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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2014.tde-24122014-115046
Documento
Autor
Nome completo
Tarita Shiraishi Furlan
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Tschiptschin, André Paulo (Presidente)
Bose Filho, Waldek Wladimir
Colosio, Marco Antonio
Fuoco, Ricardo
Vatavuk, Jan
Título em português
Estudo do efeito do tratamento térmico e da adição de zircônio, vanádio, titânio e manganês nas propriedades mecânicas de uma liga AlSi12CuMgNi para aplicação em altas temperaturas.
Palavras-chave em português
Alta temperatura
Ligas metálicas
Tratamento térmico
Resumo em português
Neste trabalho foram estudados os efeitos do tratamento térmico e da adição de zircônio, vanádio, titânio e manganês nas propriedades mecânicas em alta temperatura de uma liga AlSi12CuMgNi, comumente utilizada em pistões automotivos. Os resultados de tração a 300°C mostram que a adição de elementos de liga reduz o alongamento sem aumentar o limite de escoamento. Os ensaios de fadiga a 300°C mostram que a aplicação de um tratamento de solubilização a 525°C por 15 minutos é duas vezes melhor que a aplicação de um tratamento de solubilização a 500°C por uma hora. Estes resultados foram atribuídos ao arredondamento das partículas de silício que, por serem partículas frágeis, quando arredondadas ocupam menor área por volume, reduzindo a velocidade de propagação de trincas. Os ensaios de fadiga a 300°C mostram também que a adição de elementos de liga combinados a um tratamento de solubilização a 525°C por 15 minutos é cerca de 30% pior que o mesmo tratamento aplicado a uma liga sem a adição destes elementos de liga. Este fenômeno foi atribuído à fragilização dos intermetálicos que, por consequência, aumentam a velocidade de propagação das trincas de fadiga.
Título em inglês
The study of effect of heat treatment and the addition of zirconium, vanadium, titanium and manganese in mechanical properties of an AlSi12CuMgNi alloy for high temperatures application.
Palavras-chave em inglês
Heat treatment
High temperature
Metal alloys
Resumo em inglês
The effects of heat treatment and the addition of zirconium, vanadium, titanium and manganese on the high temperature properties of an AlSi12CuMgSi alloy, usually applied to cast automotive pistons, were studied. The tensile test results at 300°C show that the addition of alloying elements decreases the elongation without significantly increasing the yield strength. The fatigue tests at 300°C show that a solution heat treatment at 525°C for 15 minutes is two times better than a solution heat treatment at 500°C for one hour. These results are due to the spheroidization of the silicone particles that are brittle and, when spheroidized, have a smaller area/volume ratio, slowing the crack propagation speed. The fatigue tests at 300°C also show that the addition of alloying elements combined with a solutionizing treatment at 525°C for 15 minutes is 30% worse than the same treatment applied to an alloy without these alloying elements. This behavior is due to the embrittlement of the intermetallic particles containing these alloying elements, increasing the fatigue crack propagation speed.
 
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Tese_Tarita_Furlan.pdf (10.30 Mbytes)
Data de Publicação
2015-01-09
 
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