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http://hdl.handle.net/1843/48211
Tipo: | Dissertação |
Título: | Estudo da viabilidade de crescimento anormal de grãos em uma liga de memória de forma Cu-Al-Ni-Mn-Nb |
Autor(es): | Samuel Barbosa Lima |
Primeiro Orientador: | Eric Marchezini Mazzer |
Primeiro membro da banca : | Witor Wolf |
Segundo membro da banca: | Paulo José Modenesi |
Resumo: | As ligas de memória de forma (LMF’s) são materiais inteligentes que têm como características principais o efeito memória de forma, que consiste na recuperação de sua forma original, depois de ter sido deformado, após um ciclo térmico, e a superelasticidade, que é a recuperação de grandes deformações após o descarregamento mecânico. Esses fenômenos são resultantes de uma transformação de fase reversível do tipo austenita/martensita. Por ser a base de cobre, a liga Cu-Al-Ni de memória de forma apresenta baixo custo dos elementos se comparado com as ligas de Ni-Ti e possui um potencial para aplicação em temperaturas acima de 100°C. Contudo, a fratura frágil intergranular é uma desvantagem para a sua aplicação. Nesse sentido, obter um material de grãos anormais é uma forma de superar a limitação imposta pela fratura intergranular nessa liga. O objetivo desta dissertação é obter uma LMF Cu-Al-Ni-Mn-Nb com crescimento de grãos anormais por meio de ciclagens térmicas e/ou laminação a quente. A LMF estudada foi a Cu-11,76Al-3,22Ni-2,78Mn-0,02Nb (% peso), processada por conformação por spray. Ela foi submetida a tratamentos isotérmicos em 300°C, 400°C, 500°C, 600°C e 700°C por 24h com a finalidade de se determinar as fases formadas nessas temperaturas. Após o estudo dos tratamentos isotérmicos, ciclou-se termicamente a amostra bruta conformada por spray em 400°C e 600°C. Além disso, foi feita uma laminação em 950°C na amostra bruta conformada por spray e parte dela foi ciclada em 400°C. Diante disso, verificou-se que a rota que apresentou um maior crescimento de grãos foi a amostra laminada em 950°C e ciclada em 400°C. A amostra conformada por spray ciclada em 400°C e a amostra laminada em 950°C apresentaram crescimento anormal de grãos (CAG), porém com uma menor eficiência. Sugere-se que o mecanismo envolvido no CAG aplicado à LMF Cu-11,76Al-3,22Ni-2,78Mn-0,02Nb (% peso) está relacionado com a formação de subgrãos. |
Abstract: | Shape memory alloys (SMA’s) are smart materials that present shape memory effect, which consists on the recovery of the deformed state after a thermal cycle, and the superelasticity, which is the recovery from large deformations after mechanical unloading. These phenomena are the result of a reversible phase transformation of the austenite/martensite. Being a copper-based alloy, the Cu-Al-Ni shape memory alloy has low elemental cost compared to Ni-Ti alloys and has a potential for application at temperatures above 100°C. However, brittle intergranular fracture is a limitation for its application. In this sense, obtaining an abnormal grain growth in this material is a way to overcome the limitation imposed by intergranular fracture in this alloy. The aim of this master thesis is to obtain a Cu-Al-Ni-Mn-Nb with large grains through a combination of thermal cycling and hot rolling. The SMA studied was Cu-11.76Al-3.22Ni-2.78Mn-0.02Nb (wt %), processed by spray forming. It was submitted to isothermal treatments at 300°C, 400°C, 500°C, 600°C and 700°C for 24h in order to determine the formed phases at these temperatures. After studying the isothermal treatments, the spray formed sample was thermally cycled at 400°C and 600°C. In addition, a rolling at 950°C was performed on the spray formed sample and part of it was cycled at 400°C. In view of this, it was found that the most optimized route for grain growth was the rolling at 950°C and cycled at 400°C. The sample spray formed cycled at 400°C and the sample rolled at 950°C showed abnormal grain growth (AGG), but with a lower efficiency. It is suggested that the mechanism involved in the AGG applied to the Cu-11.76Al-3.22Ni-2.78Mn-0.02Nb (wt %) SMA is associated with subgrains formation. |
Assunto: | Engenharia metalúrgica Metalurgia física Ligas de memória de forma Laminação (Metalurgia) |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA |
Curso: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/48211 |
Data do documento: | 28-Jun-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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