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Parâmetros Térmicos e Microestruturais na Solidificação Transitória de Ligas Al-Mg e Al-Mg-Si e Correlação com Resistências Mecânica e à Corrosão

Processo: 12/08494-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2012
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
Pesquisador responsável:Amauri Garcia
Beneficiário:Crystopher Cardoso de Brito
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):14/25809-0 - Parâmetros térmicos e microestruturais na solidificação transitória de ligas Al-Mg e Al-Mg-Si e correlação com resistências mecânica e à corrosão, BE.EP.DR
Assunto(s):Resistência mecânica   Resistência à corrosão

Resumo

As características mecânicas (resistência a esforços estáticos e dinâmicos; resistência ao desgaste) e características químicas (resistência à corrosão) dos produtos metálicos solidificados dependem do arranjo microestrutural, mais especificamente do tamanho de grão e espaçamentos celulares ou dendríticos, das heterogeneidades de composição química, do tamanho, forma e distribuição das inclusões, de porosidade, etc. Adicionalmente aos obstáculos intergranulares ao escorregamento, existirão os obstáculos presentes entre os braços celulares e dendríticos.Em estruturas brutas de solidificação, estabelecer correlações entre estrutura e as propriedades decorrentes é uma tarefa complexa e que se inicia pela análise dos diferentes aspectos estruturais e que depende de um monitoramento experimental cuidadoso, e que permita um mapeamento confiável dos parâmetros térmicos de solidificação. O presente trabalho objetiva desenvolver uma análise teórico/experimental sobre a influência dos parâmetros térmicos da solidificação transitória de ligas Al-Mg e Al-Mg-Si na definição da microestrutura, macrossegregação e estabelecer correlações com as resistências mecânica e à corrosão, contribuindo consequentemente com subsídios para um planejamento adequado de condições operacionais de solidificação vinculado a determinadas características de aplicação desejadas. Para alcançar o objetivo acima mencionado pretende-se desenvolver uma análise experimental envolvendo: solidificação unidirecional vertical ascendente e descendente de ligas Al-Mg e Al-Mg-Si; determinação de parâmetros térmicos da solidificação transitória; estabelecimento de leis experimentais de crescimento dendrítico; levantamento de perfis de macrossegregação de soluto ao longo do comprimento dos lingotes; avaliação das resistências mecânica e à corrosão em função de espaçamentos dendríticos e/ou de outros aspectos morfológicos das fases formadoras da microestrutura de solidificação.

