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Evolução microestrutural na solidificação transitória de ligas monofásicas e peritéticas Sn-Sb (e Sn-Sb-X) para soldagem e em camadas interfaciais solda/substrato

Processo: 13/09267-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2013
Vigência (Término): 31 de outubro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
Pesquisador responsável:Amauri Garcia
Beneficiário:José Marcelino da Silva Dias Filho
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):15/13565-1 - Evolução microestrutural na solidificação transitória de ligas monofásicas e peritéticas Sn-Sb (e Sn-Sb-X) para soldagem e em camadas interfaciais solda/substrato, BE.EP.DR
Assunto(s):Soldagem   Solidificação   Propriedades mecânicas

Resumo

Alguns sistemas metálicos particulares caracterizados por reações invariantes como sistemas eutéticos, monotéticos e peritéticos têm sido mais frequentemente estudados pelo potencial de variedade microestrutural que apresentam durante a solidificação, ampliando a aplicação prática desse tipo de ligas. Com as recentes restrições impostas à utilização do Pb em ligas de soldagem, em função de sua toxicidade, desencadeou-se uma busca de ligas alternativas que substituam aquelas à base de Pb. Nesse particular, têm sido propostas novas composições de sistemas eutéticos como alternativas às composições clássicas contendo chumbo, havendo também composições potencialmente interessantes em sistemas peritéticos. Apesar do potencial de aplicação e da importância das ligas peritéticas, há entendimento limitado do comportamento da transformação e reação peritética, que ocorrem em diversos sistemas binários. Há indicações na literatura do potencial de ligas peritéticas Sn-Sb como alternativa às ligas à base de Pb, embora uma única liga Sn-Sb (Sn5Sb) tenha sido efetivamente investigada, embora o sistema merecesse uma maior atenção investigativa no que diz respeito à ampliação do espectro de composições inclusive com adição de elementos ternários. O presente trabalho objetiva preencher essa lacuna da literatura com uma análise detalhada da evolução microestrutural de ligas Sn-Sb (monofásicas e peritéticas) e ligas ternárias Sn-Sb-(Cu, Ag) solidificadas unidirecionalmente em condições transitórias de solidificação, incluindo análises de interfaces de juntas liga/ substrato de cobre. A molhabilidade, que é atributo fundamental para ligas de soldagem, será caracterizada para cada liga através de técnicas de medida do ângulo de contato liga/substrato. Propriedades mecânicas das ligas Sn-Sb e das interfaces com substrato de Cu, serão determinadas por ensaios de tração e mapeamento de dureza. (AU)

Publicações científicas (9)
(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)
DIAS, MARCELINO; COSTA, THIAGO A.; SOARES, THIAGO; SILVA, BISMARCK L.; CHEUNG, NOE; SPINELLI, JOSE E.; GARCIA, AMAURI. Tailoring Morphology and Size of Microstructure and Tensile Properties of Sn-5.5 wt.%Sb-1 wt.%(Cu,Ag) Solder Alloys. JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS, v. 47, n. 2, p. 1647-1657, FEB 2018. Citações Web of Science: 0.
DIAS, MARCELINO; COSTA, THIAGO A.; SILVA, BISMARCK L.; SPINELLI, JOSE E.; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI. A comparative analysis of microstructural features, tensile properties and wettability of hypoperitectic and peritectic Sn-Sb solder alloys. MICROELECTRONICS RELIABILITY, v. 81, p. 150-158, FEB 2018. Citações Web of Science: 8.
COSTA, THIAGO A.; DIAS, MARCELINO; GOMES, LAERCIO G.; ROCHA, OTAVIO L.; GARCIA, AMAURI. Effect of solution time in T6 heat treatment on microstructure and hardness of a directionally solidified Al-Si-Cu alloy. Journal of Alloys and Compounds, v. 683, p. 485-494, OCT 25 2016. Citações Web of Science: 21.
COSTA, THIAGO A.; FREITAS, EMMANUELLE S.; DIAS, MARCELINO; BRITO, CRYSTOPHER; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI. Monotectic Al-Bi-Sn alloys directionally solidified: Effects of Bi content, growth rate and cooling rate on the microstructural evolution and hardness. Journal of Alloys and Compounds, v. 653, p. 243-254, DEC 25 2015. Citações Web of Science: 14.
DIAS, MARCELINO; COSTA, THIAGO; ROCHA, OTAVIO; SPINELLI, JOSE E.; CHEUNG, NOE; GARCIA, AMAURI. Interconnection of thermal parameters, microstructure and mechanical properties in directionally solidified Sn-Sb lead-free solder alloys. MATERIALS CHARACTERIZATION, v. 106, p. 52-61, AUG 2015. Citações Web of Science: 12.
COSTA, T. A.; MOREIRA, A. L.; MOUTINHO, D. J.; DIAS, M.; FERREIRA, I. L.; SPINELLI, J. E.; ROCHA, O. L.; GARCIA, A. Growth direction and Si alloying affecting directionally solidified structures of Al-Cu-Si alloys. MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 31, n. 9, p. 1103-1112, MAY 2015. Citações Web of Science: 23.
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.
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)
FILHO, José Marcelino da Silva Dias. Solidificação transitória e permanente de ligas monofásicas e peritética Sn-Sb e Sn-Sb-(Ag;Cu) : evolução microestrutural, molhabilidade e propriedades mecânicas. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica.

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