstructural evaluation. A complete set of characterization including monitored solidification experiments, tensile tests, electrical conductivity, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), immersion tests, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) was developed. The Al-5wt.%Si-0.1wt.%Ag and Al-10wt.%Si-0.1wt.%Ag alloys showed the best combined results for tensile properties / electrical conductivity, resulting in 142 MPa / 22% / 29.4 %IACS and 160 MPa / 12 % / 29.6 %IACS, respectively. Ag-containing having 2.0wt.% alloys resulted in slightly higher mechanical properties and lower electrical conductivity. Furthermore, the Al-5%Si-0.1%Ag and Al-10%Si-0.1%Ag alloys showed the best corrosion performance compared to the ternary compositions with equivalent Si and higher Ag content, resulting in lower corrosion rate, higher passive range, and greater polarization resistance. In the matter of the Al-10wt.% Si-Ag alloys, the microstructure refinement tends to increase the corrosion rate and to enhance the sample’s nobility.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectSolidificaçãopor
dc.subjectAl-Sipor
dc.subjectAl-Si-Agpor
dc.subjectTaxa de resfriamentopor
dc.subjectPropriedades de traçãopor
dc.subjectCondutividade elétricapor
dc.subjectResistência à corrosãopor
dc.subjectSolidificationeng
dc.subjectTensile propertieseng
dc.subjectCooling rateeng
dc.subjectElectrical conductivityeng
dc.subjectCorrosion resistanceeng
dc.titleSolidificação, desenvolvimento microestrutural, propriedades mecânicas, elétricas e de corrosão de ligas Al-Si(-Ag)por
dc.title.alternativeSolidification, microstructural development, mechanical, electrical and corrosion properties of Al-Si(-Ag) alloyseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Spinelli, José Eduardo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8882038118634925por
dc.description.resumoNos últimos anos, o desenvolvimento de novos componentes leves e eficientes em veículos elétricos (EV) abriu novas oportunidades de pesquisa. Além disso, a necessidade de componentes de motores de combustão interna com propriedades otimizadas também desperta interesse. Uma dessas frentes envolve o desenvolvimento de ligas alternativas baseadas no Al-Si. Neste contexto, a microestrutura das ligas Al-Si pode ser modificada com a adição de elementos de liga, no sentido de melhorar propriedades como, por exemplo, resistência mecânica, ductilidade, resistência à corrosão e condutividade elétrica. Este Doutorado se concentrou no entendimento dos efeitos das adições de Ag: 0,1 e 2,0% (%em peso) combinado com as variações de taxa de resfriamento no crescimento dendrítico e na formação eutética constituindo as ligas Al-5%Si e Al-10%Si. Simulações termodinâmicas (ThermoCalc) foram realizadas para dar suporte a extensa avaliação microestrutural. Um conjunto completo de caracterização incluindo experimentos monitorizados de solidificação, ensaios de tração, condutividade elétrica, polarização potenciodinâmica, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), testes de imersão, microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi desenvolvido. As ligas Al-5%Si-0,1%Ag e Al-10%Si-0,1%Ag apresentaram os melhores resultados combinados de propriedades de tração / condutividade elétrica, resultando em 142 MPa / 22% / 29,4 %IACS e 160 MPa / 12 % / 29,6 %IACS, respectivamente. As ligas contendo 2%Ag resultaram em resistências mecânicas ligeiramente superiores e condutividade elétrica inferior. Além disso, as ligas Al-5%Si-0,1%Ag e Al-10%Si-0,1%Ag apresentaram o melhor desempenho de corrosão se comparadas com as composições ternárias com equivalente teor de Si e teor de Ag superior, resultando em menor taxa de corrosão, maior intervalo passivo e maior resistência de polarização. No caso das ligas Al-10%Si-Ag, o refino microestrutural tendeu a aumentar a taxa de corrosão e aumentar a nobreza das ligas.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAOpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICApor
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88882.332710/2019-01, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso n° #2019/23673-7, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.185338/2018-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior/Comitê Francês de Avaliação da Cooperação Universitária com o Brasil (CAPES/COFECUB)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.160750/2015-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior/Comitê Francês de Avaliação da Cooperação Universitária com o Brasil (CAPES/COFECUB)por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6904883156193838por


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