Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://hdl.handle.net/1843/51953
Tipo: | Dissertação |
Título: | Comportamento mecânico, evolução microestrutural e estabilidade térmica da liga Al-3%Mg processada por torção sob alta pressão em diferentes temperaturas |
Autor(es): | Denise Cristina Machado |
Primeiro Orientador: | Pedro Henrique Rodrigues Pereira |
Primeiro membro da banca : | Berenice Mendonça Gonzalez |
Segundo membro da banca: | Witor Wolf |
Terceiro membro da banca: | Nayara Aparecida Neres da Silva |
Resumo: | Os processos de Deformação Plástica Severa – Severe Plastic Deformation (SPD) são utilizados em materiais policristalinos com o objetivo de promover refino de grãos até atingirem tamanhos médios na ordem submicrométrica (<1 µm). Consequentemente, técnicas de SPD são responsáveis por alterar propriedades físicas e mecânicas desses materiais, como o aumento da resistência mecânica e difusividade em baixas temperaturas. Dentre as técnicas de SPD destaca-se a Torção sob Alta Pressão – High-Pressure Torsion (HPT) por meio da qual são impostos esforços de compressão e torção em amostras na forma de discos, posicionados entre as duas matrizes do equipamento. Investigações recentes revelaram que metais processados por HPT na temperatura ambiente apresentam baixa estabilidade térmica devido à ocorrência de recristalização durante recozimento em temperaturas relativamente baixas. Experimentos foram conduzidos para examinar o efeito da temperatura de processamento na evolução da dureza, microestrutura e as propriedades de fluxo de uma liga de Al-3Mg recozida processada por torção de alta pressão (HPT) a 300 ou 450 K. Os resultados demonstram que o processamento HPT em temperatura ambiente (RT) leva a valores de microdureza mais altos com uma distribuição de dureza mais uniforme na liga de Al em comparação com o processamento a 450 K. Após 10 voltas HPT em RT, a microestrutura apresentou um refinamento de grão mais intenso, uma maior densidade de deslocações e precipitados de Al3Mg2 menores do que após HPT a 450 K. Consequentemente, o metal processado em RT apresentou maior resistência em RT e exibiu consistentemente fluxo superplástico durante a deformação a 523 K, com alongamentos de tração de ~ 530-650% para taxas de deformação de 〖"10" 〗^"-3" e 〖"10" 〗^"-2" "s" ^"-1" . Por outro lado, um alongamento máximo de ~110%, foi registrado em 523 K na liga processada por HPT a 450 K. Esse comportamento é atribuído a uma estabilidade térmica aprimorada no metal processado em RT a 450 K, onde a deformação em 523 K levou ao início do crescimento anormal de grãos devido a uma distribuição mais dispersa de tamanhos de grãos, dissolução parcial e coalescência de precipitados de Al3Mg2 após o processamento HPT. |
Abstract: | The Severe Plastic Deformation (SPD) processes are used in polycrystalline materials with the objective of promoting the refining of grains until they reach average sizes in the submicrometric order (<1 µm). Consequently, SPD techniques are responsible for changing physical and mechanical properties of these materials such as increasing mechanical strength and diffusivity at low temperatures. Among the SPD techniques is High-Pressure Torsion (HPT), through which compressive and torsional stresses are imposed on specimens in the form of disks, positioned between the two dies of the equipment. Recent investigations have revealed that metals processed by HPT at room temperature exhibit poor thermal stability due to the occurrence of recrystallization during annealing at relatively low temperatures. Experiments were conducted to examine the effect of processing temperature on the hardness evolution, microstructure, and the flow properties of an annealed Al-3Mg alloy processed by high-pressure torsion (HPT) at either 300 or 450 K. The results demonstrate that HPT processing at room temperature (RT) leads to higher microhardness values with a more uniform hardness distribution in the Al alloy compared with processing at 450 K. After 10 HPT turns at RT, the microstructure displayed a more intense grain refinement, a higher dislocation density and smaller Al3Mg2 precipitates than after HPT at 450 K. Accordingly, the metal processed at RT showed enhanced strength at RT and consistently exhibited superplastic flow during deformation at 523 K, with tensile elongations of ~530-650 % for strain rates from 10-3 to 10-2 s -1 . Conversely, a maximum elongation of ~110 % was recorded at 523 K in the alloy processed by HPT at 450 K. This behaviour is attributed to an enhanced thermal stability in the metal processed at RT compared with HPT at 450 K where deformation at 523 K led to the onset of abnormal grain coarsening due to a more disperse distribution of grain sizes and the partial dissolution and coalescence of Al3Mg2 precipitates after HPT processing. |
Assunto: | Engenharia metalúrgica Metalurgia física Ligas de alumínio Torção Testes de dureza Metais - Propriedades plásticas |
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/1843/51953 |
Data do documento: | 27-Out-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
Dissertação_Denise Machado_Corrigida_ABNT UFMG.pdf | 2.95 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.