Publicações científicas (21)
(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)
TALITA ALMEIDA VIDA; THIAGO SOARES; RUDIMYLLA SILVA SEPTIMIO; CRYSTOPHER CARDOSO BRITO; NOÉ CHEUNG; AMAURI GARCIA. Effects of Macrosegregation and Microstructure on the Corrosion Resistance and Hardness of a Directionally Solidified Zn-5.0wt.%Mg Alloy. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 22, p. -, 2019.
CÁSSIO DA SILVA; THIAGO SOARES; NOÉ CHEUNG; AMAURI GARCIA; DANIELI A. P. REIS; CRYSTOPHER BRITO. Dendritic Spacing and Macrosegregation Affecting Microhardness of an Al-Si-Mg Alloy Solidified Under Unsteady State Conditions. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 22, p. -, 2019.
DA SILVA, CASSIO; SOARES, THIAGO; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI; REIS, DANIELI A. P.; BRITO, CRYSTOPHER. Dendritic Spacing and Macrosegregation Affecting Microhardness of an Al-Si-Mg Alloy Solidified Under Unsteady State Conditions. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 22, n. 6, 1 2019. Citações Web of Science: 0.
VIDA, TALITA ALMEIDA; SOARES, THIAGO; SEPTIMIO, RUDIMYLLA SILVA; BRITO, CRYSTOPHER CARDOSO; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI. Effects of Macrosegregation and Microstructure on the Corrosion Resistance and Hardness of a Directionally Solidified Zn-5.0wt.% Mg Alloy. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 22, n. 1 2019. Citações Web of Science: 0.
BRITO, C.; BERTELLI, F.; CASTANHO, M. A. P.; GOULART, P. R.; CHEUNG, N.; SPINELLI, J. E.; GARCIA, A. Upward and downward unsteady-state directional solidification of a hypoeutectic Al-3wt.% Mg alloy. CIENCIA & TECNOLOGIA DOS MATERIAIS, v. 29, n. 1, p. E65-E70, JAN-APR 2017. Citações Web of Science: 1.
BRITO, CRYSTOPHER; VIDA, TALITA; FREITAS, EMMANUELLE; CHEUNG, NOE; SPINELLI, JOSE EDUARDO; GARCIA, AMAURI. Cellular/dendritic arrays and intermetallic phases affecting corrosion and mechanical resistances of an Al-Mg-Si alloy. Journal of Alloys and Compounds, v. 673, p. 220-230, JUL 15 2016. Citações Web of Science: 24.
VIDA, TALITA A.; FREITAS, EMMANUELLE S.; BRITO, CRYSTOPHER; CHEUNG, NOE; ARENAS, MARIA A.; CONDE, ANA; DE DAMBORENEA, JUAN; GARCIA, AMAURI. Thermal Parameters and Microstructural Development in Directionally Solidified Zn-Rich Zn-Mg Alloys. METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE, v. 47A, n. 6, p. 3052-3064, JUN 2016. Citações Web of Science: 7.
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BERTELLI, FELIPE; FARIA, JONAS D.; GOULART, PEDRO R.; BRITO, CRYSTOPHER; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI. Numerical and experimental modelling of two-dimensional unsteady heat transfer during inward solidification of square billets. APPLIED THERMAL ENGINEERING, v. 96, p. 454-462, MAR 5 2016. Citações Web of Science: 7.
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BRITO, CRYSTOPHER; COSTA, THIAGO A.; VIDA, TALITA A.; BERTELLI, FELIPE; CHEUNG, NOE; SPINELLI, JOSE EDUARDO; GARCIA, AMAURI. Characterization of Dendritic Microstructure, Intermetallic Phases, and Hardness of Directionally Solidified Al-Mg and Al-Mg-Si Alloys. METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE, v. 46A, n. 8, p. 3342-3355, AUG 2015. Citações Web of Science: 20.
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BERTELLI, FELIPE; BRITO, CRYSTOPHER; FERREIRA, IVALDO L.; REINHART, GUILLAUME; NGUYEN-THI, HENRI; MANGELINCK-NOEL, NATHALIE; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI. Cooling thermal parameters, microstructure, segregation and hardness in directionally solidified Al-Sn-(Si;Cu) alloys. MATERIALS & DESIGN, v. 72, p. 31-42, MAY 5 2015. Citações Web of Science: 20.
OSORIO, WISLEI R.; CANTE, MANUEL V.; BRITO, CRYSTOPHER; FREITAS, EMMANUELLE S.; GARCIA, AMAURI. Electrochemical Behavior of an Al-Fe-Ni Alloy Affected by Nano-Sized Intermetallic Particles. CORROSION, v. 71, n. 4, p. 510-522, APR 2015. Citações Web of Science: 4.
CASTANHO, M. A. P.; GOULART, P. R.; BRITO, C.; SPINELLI, J. E.; CHEUNG, N.; GARCIA, A. Steady and unsteady state peritectic solidification. MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 31, n. 1, p. 105-114, JAN 2015. Citações Web of Science: 7.
JONAS DIAS FARIA; CRYSTOPHER CARDOSO DE BRITO; THIAGO ANTÔNIO PAIXÃO DE SOUSA COSTA; NATHÁLIA CAROLINA VERISSIMO; WASHINGTON LUIS REIS SANTOS; JOSÉ MARCELINO DA SILVA DIAS FILHO; AMAURI GARCIA; NOÉ CHEUNG. Influência na microestrutura e na microdureza decorrente da adição de 4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente. MATERIA-RIO DE JANEIRO, v. 20, n. 4, p. 992-1007, Dez. 2015.
DIAS, MARCELINO; BRITO, CRYSTOPHER; BERTELLI, FELIPE; ROCHA, OTAVIO L.; GARCIA, AMAURI. Interconnection of thermal parameters, microstructure, macrosegregation and microhardness of unidirectionally solidified Zn-rich Zn-Ag peritectic alloys. MATERIALS & DESIGN, v. 63, p. 848-855, NOV 2014. Citações Web of Science: 5.
SANTOS, WASHINGTON L. R.; BRITO, CRYSTOPHER; QUARESMA, JOSE M. V.; SPINELLI, JOSE E.; GARCIA, AMAURI. Plate-like cell growth during directional solidification of a Zn-20wt%Sn high-temperature lead-free solder alloy. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-ADVANCED FUNCTIONAL SOLID-STATE MATERIALS, v. 182, p. 29-36, MAR 2014. Citações Web of Science: 16.
DIAS, MARCELINO; BRITO, CRYSTOPHER; BERTELLI, FELIPE; GARCIA, AMAURI. Cellular growth of single-phase Zn-Ag alloys unidirectionally solidified. Materials Chemistry and Physics, v. 143, n. 3, p. 895-899, FEB 14 2014. Citações Web of Science: 9.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
BRITO, Crystopher Cardoso de. Parâmetros térmicos e microestruturais na solidificação transitória de Ligas Al-Mg e Al-Mg-Si e correlação com resistências mecânicas e à corrosão. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica.

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