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Avaliação dos efeitos da microadição de Nb no crescimento dendrítico da liga Al-4Cu-0,6Mg-0,7Mn-0,5Si

Processo: 20/02697-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2020
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:José Eduardo Spinelli
Beneficiário:Argos Soares Silva
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Impressão tridimensional   Ligas binárias   Solidificação   Nióbio   Extração   Dureza   Caracterização microestrutural

Resumo

O Brasil possui a maior jazida de produção de nióbio (Nb) do mundo e também é um dos maiores produtores de alumínio (Al) primário. Este cenário, aliado à escassez de estudos recentes voltados para ligas de Al modificadas com Nb, é favorável para o desenvolvimento da pesquisa nesta área do conhecimento. O Nb já foi desenvolvido para aplicações como refinador de grão potencializando o efeito do boro (B) em ligas Al-Si, no entanto, sua influência no crescimento dendrítico de ligas comerciais não foi determinada. Ligas de Al da série 2000 como a 2017 (Al-4Cu-0,6Mg-0,7Mn-0,5Si) possuem um enorme potencial de aplicação como ligas leves em componentes estruturais nos setores de construção, transporte e aeronáutico. Com base no vasto conhecimento da solidificação de ligas binárias Al-3%Cu e Al-5%Cu (composições base da liga 2017) e na possibilidade de aplicação da liga 2017 em processos de impressão 3D por manufatura aditiva, pretende-se determinar os aspectos de solidificação associados à liga 2017, tais como crescimento dendrítico e tamanho, distribuição e morfologia das fases formadas nas regiões interdendríticas. Estas características serão avaliadas em função da variação da taxa de resfriamento e em função da microadição de Nb por meio de experimentos de solidificação direcional em regime transitório de extração de calor. Desse modo, será realizada uma análise no sentido de correlacionar os parâmetros microestruturais e parâmetros térmicos de solidificação para ambas as ligas 2017 e 2017(-Nb), comparando-as entre si. Ambas as ligas de interesse serão mapeadas com medidas de dureza ao longo do comprimento dos lingotes, cuja variação (caso ocorra) será avaliada em função dos parâmetros microestruturais, composicionais e morfologia/distribuição das fases intermetálicas como Al2Cu e Al2CuMg, AlMnSi, entre outras. (AU)