| Journal: | Anais da Academia Brasileira de Ciencias |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000395499 |
| ISSN: | 0001-3765 |
| Authors: | Vasconcelos, Angela J1 Kikuchi, Rafael H2 Barros, Andre S1 Costa, Thiago A1 Dias, Marcelino1 Moreira, Antonio L1 Silva, Adrina P1 Rocha, Otavio L1 |
| Institutions: | 1Universidade Federal do Para, Faculdade de Engenharia Mecanica, Belem, Para. Brasil 2Instituto Federal de Educacao, Ciencia e Tecnologia do Para, Belem, Para. Brasil |
| Year: | 2016 |
| Season: | Jun |
| Volumen: | 88 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 1099-1112 |
| Country: | Brasil |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| English abstract | An experimental study has been carried out to evaluate the microstructural and microhardness evolution on the directionally solidified binary Al-Cu and multicomponent Al-Cu-Si alloys and the influence of Si alloying. For this purpose specimens of Al-6wt.%Cu and Al-6wt.%Cu-8wt.%Si alloys were prepared and directionally solidified under transient conditions of heat extraction. A water-cooled horizontal directional solidification device was applied. A comprehensive characterization is performed including experimental dendrite tip growth rates (VL) and cooling rates (TR) by measuring Vickers microhardness (HV), optical microscopy and scanning electron microscopy with microanalysis performed by energy dispersive spectrometry (SEM-EDS). The results show, for both studied alloys, the increasing of TR and VL reduced the primary dendrite arm spacing (l1) increasing the microhardness. Furthermore, the incorporation of Si in Al-6wt.%Cu alloy to form the Al-6wt.%Cu-8wt.%Si alloy influenced significantly the microstructure and consequently the microhardness but did not affect the primary dendritic growth law. An analysis on the formation of the columnar to equiaxed transition (CET) is also performed and the results show that the occurrence of CET is not sharp, i.e., the CET in both cases occurs in a zone rather than in a parallel plane to the chill wall, where both columnar and equiaxed grains are be able to exist |
| Portuguese abstract | Um estudo experimental foi realizado para avaliar a evolução da microestrutura e da microdureza nas ligas binária Al-6% Cu e multicomponente Al-6%Cu-8%Si solidificadas direcionalmente e o efeito do elemento de liga Si. Para tanto, espécimes das ligas Al-6%Cu e Al-6%Cu-8%Si foram preparadas e solidificadas em con dições transitórias de extração de calor. Um dispositivo de solidificação direcional horizontal refrigerado a água foi utilizado. Uma adequada caracterização é realizada, incluindo as velocidades experimentais de deslocamento da isoterma liquidus (VL), taxas de resfriamento (TR), medições de microdureza (HV), microscopias óptica e eletrônica de varredura com microanálise realizada por espectrometria de energia dispersiva (MEV-EDS). Os resultados mostram que, para ambas as ligas estudadas, os aumentos de VL e TR reduziram o espaçamento dendrítico primário, aumentando a microdureza. Além disso, a adição de Si na liga Al-6%Cu, para formar a liga Al-6%Cu-8%Si, influenciou significativamente a microestrutura e, consequentemente, a microdureza, não afetando, contudo, a lei de crescimento dendrítico primário. Uma análise sobre a formação da transição colunar/equiaxial (TCE) foi também realizada e os resultados mostram que a TCE não ocorre em um único plano, isto é, a TCE, em ambos os casos, ocorre em uma zona, que não é paralela à chapa molde refrigerada, onde ambos grãos colunares e equiaxiais coexistem |
| Disciplines: | Ingeniería |
| Keyword: | Ingeniería metalúrgica, Aleaciones, Aluminio-cobre, Aluminio-cobre-silicio, Dureza, Microestructuras, Solidificación |
| Keyword: | Engineering, Metallurgical engineering, Alloys, Aluminum-copper, Aluminum-copper-silicon, Hardness, Microstructures, Solidification |
| Full text: | Texto completo (Ver HTML) |
