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Análise Numérica e Experimental da Macrosegregação em Ligas Al-Sn Solidificadas Unidirecionalmente

Processo: 10/08861-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2010
Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2012
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Marcelo de Aquino Martorano
Beneficiário:Kleber Agustin Sabat da Cruz
Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Solidificação   Segregação
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Ligas Al-Sn | segregação | Solidificação | Solidificação

Resumo

A modelagem matemática da segregação de soluto na solidificação de ligas metálicas tem recebido grande atenção nas últimas décadas. Esta segregação decorre da redistribuição de soluto que ocorre durante a solidificação. Quando esta redistribuição causa uma diferença composicional na escala macroscópica, tem-se a chamada macrossegregação. Durante a solidificação dendrítica, a macrossegregação tem origem na zona pastosa e resulta do escoamento do líquido interdendrítico. As heterogeneidades causadas pela macrossegregação de soluto acabam afetando negativamente as propriedades mecânicas, como por exemplo, as propriedades tribológicas das ligas do sistema Al-Sn. Estas ligas caracterizam-se por uma miscibilidade extremamente reduzida do Sn no Al, tornando-as propícias ao surgimento de uma macrossegregação acentuada. No entanto, a formação da macrossegregação foi pouco estudada nestas ligas. Neste projeto de pesquisa pretende-se desenvolver um modelo matemático para prever a formação da macrossegregação nas ligas do sistema Al-Sn. Este modelo será baseado nas equações macroscópicas de conservação de massa, quantidade de movimento, energia e espécies químicas, que serão solucionadas por métodos numéricos. Simultaneamente, através de solidificação unidirecional, serão obtidos lingotes das ligas Al-Sn e estes serão caracterizados quanto à macrossegregação de Sn. Os resultados experimentais serão comparados com os resultados do modelo matemático proposto e o modelo será, então, avaliado

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