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Correlação entre parâmetros de processamento e microestrutura de uma liga Cu-Zn obtida pelo processo de compactação dinâmica líquida

Processo: 95/09889-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 1996
Vigência (Término): 30 de setembro de 1997
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Claudemiro Bolfarini
Beneficiário:Roberto Jerônimo dos Santos
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Cobre   Zinco   Microestruturas   Compactação

Resumo

O projeto "Correlação entre Parâmetros de Processamento e Microestrutura de uma Liga Cu-Zn obtida pelo Processo de Compactação Dinâmica Líquida" faz parte das etapas de desenvolvimento do projeto "Compactação Dinâmica Líquida: Um Processo de Solidificação Rápida para Produzir Componentes em Novos Materiais Diretamente na sua Forma Final", projeto aprovado pelo Programa de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico-PADCT/MCT, que conta com recursos de US$ 243.000,00 mais a doação de um equipamento de compactação dinâmica líquida pelo Giesserei-Institut da Universidade de Aachen-Alemanha, tendo uma duração prevista de três anos com início em dezembro de 1995. Este projeto tem por objetivo o domínio e a aplicação tecnológica deste processo na produção de materiais convencionais (ligas de cobre, ligas de alumínio, aços) com microestrutura refinada, e de materiais especiais (aços ao silício para aplicações magnéticas, compósitos). O processo de Compactação Dinâmica Líquida, conhecido como "Osprey" na literatura inglesa, alia alta velocidade de produção com a obtenção de microestrutura refinada e baixo nível de segregação. Tem como vantagem em relação a outros processos inovativos de solidificação o fato de produzir componentes reais de geometria simples (barras e tubos) praticamente já nas dimensões finais, sem a necessidade de trabalho posterior, como é o caso do "melt-spinning". O projeto "Correlação entre Parâmetros de Processamento e Microestrutura de uma Liga Cu-Zn obtida pelo Processo de Compactação Dinâmica Líquida" visa estudar as variáveis de processamento: temperatura da liga, pressão e tipo do gás de atomização, geometria dos bocais de atomização, altura da coluna de vôo das partículas antes de atingirem o substrato, entre outras, e sua correlação com a microestrutura de uma liga Cu-6%Zn. Essa liga foi escolhida por ser de fácil fusão e de ser bem conhecida na literatura, com dados físicos e microestruturais amplamente divulgados. A fusão será realizada em um forno de indução e a liga fundida será atomizada com argônio ou nitrogênio, distâncias de vôo da ordem de um metro e pressão de atomização da ordem de 15bar. O material será analisado via microscopia ótica e eletrônica de varredura, determinando-se espaçamento interdendrítico, tamanho de grão e porcentagem de segunda fase e tamanho de partículas. O espaçamento interdendrítico será base para o cálculo das taxas de solidificação utilizando-se as equações existentes na literatura para a liga em questão, e as taxas de solidificação serão correlacionadas com os tamanhos de partícula atomizadas, que são função das variáveis de processamento. Os resultados advindos desta inter-relação serão utilizados para testar a validade de modelos matemáticos utilizados para descrever o processo "Osprey", o que permitirá eventuais correções e aperfeiçoamentos nestes modelos, visando numa escala maior descrever o processo completo de uma maneira reprodutível e previsível, aplicável a outras escalas de produção e a outros materiais. (AU)