Estratégia de reciclagem da liga Al-7%Si contaminada com ferro : adição de vanádio e parâmetros térmicos de solidificação
Cassio Augusto Pinto da Silva
TESE
Português
T/UNICAMP Si38e
[Recycling strategy for Al-7wt.%Si alloy contaminated with iron]
Campinas, SP : [s.n.], 2024.
1 recurso online (97 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientadores: Noé Cheung, Ignacio Manuel García Diego
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Mecânica
Resumo: A reciclagem de ligas à base de Al emergiu como um campo de estudo cada vez mais relevante, dada sua significativa contribuição para a economia e o meio ambiente, em contraste com a produção de ligas primárias. No entanto, a presença inevitável de pequenas quantidades de Fe durante o...
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Resumo: A reciclagem de ligas à base de Al emergiu como um campo de estudo cada vez mais relevante, dada sua significativa contribuição para a economia e o meio ambiente, em contraste com a produção de ligas primárias. No entanto, a presença inevitável de pequenas quantidades de Fe durante o processo de reciclagem pode comprometer as propriedades mecânicas dessas ligas, devido à formação de intermetálicos indesejáveis, exemplificados pelos ?-AlFeSi. Nesse contexto, o vanádio emerge como um elemento de grande potencial para mitigar esses efeitos adversos, demonstrando a capacidade de modificar a morfologia dos intermetálicos ricos em ferro e melhorar as propriedades mecânicas das ligas Al-Si recicladas, mesmo em concentrações reduzidas. Este estudo visa contribuir para uma compreensão mais aprofundada dos efeitos da adição de 0,5% e 1% de V na liga Al-7%Si-1%Fe, com enfoque na evolução da microestrutura em diferentes regimes de resfriamento durante a solidificação. Para tanto, uma série de procedimentos experimentais foi empreendida, incluindo solidificação direcional, determinação dos parâmetros térmicos de solidificação, preparação e análise das amostras obtidas, bem como ensaios de tração, dureza e desgaste. Os resultados destacaram que a incorporação de vanádio influenciou na cinética de formação das fases durante a solidificação, com supressão parcial do ?-AlFeSi e favorecimento da nucleação de intermetálicos ricos em vanádio. A liga Al-7%Si-1%Fe-1%V se destaca pela maior resistência mecânica e ao desgaste comparada a sua versão sem V, reforçando os benefícios da adição de vanádio para o aprimoramento das propriedades mecânicas e a redução do desgaste
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Abstract: The recycling of Al-based alloys has emerged as an increasingly relevant field of study, as its significant contributions to both the economy and the environment, contrasting to primary alloy production. However, the inevitable presence of small amounts of Fe during the recycling process...
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Abstract: The recycling of Al-based alloys has emerged as an increasingly relevant field of study, as its significant contributions to both the economy and the environment, contrasting to primary alloy production. However, the inevitable presence of small amounts of Fe during the recycling process can compromise the mechanical properties of these alloys, due to the formation of undesirable intermetallics, exemplified by ?-AlFeSi. In this context, vanadium emerges as a highly promising element to mitigate these adverse effects, demonstrating the ability to modify the morphology of iron-rich intermetallics and improve the mechanical properties of recycled Al-Si alloys, even at reduced concentrations. This study aims to contribute to a deeper understanding of the effects of adding 0.5% and 1% V to the Al-7%Si-1%Fe alloy, focusing on the evolution of microstructure under different cooling regimes during solidification. To this end, a series of experimental procedures were undertaken, including directional solidification, determination of thermal solidification parameters, preparation and analysis of obtained samples, as well as tensile, hardness, and wear tests. The results highlighted that the incorporation of vanadium influenced the kinetics of phase formation during solidification, which partial suppresses ?-AlFeSi and promotes the nucleation of vanadium-rich intermetallics. The Al-7%Si-1%Fe-1%V alloy surpasses for its higher mechanical strength and wear resistance compared to its version without V, reinforcing the benefits of vanadium addition for enhancing mechanical properties and reducing wear
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Aberto
Cheung, Noé, 1974-
Orientador
Diego García, Ignacio Manuel
Coorientador
Bertelli, Felipe
Avaliador
Sandor, Leonardo Taborda
Avaliador
Soyama, Juliano, 1984-
Avaliador
Estratégia de reciclagem da liga Al-7%Si contaminada com ferro : adição de vanádio e parâmetros térmicos de solidificação
Cassio Augusto Pinto da Silva
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