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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Modelagem matematica da solidificação de ligas binarias com aplicação no calculo da macrossegregação inversa
Author: Ynoue, Mario
Advisor: Garcia, Amauri, 1949-
Abstract: Resumo: Foi desenvolvido um modelo analítico de solidificação estendido, baseado em modelos anteriores de Garcia-Prates, que permite a determinação de distribuições de temperatura e cinética de solidificação de ligas (solidificação com zona pastosa) vazadas com superaquecimento em moldes maciços. Este modelo de solidificação foi introduzido na equação de redistribuição de soluto local proposta por Flemings-Nereo e o modelo resultante foi aplicado no cálculo de macrossegregação de ligas binárias solidificadas unidirecionalmente, com extensa zona pastosa, que apresentam contração de solidificação. O perfil de concentração de soluto ao longo do lingote é de segregação inversa típica. Resultados do modelo de solidificação foram comparados com os de um modelo usando método de diferenças finitas e mostraram concordâncias boas e razoáveis. Perfis de concentração de segregação inversa calculados para a liga Al-4,5%Cu apresentam boa concordância com outros modelos e resultados experimentais encontrados na literatura. O modelo de segregação desenvolvido permite uma utilização versátil em simulações de condições práticas de solidificação, pois variáveis como coeficiente de transferência de calor metal-molde, superaquecimento, material do molde e liga solidificada são introduzidas diretamente nos cálculos. Deste modo, o modelo torna-se uma boa ferramenta para a análise de possíveis influências de várias condições de solidificação com relação à segregação.

Abstract: An extended analytical model of solidification, based on previous ones introduced by Garcia-Prates, was developed that permits the determination of temperature distributions and solidified thickness of alloys (solidification with mushy zone) solidified in massive mold, poured under superheated melt conditions. This solidification model was introduced in the local solute redistribution equation proposed by Flemings-Nereo and the resulting model was applied in the calculation of segregation of binary alloys, solidifying unidirectionally, under large mushy zone and showing solidification contraction. The final distribution of mean solute concentration along the ingot presents a typical inverse segregation. The solidification model results was compared to a finite difference method model and showed good agreement. The calculated concentration profiles of inverse segregation for the Al-4.5%Cu is in good agreement with other models and experimental results published in literature. The segregation model permits a very versatile utilization in simulations of currently casting conditions because variables such as metal/mould heat transfer coefficient, pouring temperature, mould material and casting alloy are directly introduced in the calculations. So, it is a good tool to analyse the possible influences of various solidification conditions with respect to segregation.
Subject: Solidificação
Materiais
Engenharia mecânica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: YNOUE, Mario. Modelagem matematica da solidificação de ligas binarias com aplicação no calculo da macrossegregação inversa. 1992. [140]f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265077>. Acesso em: 15 jul. 2018.
Date Issue: 1992
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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