Dissertação

Influência da convecção termossolutal nos espaçamentos dendríticos primários durante a solidificação direcional horizontal de ligas Sn-Pb

In order to investigate the effect of thermosolutal convection on the primary dendritic spacings of Pb–Sn hypoeutectic alloys, horizontal directional solidification experiments have been carried out. For this purpose, a water-cooled solidification experimental apparatus was developed and specimens w...

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Autor principal: NOGUEIRA, Márcio Roberto Alves
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Pará 2014
Assuntos:
Solidificação
Ligas Sn-Pb
Espaçamento dendrítico primário
Solidification
Sn-Pb alloys
Primary dendritic spacing
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Acesso em linha: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5557
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spelling ir-2011-55572025-03-13T18:01:41Z Influência da convecção termossolutal nos espaçamentos dendríticos primários durante a solidificação direcional horizontal de ligas Sn-Pb Influence of thermosolutal convection on primary dendritic spacings during horizontal directional solidification of Sn-Pb alloys NOGUEIRA, Márcio Roberto Alves MOREIRA, Antonio Luciano Seabra http://lattes.cnpq.br/0667768010106721 ROCHA, Otávio Fernandes Lima da http://lattes.cnpq.br/0702326922309672 Solidificação Ligas Sn-Pb Espaçamento dendrítico primário Solidification Sn-Pb alloys Primary dendritic spacing CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO In order to investigate the effect of thermosolutal convection on the primary dendritic spacings of Pb–Sn hypoeutectic alloys, horizontal directional solidification experiments have been carried out. For this purpose, a water-cooled solidification experimental apparatus was developed and specimens were solidified in unsteady state heat flow conditions. A combined theoretical and experimental approach is developed to quantitatively determine the solidification thermal parameters: tip growth rates, thermal gradients and cooling rates. The results also include transient metal/mold heat transfer coefficients, determined from comparisons between the experimental thermal profiles in castings and the simulations provided by a finite difference heat flow program. A comparison between theoretical models that predict primary dendritic spacings with the experimental results generated in this study is conducted. A comparative study between some experimental data of this work and those from the literature proposed to predict the primary dendritic spacings during upward and downward vertical unsteady-state directional solidification of Sn–Pb alloys have is presented. The observation of the microstructures has indicated that the primary dendritic spacings have been affected by the direction of growth, increasing in conditions of horizontal solidification when compared with those obtained during upward and downward vertical solidification of Sn–Pb hypoeutectic alloys analyzed. Este trabalho apresenta um estudo teórico-experimental sobre os efeitos da convecção termossolutal sobre os espaçamentos dendríticos primários de ligas hipoeutéticas Sn-Pb. Assim, um dispositivo experimental de configuração horizontal refrigerado a água foi construído e amostras do referido sistema de ligas foram solidificadas direcionalmente sob condições transientes de extração de calor. Um método teórico-experimental é aplicado para determinar as velocidades de deslocamento da isoterma liquidus, os gradientes térmicos e as taxas de resfriamento. São também apresentados resultados para os respectivos coeficientes de transferência de calor na interface metal/molde os quais foram calculados a partir de uma análise comparativa realizada entre os perfis experimentais de temperatura e valores teóricos fornecidos por um método numérico baseado em volumes finitos. Alguns modelos teóricos para a previsão dos espaçamentos dendríticos primários são comparados com os resultados experimentais obtidos. Finalmente, um estudo comparativo é realizado entre resultados encontrados neste trabalho e aqueles apresentados na literatura para os espaçamentos dendríticos primários das ligas Sn-Pb investigadas quando solidificadas direcionalmente nos sistemas verticais ascendente e descendente, sob as mesmas condições. A análise das microestruturas indica que os espaçamentos dendríticos primários são bastante influenciados pela direção de crescimento do sólido. 2014-08-29T16:35:23Z 2014-08-29T16:35:23Z 2011 Dissertação NOGUEIRA, Márcio Roberto Alves. Influência da convecção termossolutal nos espaçamentos dendríticos primários durante a solidificação direcional horizontal de ligas Sn-Pb. 2011. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2011. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5557. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5557 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
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