Resumo: O presente trabalho teve como objetivo determinar parâmetros de processamento a laser para deposição de revestimentos de Stellite 6 livres de descontinuidades e com geometria adequada sobre ...aço inoxidável austenítico. Revestimentos foram depositados com uma fonte de laser de diodo, equipada com um cabeçote coaxial contínuo, utilizando diferentes potências do feixe e velocidades de varredura. A geometria (largura, altura, ondulação e diluição) dos revestimentos foi medida por meio de análise da secção transversal. Esses dados obtidos foram utilizados para a modelagem do processo (superfície de resposta) e para estimar parâmetros otimizados (função desejabilidade), que foram posteriormente verificados experimentalmente. A microestrutura dos revestimentos depositados com os parâmetros otimizados foi caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura. A seleção adequada dos parâmetros resultou em revestimentos com bom acabamento, livre de descontinuidades superficiais e baixa diluição. Os resultados mostram que a potência do laser teve efeito significativo sobre a diluição, enquanto a velocidade influenciou na altura da camada depositada. A microestrutura resultante do revestimento é composta por dendritas ricas em cobalto e a região interdendrítica com carbonetos de cromo. Os resultados de dureza estão de acordo com o previsto na literatura.
Abstract: The present work aimed to determine laser processing parameters for deposition of defect-free Stellite 6 coatings and with suitable geometry on austenitic stainless steel. Coatings were deposited with a diode laser source, equipped with a continuous coaxial head, using different beam powers and scanning speeds. The geometry (width, height, undulation and dilution) of the coatings was measured by analyzing the cross section. These obtained data were used to model the process (response surface) and to estimate optimized parameters (function desirability), which were later verified experimentally. The microstructure of the coatings deposited with the optimized parameters was characterized by optical and scanning electron microscopy. The proper selection of parameters resulted in coatings with good surface finish, free of superficial defects and low dilution. The results show that the laser power had a significant effect on the dilution, while the speed influenced the height of the deposited layer. The microstructure resulting from the coating is composed of dendrites rich in cobalt and interdendritic region with chromium carbides. The hardness results are in line with the predicted in the literature.
RESUMO Neste trabalho estão mostrados o projeto, os principais componentes e os resultados obtidos com o protótipo de um torcímetro digital que foi construído para medir a variação do ângulo de ...torção em ensaios mecânicos de materiais. Este dispositivo foi construído utilizando um encoder magnético, modelo AS5048A, com 14 bits de resolução e para o processamento dos dados foi utilizada uma placa microcontroladora Arduino Mega 2560. Além do baixo custo dos componentes eletrônicos e mecânicos, outra vantagem do sistema de medição desenvolvido é a grande quantidade de aplicativos gratuitos disponíveis para o processamento e aquisição dos dados com a placa microcontroladora utilizada. Foram realizados testes para verificar a exatidão nas leituras da variação angular e ensaios de torção com corpos de prova tubulares de alumínio (liga AA6351T6) para avaliar o desempenho do sistema de medição em ensaios monotônicos. A relação de Ramberg-Osgood foi utilizada para descrever o comportamento do material e as tensões de cisalhamento foram avaliadas empregando relações não lineares propostas por diferentes autores. Os dados obtidos indicam que o torcímetro digital apresentou resultados satisfatórios para a obtenção do ângulo de torção e as principais vantagens deste dispositivo incluem a medição do ângulo de torção sem contato, linearidade, boa acurácia, faixa de medição ilimitada, tamanho reduzido e baixo custo para confecção.
ABSTRACT In this work, the project, the main components and the results obtained with the prototype of a digital torsiometer that was built to measure the variation of the torsion angle in mechanical tests of materials are shown. A magnetic encoder model AS5048A was used in this device. This encoder has 14 bits of resolution and an Arduino Mega 2560 microcontroller board was used for data processing. In addition to the low cost of electronic and mechanical components, another advantage of the measurement system developed is the large amount of free applications available for processing and acquiring data with the microcontroller board used. Tests were carried out to verify the accuracy in the angular variation readings and torsion tests with aluminum tubular specimens (AA6351T6 alloy) to evaluate the performance of the measurement system in monotonic tests. The Ramberg-Osgood relationship was used to describe the behavior of the material and the shear stresses were evaluated using nonlinear relationships proposed by different authors. The results obtained indicate that the digital torsiometer presented satisfactory results for obtaining the torsion angle and the main advantages of this device include the measurement of the non-contact torsion angle, linearity, good accuracy over the entire measurement range, unlimited measurement range, reduced size and low cost for confection.
