Macrosegregation and porous formation in Al-Cu alloys : numerical modeling and experimental development / Macrossegregação e formação de poros na solidificação de ligas Al-Cu : modelagem numerica e desenvolvimento experimental

AUTOR(ES)

Alexandre Pitol Boeira

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

A porosidade é um dos mais importantes defeitos encontrados em componentes fundidos. Neste trabalho, a macrossegregação e a formação de porosidade são investigadas por meio de modelagem numérica e experimentos de solidificação unidirecional vertical ascendente. As composições locais, ao longo dos lingotes, para ligas binárias de alumínio e cobre (AI-4,5%Cu, AI-6,2%Cu e AI-8,1 %Cu) são previstas pelo modelo de macrossegregação e servem de parâmetro de entrada para as simulações da correspondente microporosidade. Os efeitos da gravidade na redistribuição do soluto e na formação da microporosidade também são considerados pelo modelo. Um espectrômetro de tluorescência de raios X foi usado para determinar os perfis de segregação ao longo dos lingotes. As medidas de microporosidade foram realizadas através da análise picnométrica. Os perfis experimentais de segregação e de porosidade nos lingotes são comparados com as previsões teóricas fornecidas pelo modelo numérico, considerando um perfil do coeficiente de transferência de calor metal molde transitório, determinado experimentalmente. Observa-se uma excelente concordância entre os perfis simulados e experimentais de segregação inversa do cobre. A simulação da formação de porosidade, para canais anisotrópicos, mostra-se bastante alinhada com os resultados da análise experimental. Neste contexto, a fração volumétrica de poros apresenta uma tendência ascendente à medida que se distancia da base refrigerada.

ASSUNTO(S)

porosity numerical analysis porosidade solidificação analise numerica solidification inverse segregation

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