Avaliação experimental da microestrutura, microssegregação e propriedades mecânicas de ligas não-ferrosas durante a solidificação unidirecional com e sem indução de convecção

• Processo: 10/17057-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: José Eduardo Spinelli
• Beneficiário: José Eduardo Spinelli
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Auxílio(s) vinculado(s): 13/50375-0 - Microstructural analysis of Sn-Cu and Sn-Ag-Cu lead free solder alloys under fast and slow cooling, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/22793-0 - Apoio técnico as atividades de preparação e realização de experimentos de solidificação direcional ascendente e descendente, BP.TT
• Assunto(s): Propriedades mecânicas Ligas não ferrosas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fluxo de metal liquido | ligas não-ferrosas | microssegregação | molde | molhabilidade metal | Propriedades mecânicas | solidificação direcional | Solidificação de Metais e Ligas

Resumo

Os processos de solidificação de metais intencionam a produção de peças capazes de atender a certas exigências de projeto. Estas exigências estão associadas aos aspectos estruturais. O fluxo de metal líquido é um dos fatores essenciais de controle durante a solidificação que pode impactar na estrutura final formada. O fluxo de metal líquido não cessa no final da etapa de vazamento e mantém-se presente no volume de metal líquido especialmente nos canais interdendríticos/intercelulares e nas regiões onde a temperatura de transformação não foi atingida. O escoamento do metal pode ser estimulado pela presença de gradientes de temperatura e concentração, podendo interferir nos perfis de soluto próximos à fronteira sólido/líquido ou entre as ramificações microestruturais. Outro fator essencial de controle refere-se à molhabilidade do metal líquido em contato com o molde ou substrato. Este é, por exemplo, considerado um dos parâmetros críticos na soldagem de microcomponentes em circuitos elétricos. A microestrutura final de ligas alternativas de soldagem como Sn-Cu, Sn-Zn e Sn-Bi é dependente da afinidade metal/substrato. A molhabilidade está ainda conectada diretamente com a fluidez de metais líquidos e com a capacidade de preenchimento de moldes refratários ou metálicos. A presente proposta objetiva a disponibilização e utilização de meios e métodos experimentais no intuito de melhor compreender i. a evolução da microssegregação de ligas Al-Cu e Sn-Pb com e sem a presença de convecção induzida sob condições transitórias de extração de calor e ii. os efeitos térmicos e microestruturais da adição de pequenas quantidades de níquel em ligas alternativas de soldagem Sn-Cu e Sn-Ag-Cu contando com o emprego de diferentes substratos metálicos: cobre, aço carbono, aço inoxidável, folha de flandres. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SPINELLI, JOSE EDUARDO; GARCIA, AMAURI. Development of solidification microstructure and tensile mechanical properties of Sn-0.7Cu and Sn-0.7Cu-2.0Ag solders. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 25, n. 1, p. 478-486, JAN 2014. (10/17057-7)