Caracterização de compósitos de alumínio reforçado com partículas quasicristalinas produzidos por stir casting/laminação

A exigência contínua de materiais leves e de alto desempenho para as indústrias aeroespaciais e automotivas, levou ao desenvolvimento de materiais compósitos com matriz metálica, destacando-se entre eles, àqueles de base alumínio. Os quasicristais são materiais metálicos com uma estrutura atômica complexa, a qual resulta uma combinação de propriedades físico-mecânicas similares às de algumas cerâmicas frágeis e compostos intermetálicos, como elevada resistência e dureza, elevado módulo de elasticidade, baixo coeficiente de atrito e boa resistência ao desgaste e à corrosão. Essas propriedades são bastante promissoras para aplicação industrial, mas a fragilidade dos quasicristais restringe sua aplicação como fase de reforço em compósitos, podendo substituir os reforços cerâmicos utilizados tradicionalmente, como SiC e Al2O3. No presente trabalho, compósitos de matriz de alumínio reforçado com 2,5%, 5% e 10% em volume de partículas quasicristalinas, foram produzidas através do método de agitação do banho de metal fundido stir casting. Etapas subsequentes de conformação por laminação foram realizadas em todos os compósitos alumínio/quasicrsital. A liga quasicristalina Al61,7Cu25,5Fe12,3Mn0,5 foi obtida via fusão convencional e posterior tratamento térmico. A moagem da liga quasicristalina, para obtenção de pós, foi realizada em moinho de alta energia. A microestrutura dos quasicristais foi investigada através da Difração de Raios-X e da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A distribuição das partículas quasicristalinas na matriz de alumínio e a influência na dureza dos compósitos foram investigadas por MEV e Microdureza Vickers, respectivamente. Os compósitos apresentaram uma boa distribuição das partículas quasicristalinas na matriz de alumínio, embora ocorrido em algumas regiões a formação de poros e aglomerados. O processo de laminação promoveu um aumento significativo na dureza em relação aos compósitos obtidos diretamente da fundição.  Palavras-chave: alumínio, quasicristal, compósito, laminação

Ensaio Experimental baseado em Ultra-som para obtenção da Constante Elástica de uma Liga com Memória de Forma

O objectivo deste trabalho foi determinar a constante elástica de uma liga com memória de forma CuAlBe através de ensaio por ultra-som. Foi utilizado um transdutor longitudinal com frequência central de 54kHz, e um osciloscópio para medir o intervalo de tempo envolvido. Como a espessura do material ensaiado era conhecida, foi possível determinar a velocidade sónica. A partir dos dados desta velocidade e da densidade do material determinou-se a constante elástica da liga em estudo. O valor encontrado foi de 58GPa, próximo dos valores indicados na literatura associada. Portanto, o método proposto revelou-se confiável, rápido, com a vantagem adicional de ser não destrutivo

Um simples modelo empírico para quantificar a deformação residual de uma liga Cu-Al-Be-Nb com memória de forma

O conhecimento amplo do comportamento termomecânico das ligas com memória de forma (LMF) faz-se necessário para obtenção de ligas com elevada histerese térmica, o que torna possível eliminar a necessidade de meios criogênicos em muitas aplicações. Desta forma, os modelos matemáticos surgem como uma alternativa eficaz para descrição deste comportamento termomecânico. No presente trabalho foi desenvolvido um modelo matemático capaz de mensurar a deformação residual para uma liga Cu-Al-Be-Nb em função das variáveis: deformação, temperatura e taxa de deformação. Observa-se que os resultados obtidos por meio do modelo apresentam boa concordância quando comparado com os dados experimentais. Além disso, verificou-se que o modelo é capaz de prever as condições necessárias para se obter a máxima deformação residual. Palavras-chave: Deformação residual; Taxa de deformação; Modelo empírico

Self-lubricating, low-friction, wear-resistant Al-based quasicrystalline coatings

After gas atomization, a quasicrystalline powder based on aluminium was used to prepare a thick coating by high-velocity oxygen-fuel flame torch spraying. This layer was deposited on top of a bond-coat layer on a steel plate. A post-spraying annealing treatment turned the two layers to their stable state, a γ-brass crystal and an icosahedral quasicrystal, respectively. The projection parameters were selected in such a way that the coating behaved like a self-lubricating material, which offered very good wear resistance (duration of pin-on-disk tests superior to 5 km with negligible material loss) and low friction (µ ≤ 6% against sintered tungsten carbide), in contrast to the state of the art. This property was achieved thanks to, on the one hand, excellent bonding to the substrate via the bound coat, and on the other hand, presence at the boundaries between quasicrystalline flakes of a mixture of both threefold and fourfold coordinated carbon originating from spray processing. Application to hard materials used in mechanical devices is appealing, especially because soft, lubricating additives may not be needed, thus considerably increasing the lifetime of the devices and reducing waste of materials

SrSnO3:Nd obtained by the polymeric precursor method

In this work, the synthesis of Nd-doped SrSnO3 by the polymeric precursor method, with calcination between 250 and 700 A degrees C is reported. The powder precursors were characterized by TG/DTA and high temperature X-ray diffraction (HTXRD). After heat treatment, the material was characterized by XRD and infrared spectroscopy. Ester and carbonate amounts were strictly related to Nd-doping. According to XRD patterns, the orthorhombic perovskite was obtained at 700 A degrees C for SrSnO3 and SrSn0.99Nd0.01O3. For Sr0.99Nd0.01SnO3, the kinetics displayed an important hole in the crystallization process, as no peak was observed in HTXRD up to 700 A degrees C, while a XRD patterns showed a crystalline material after calcination at 250 A degrees C