dc.contributor.author | Sousa, Sarah Maria de Albuquerque | |
dc.date.accessioned | 2022-05-07T12:31:21Z | |
dc.date.available | 2022-05-07T12:31:21Z | |
dc.date.issued | 2022-04-11 | |
dc.identifier.citation | SOUSA, Sarah Maria de Albuquerque. Influência da adição de Nb-B na microestrutura de solidificação da liga Al-0,8%Mg-0,7%Si (6201). 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16082. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16082 | |
dc.description.abstract | The AA6201 alloy, widely used in the manufacturing of power cables, was modified by the addition of a Al-Nb-B master alloy in order to investigate the possible effects on the microstructure. Therefore, the Al-0.8%Mg-0.7%Si (AA6201) and Al-0.8%Mg-0.7%Si-0.5%Nb-0.1%B alloys were directionally solidified. in a transient heat extraction regime and solidified rapidly by means of centrifugal solidification, to ensure a broad spectrum of cooling rates and microstructures, which can be correlated with each other. Analyses were performed on determining both dendritic spacings (λ) and grain size (GS). While the directionally solidified Al-0.8%Mg-0.7%Si (6201) alloy presented exclusively columnar grains, the addition of Nb-B favored the occurrence of a columnar to equiaxial transition CET in the modified casting and, in addition, a reduction in grain size, either for columnar or equiaxial grain morphologies, promoting a reduction of up to 13 times the average value of grain size. Within the range of directional solidification cooling rates (0.5 to 33 °C/s), it was observed that for the ingot with the addition of 0.5%Nb-0.1%B there was high cooling rate-cells arrangement for cooling rates greater than 5.5 °C/s and minimal variation in secondary dendritic spacing. However, the fast solidification conditions revealed that increasing the cooling rate (~240 °C/s) reduced both TG and λ2. It was proposed that the TG/λ2 ratio could characterize the micromorphology of the α-Al cells that grew in the modified 6201 alloy, occurring when the ratio was less than 6. Finally, tensile properties were determined for several samples and related to different λ2 and GS values through the proposition of Hall-Petch types equations, where it was observed that the ultimate tensile strength of the alloy containing Nb-B (~190 MPa) was higher than that observed for the alloy without Nb-B. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | 6201 | por |
dc.subject | Refino de grão | por |
dc.subject | Solidificação | por |
dc.subject | Microestrutura | por |
dc.subject | Inoculação Nb-B | por |
dc.subject | AA6201 | por |
dc.subject | Grain refining | eng |
dc.subject | Solidification | eng |
dc.subject | Microstructure | eng |
dc.subject | Nb-B inoculation | eng |
dc.title | Influência da adição de Nb-B na microestrutura de solidificação da liga Al-0,8%Mg-0,7%Si (6201) | por |
dc.title.alternative | Influence of the addition of Nb-B on the solidification microstructure of Al-0.8%Mg-0.7%Si alloy (6201) | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Spinelli, José Eduardo | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8882038118634925 | por |
dc.description.resumo | A liga 6201, amplamente utilizada na fabricação de cabos condutores de energia, foi modificada pela adição de liga-mãe Al-Nb-B com a intenção de investigar os possíveis efeitos acarretados na microestrutura. Para tanto, as ligas Al-0,8%Mg-0,7%Si (6201) e Al-0,8%Mg-0,7%Si-0,5%Nb-0,1%B foram solidificadas direcionalmente em regime transiente de extração de calor e solidificadas rapidamente por meio de solidificação centrífuga, para garantir um amplo espectro de taxas de resfriamento e microestruturas, que pudessem ser correlacionados entre si. Uma análise sobre o dimensionamento dos espaçamentos dendríticos (λ) e tamanho de grão (TG) foi realizada. Enquanto a liga Al-0,8%Mg-0,7%Si(6201) solidificada direcionalmente apresentou grãos exclusivamente colunares, a adição de Nb-B favoreceu uma transição colunar equiaxial TCE no lingote modificado e além disso uma redução no tamanho de grão, seja para a morfologia colunar ou equiaxial, promovendo uma redução de até 13 vezes o valor médio do tamanho do grão. Dentro do intervalo de taxas de resfriamento da solidificação direcional (0,5 a 33 °C/s), foi observado que para o lingote com adição de 0,5%Nb-0,1%B houve um arranjo celular de alta taxa de resfriamento nas taxas maiores do que 5,5 °C/s e uma variação mínima no espaçamento dendrítico secundário. No entanto, o experimento de solidificação rápida revelou que aumentar a taxa de resfriamento (~ 240 °C/s) reduz tanto o TG quanto o λ2. Propõe-se que a razão TG/λ2 possa caracterizar a micromorfologia das células que surgem na liga 6201 modificada, ocorrendo quando a razão é menor que 6. Por fim, propriedades mecânicas foram determinadas para várias amostras e relacionadas a diferentes valores de espaçamentos dendríticos secundários e tamanhos de grão por meio da proposição de equações tipo Hall-Petch, onde observou-se que o limite de resistência à tração da liga contendo Nb-B (~190 MPa) foi superior àquele observado para a liga sem Nb-B. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA | por |
dc.description.sponsorshipId | Processo n° 132349/2020-5, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorshipId | Código de Financiamento 001, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) | por |
dc.description.sponsorshipId | Processo n° 2019/23673-7, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/9197496818628556 | por |