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INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE SOLIDIFICAÇÃO NA TRANSIÇÃO COLUNAR/EQUIAXIAL DE LIGAS Sn-Pb

INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE SOLIDIFICAÇÃO NA TRANSIÇÃO COLUNAR/EQUIAXIAL DE LIGAS Sn-Pb

Authorship

SIQUEIRA, CLÁUDIO; GARCIA, AMAURI

SIQUEIRA, CLÁUDIO

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GARCIA, AMAURI

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DOI

10.5151/2594-5300-C01792

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Abstract

A macroestrutura de solidificação de peças fundidas ou lingotes, pode apresentar-se na forma de grãos completamente colunares ou totalmente equiaxiais, dependendo da composição química da liga e das condições de solidificação. Uma forma estrutural mais complexa, típica de solidificação em moldes de maiores difusividade de calor como moldes metálicos e refrigerados, é composta pelas duas zonas estruturais. Essa forma mista de solidificação ocorre quando os grãos equiaxiais encontram condições de nuclear e crescer no líquido, à frente da fronteira colunar de crescimento, provocando a transição colunar/equiaxial. A previsão da transição colunar/equiaxial é de grande interesse na programação das propriedades mecânicas de produtos solidificados. Peças com estrutura completamente equiaxiais são mais apropriadas para inúmeras aplicações, uma vez que apresentam isotropia de propriedades físicas e mecânicas. Por outro lado, a anisotropia das propriedades das estruturas colunares permite aplicações tecnológicas importantes, como por exemplo no crescimento de lâminas de turbinas de motores a jato. No presente trabalho realizou-se um estudo experimental da transição colunar/equiaxial em ligas Sn5%Pb, Sn10%Pb, Sn20%Pb e Sn30%Pb, as quais foram solidificadas unidirecionalmente em moldes refrigerados. Foi desenvolvida uma análise teórico-experimental para a determinação quantitativa de parâmetros térmicos da solidificação. Observou-se que a transição colunar/equiaxial ocorre quando a taxa de resfriamento da frente colunar dendrítica atinge um valor crítico abaixo do qual só há crescimento equiaxial.

A macroestrutura de solidificação de peças fundidas ou lingotes, pode apresentar-se na forma de grãos completamente colunares ou totalmente equiaxiais, dependendo da composição química da liga e das condições de solidificação. Uma forma estrutural mais complexa, típica de solidificação em moldes de maiores difusividade de calor como moldes metálicos e refrigerados, é composta pelas duas zonas estruturais. Essa forma mista de solidificação ocorre quando os grãos equiaxiais encontram condições de nuclear e crescer no líquido, à frente da fronteira colunar de crescimento, provocando a transição colunar/equiaxial. A previsão da transição colunar/equiaxial é de grande interesse na programação das propriedades mecânicas de produtos solidificados. Peças com estrutura completamente equiaxiais são mais apropriadas para inúmeras aplicações, uma vez que apresentam isotropia de propriedades físicas e mecânicas. Por outro lado, a anisotropia das propriedades das estruturas colunares permite aplicações tecnológicas importantes, como por exemplo no crescimento de lâminas de turbinas de motores a jato. No presente trabalho realizou-se um estudo experimental da transição colunar/equiaxial em ligas Sn5%Pb, Sn10%Pb, Sn20%Pb e Sn30%Pb, as quais foram solidificadas unidirecionalmente em moldes refrigerados. Foi desenvolvida uma análise teórico-experimental para a determinação quantitativa de parâmetros térmicos da solidificação. Observou-se que a transição colunar/equiaxial ocorre quando a taxa de resfriamento da frente colunar dendrítica atinge um valor crítico abaixo do qual só há crescimento equiaxial.

Keywords

transição colunar/equiaxial, solidificação, ligas Sn-Pb, macroestrutura, parâmetros térmicos

transição colunar/equiaxial, solidificação, ligas Sn-Pb, macroestrutura, parâmetros térmicos