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Engenharia Microestrutural de Ligas de Aluminio Estruturais

Processo: 14/03870-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2014
Vigência (Término): 30 de abril de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Haroldo Cavalcanti Pinto
Beneficiário:Larissa Fernandes Batista
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Tomografia

Resumo

Componentes de engenharia são desenvolvidos explorando-se as propriedades dos materiais, as quais, na maioria dos casos, são formadas por mais de uma fase. Tais propriedades nos materiais multifásicos são determinadas pela combinação de cada fase individual e suas determinadas propriedades, juntamente com a arquitetura tridimensional (3D) formada pelas mesmas, dada em relação a sua proporção, tamanho, morfologia e disposição espacial.Ligas de alumínio são usadas como elementos estruturais em transportes (automotivos, aeroespacial) e em artigos desportivos. Suas vantagens são baixo peso, elevada rigidez específica, além de resistência especifica relativamente alta, particularmente quando submetida à flexão, bens que caminham juntos com os esforços industriais para a redução de peso em produtos. A capacidade das ligas formadas por mais de uma fase em resistir a um carregamento termo-mecânico externo é determinada através dos elementos microestruturais por suas propriedades mecânicas e físicas, sua estabilidade térmica/ mecânica e pela disposição geométrica dos mesmos (incluindo tamanho, proporção, morfologia, distribuição, interconectividade, contiguidade). Todos esses parâmetros podem variar durante a produção e serviço e, dessa forma, aspectos físicos como nucleação e crescimento das fases, difusão controlada por mudanças morfológicas ou a coexão entre interfaces devem ser consideradas para entender o comportamento termo-mecânico nessas ligas. Além disso, tais características microestruturais são responsáveis por influenciar eventos como a partição de fases por tensão, estresse localizado bem como nucleação e evolução de danos. A sensibilidade das propriedades mecânicas a mudanças microestruturais em ligas de alumínio estruturais tem sido extensivamente estudadas e relatadas, mas novos insights podem ser ganhos nos dias de hoje devido aos avanços dos novos métodos de caracterizações, os quais permitem a observação da evolução da microestrutura in-situ e/ou tridimensionalmente. O projeto proposto se concentra na investigação da formação e evolução da disposição tridimensional das fases em determinadas ligas de alumínio estruturais durante tratamentos termo-mecânicos, com o objetivo de controlar a microestrutura e, consequentemente, o comportamento termo-mecânico. Tal proposta requer o uso da teoria referente aos métodos de mapeamento 3D em ensaios in-situ, a fim de revelar a arquitetura interna dessas ligas, juntamente com os métodos de difração in-situ no material bulk, visando determinar a formação e evolução da microestrutura dessas fases bem como sua evolução e resistência durante diferentes condições de carregamento.