Orientador: Mauricio Prates de Campos Filho

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: Efetuou-se inicialmente uma revisão das teorias existentes relativas à transformação eutética, relacionando-se as características estruturais dos eutéticos com os parâmetros da solidificação capazes de condicionar a estrutura final, particularmente a velocidade de solidificação e o gradiente...

Resumo: Efetuou-se inicialmente uma revisão das teorias existentes relativas à transformação eutética, relacionando-se as características estruturais dos eutéticos com os parâmetros da solidificação capazes de condicionar a estrutura final, particularmente a velocidade de solidificação e o gradiente térmico no liquido. Posteriormente determinou-se experimentalmente estes parâmetros com solidificação realizada na forma unidirecional ascendente em um sistema metal/molde refrigerado, utilizando-se como material - tipo o eutético Sn-Pb. Foram feitas as seguintes verificações experimentais: (a) a influência da aplicação de recobrimentos isolantes na interface metal/molde sobre a cinetica de solidificação; (b) medida dos coeficientes de transmissão de calor da interface metal/molde para as diversas condições de contato térmico utilizadas; (c) solidificação com o eutético superaquecido, para determinar-se o comportamento do gradiente térmico no liquido sob diferentes condições de contato termico; (d) efeito dos parâmetros operacionais do processo de solidificação sobre a estrutura resultante. Finalmente, verificou-se a aplicabilidade do modelo unidirecional parabólico, para a determinação do tempo de solidificação de lingotes, para o caso do eutetico Sn-Pb.

Abstract: Firstly it was done a general review of the existing theories about the eutectic transformation, correlating the eutectic structure characteristics with the solidification parameters that make possible the control of the final structure, particularly the velocity of solidification and the...

Abstract: Firstly it was done a general review of the existing theories about the eutectic transformation, correlating the eutectic structure characteristics with the solidification parameters that make possible the control of the final structure, particularly the velocity of solidification and the thermal gradient in the liquid. After that, these parameters were experimentally determinate, being the solidification done in an unidirectional ascendant way in a water cooled metal/mold system, using the Sn-Pb eutectic as the standard material. It was done the following experimental verifications: (a) the influence of coatings applied at the metal/mold interface upon the kinetics of solidification; (b) measurement of the heat transfer coefficient of the metal/mold interface for different conditions of thermal contact; (c) solidification with the eutectic superheated in order to determine the behaviour of the thermal gradient in the liquid for the different conditions of thermal contact at the metal/mold, interface; (d) the influence of the solidification process operational parameters on the resulting structure. Finally, it vias verified the applicability of the parabolic unidirectional model for the determination of the solidification time of ingots, in the particular case of the Sn-Pb eutectic.