RESUMO Neste trabalho, foram investigados os efeitos dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial (T6) sobre a microestrutura da liga 356 (Al7Si0,3Mg). Para a caracterização ...dos resultados, foram utilizados ensaios de microdureza e técnicas de microscopia ótica e eletrônica. Amostras fundidas da liga A356 com diferentes percentuais em peso de Mg (0,28%, 0,38% e 1%) foram solubilizadas durante 10h a 540°C e submetidas a diferentes tempos e temperaturas de envelhecimento artificial. Os resultados mostraram que a dureza aumenta com o aumento de temperatura de envelhecimento, mas apresenta uma queda brusca em amostras expostas a temperaturas mais elevadas (215°C). Quanto ao tempo de envelhecimento, foram observados incrementos nos valores de dureza para o uso de maiores tempos. Com o intuito de identificar as alterações microestruturais associadas com estas variações nas propriedades mecânicas, bem como identificar os mecanismos envolvidos, foram realizadas análises via microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Constatou-se, em função das adições crescentes de magnésio, alterações significativas na microestrutura e no endurecimento da matriz da liga A356. No entanto, os fenômenos microestruturais associados ao endurecimento por precipitação somente foram detectados usando microscopia eletrônica de transmissão, que revelou a presença dos nano precipitados responsáveis pelo endurecimento por precipitação bem como dos precipitados incoerentes com a matriz que indicam a ocorrência de superenvelhecimento.
Este trabalho descreve os procedimentos fundamentais para obtenção de compósitos com matriz metálica (CMMs) por dispersão de partículas cerâmicas em metal líquido (Método do Vórtex), para o caso ...particular de Alumínio e suas ligas com partículas de cinzas volantes de carvão da Usina de Candiota-RS. Para o desenvolvimento da parte experimental, foi projetado e construído um equipamento adequado para a produção de CMMs por este método. Os corpos de prova foram fundidos em moldes de areia e permanentes, sob diferentes condições experimentais, usando ligas Al12Si3Mg e AI3Mg com adições de partículas de cinzas de carvão variando de 1 a 7% em peso. A caracterização dos CMMs produzidos foi realizada através de macrografias, microscopia ótica e eletrônica, análises químicas (para a determinação da quantidade de cinza retida na matriz metálica), ensaios mecânicos e ensaios de desgaste. Os resultados indicaram a ocorrência de refino acentuado da matriz rica em Al e incrementos significativos nos valores de resistência ao desgaste, o que foi atribuído à alterações nos mecanismos de desgaste, que variaram de uma condição de desgaste adesivo no caso das ligas base, para condições de desgaste predominantemente abrasivo nos CMMs com 5 e 7% de partículas de cinzas.
This work decribes the basic procedures for the obtention of metal matrix composites (MMCs) by dispersion of ceramic particles in liquid metais (Vórtex Method), especially in Aluminum and Aluminum alloys with Brazilian coal fly ash from Candiota-RS. For this purpose, an appropriate apparatus was designed and constructed, and a number of experiments were conducted under different experimental conditions. The test specimens of Al12Si3Mg e A13Mg alloys were cast in sand and permanent molds, with percentages of coal fly ash particles varying from 1 to 7 % wt. lhe characterization of produced MMCs was done by macrostructure and microstructure examinations, by chemical analysis ( for the determínation of coal fly ash particles quantíties retained in the metal matrix), and by mechanical and wear tests. lhe results show a considerable graín refinement in aluminum matrix and sígnificant increase in the wear resistance values, that were attríbuted to changes in the wear mechanisms, these changed from an adhesive wear condition in the base alloys to essentially abrasive wear conditions in the MMCs with 5 and 7% wt of coal fly ash particles.
No presente trabalho estudou-se a alimentação de placas fundidas em ligas de alumínio com diferentes modos de solidificação. As experiencias realizadas visaram obter alguma informação quanto a ...influencia de variáveis tais como o grau de superaquecimento, a relação altura/diametro do massalote, bem como - da distancia a ser alimentada, no grau de sanidade das placas ob - tidas. Os resultados desta investigação variavam de acordo com a liga utilizada. O método utilizado para avaliação dos resultados baseou- se fundamentalmente em análises micrográficas, para a quantificação dos microrechupes, e nos cálculos de volume dos pipes (vazios) formados nos massalotes, com o objetivo de avaliar a - eficiência de alimentação atraves do massalote. Verificou-se que, tanto para o Alumínio Puro (A199,5%) como para as ligas Al-Cu e Al-Si, as distancias de alimentação de, respectivamente, 10Ep, 6Ep e 10Ep, indicadas na bibliografia, são validas em função do grau de sanidade exigido da peça.
The aim of the present study was to establish a correlation between feeding characteristics and different modes of solidification of various castings alloys. The main parameters analised were the influence of superheating degree, height/diameter ratio of the feeder, feeding range on the degree of sanity of castings plates. The degree of sanity was evaluated by normal micrographic techniques giving good results in detecting pipes and microporosities. It has heen showed that the normal values for feeding ranges (10Ep, 6Ep and 10Ep for Al, Al-4,5Cu and A1-12Si respectively) given in the literature have given good results as the sanity degree is concerned.
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