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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Método de análise da tixoconformabilidade para aplicação no processamento semissólido
Title Alternative: Method of thixoformability analysis for semisolid processing aplication
Author: Brollo, Gabriela Lujan, 1987-
Advisor: Zoqui, Eugênio José, 1965-
Abstract: Resumo: O presente trabalho propõe um novo método para identificação de temperaturas críticas na análise de tixoconformabilidade, para avaliação de ligas candidatas ao processamento no estado semissólido. O método proposto, denominado método da diferenciação (MD), aplica princípios de cálculo diferencial a curvas que caracterizam as transformações de fusão ou solidificação, obtidas experimentalmente ou via simulação numérica sendo comparado aos métodos e critérios convencionais. Utilizando-se o MD, pode-se identificar a janela de trabalho para ambos os processos de tixoconformação e reofundição, respeitando as particularidades termodinâmicas/cinéticas de cada composição química/ciclo térmico, além de se estabelecer uma definição formal para a instável transição entre solidificação/fusão da fase eutética (joelho da curva fl vs. T). O MD foi aplicado a quatro ligas do sistema Al-Si-Cu: A356, A355, B319 e B319 enriquecida com Fe. Para obtenção das curvas de transformação semissólida, foi realizada simulação computacional via CALPHAD (condição de Scheil) e análise térmica via DSC em cinco taxas de aquecimento/resfriamento distintas (5, 10, 15, 20 e 25°C/min até 700°C). A confirmação da viabilidade do uso prático do MD foi feita com a liga B319+Fe enriquecida com Fe, por meio de análise microestrutural e reológica após tratamentos térmicos a temperaturas fora e dentro do intervalo de trabalho previsto pelo MD: 575, 582, 591 e 595°C por 0, 30, 60 e 90s. Os resultados obtidos indicam que o MD é uma ferramenta eficaz na identificação dos pontos críticos como solidus, liquidus, joelho eutético e temperatura(s) de transformação(ões) terciária(s). A janela de trabalho proposta pelo MD permitiu a obtenção de uma estimativa termodinâmica segura para realização de ambos os processos de reofundição e tixoconformação

Abstract: A novel method is proposed for identifying critical temperatures in thixoformability analysis. The proposed method, referred to here as the differentiation method (DM), applies the principles of differential calculus to semisolid transformation curves, obtained experimentally or via numerical simulation. The DM is compared with conventional approaches traditionally used in the identification of these temperatures. The DM allows the identification of suitable lower and upper limits for the SSM processing window, respecting the thermodynamic/kinetic particularities of each chemical composition/thermal cycle. Using the DM, a formal definition for the eutectic knee is proposed. Numerical simulation is performed (under the Scheil condition) for A356, A355, B319 and Fe-enriched B319 alloys, and the same alloys are used to generate experimental DSC data for cooling and heating cycles under different kinetic conditions (5, 10, 15, 20 and 25°C/min to 700°C) in order to obtain the semisolid transformation curves. For the Fe-enriched B319 alloy, the viability of the practical use of the DM is evaluated by performing microstructural and rheological analysis after heat-treatment at conditions out and in the DM suggested working window: 575, 582, 591 and 595°C for 0, 30, 60 and 90s. The findings indicate that the DM is an efficient tool for identifying critical points such as the solidus, liquidus, knee and tertiary phases temperatures. The proposed DM working window proved to be a safe thermodynamic approach for both rheocasting and thixoforming processes
Subject: Tixotropia
Calorimetria exploratória diferencial
Ligas de alumínio
Transformações de fase (Física estatística)
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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