Banca de DEFESA: ELDER SOARES DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ELDER SOARES DA SILVA
DATA : 31/08/2022
HORA: 09:00
LOCAL: Sala virtual no google meet
TÍTULO:

Sinterização por Spark Plasma Sintering (SPS): Experiência e Simulação Eletro-termo-mecânica-microestrutural

PALAVRAS-CHAVES:

Spark Plasma Sintering. Compósitos de Matriz de Alumínio. Reaproveitamento de Resíduos. Metalurgia do Pó. Pó de Aciaria Elétrica.

PÁGINAS: 125
RESUMO:

Os Compósitos com Matriz de Alumínio (AMCs) são amplamente utilizados nas indústrias automotiva, aeronáutica e naval, entre outras, devido à baixa densidade e alta relação resistência/peso. A utilização de resíduos industriais, como o Pó de Aciaria Elétrica (PAE), nome genérico para os resíduos em pó recuperados após a produção de aço em fornos elétricos a arco, como reforço em AMCs ainda é pouco explorado, embora tenha mostrado potencial para melhorar algumas propriedades mecânicas do material base, tais como dureza e resistência. Com o objetivo de propor uma nova alternativa para o reaproveitamento do PAE, compósitos de matriz AA7075 reforçados com PAE, utilizando diferentes frações e tamanhos de partículas, foram produzidos. Os pós de partida foram processados utilizando um moinho de bolas do tipo SPEX. A densificação das amostras de PAE-AA7075 foi realizada por meio da técnica inovadora Spark Plasma Sintering (SPS), em uma única etapa, sendo a amostra aquecida a partir da temperatura ambiente, a uma taxa de 100 °C/min, até a temperatura de 550 ° C, essa temperatura foi mantida por 15 min ou 30 min, dependendo da amostra. Durante esse patamar, uma pressão uniaxial de 100 MPa foi aplicada. Nenhum tratamento térmico adicional é executado. Para avaliar a influência da fração de PAE e tamanho de partícula nas propriedades mecânicas e na microestrutura do material compósito, testes de microdureza Vickers, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura foram realizados nas amostras sinterizadas. Observações em MEV mostram que a distribuição das partículas de reforço no material é homogênea, sem aglomeração das partículas. A microdureza dos compósitos AA7075 / PAE tende a aumentar com o aumento do teor de PAE, mostrando que o PAE apresenta potencial promissor para ser aplicado como reforço em compósitos matriz AA7075. O aumento máximo da microdureza ocorreu usando o PAE com tamanho de partícula menor que 53 μm (denominado G1), aumentando de 108 para 168 HV com os teores de PAE de 0 a 15% em peso, respectivamente, correspondendo a um aumento máximo de 55,6% em relação à microdureza do material de base. A técnica de Spark Plasma Sintering (SPS) é conhecida por sua capacidade de sinterizar diversos tipos de materiais em poucos minutos, pois sua taxa de aquecimento pode chegar a 1000 ° C / min, mas é importante o uso de métodos numéricos como o Método dos Elementos Finitos (MEF) para a previsão da melhor rota de densificação, compreensão e otimização deste processo, visando reduzir o número de experimentos, principalmente quando se trata de amostras com geometria complexa. Para possibilitar a modelagem por MEF, é necessário determinar os parâmetros da lei de fluência do material a ser sinterizado. Por isso, o MEF foi utilizado como ferramenta preditiva para obter a melhor rota de densificação pela técnica SPS, tanto para a liga AA7075 quanto para os compósitos PAE-AA7075. Ao comparar os resultados obtidos por meio da simulação com os resultados experimentais, foi possível notar que as curvas de densificação são muito semelhantes, o que valida o estudo realizado e comprova que o uso de MEF tem se mostrado promissor como ferramenta preditiva do processo SPS e das propriedades dos materiais resultantes.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1848318 - NADEGE SOPHIE BOUCHONNEAU DA SILVA
Interno - 1215178 - RICARDO ARTUR SANGUINETTI FERREIRA
Externa ao Programa - 1283002 - YEDA MEDEIROS BASTOS DE ALMEIDA
Externa à Instituição - DANIELLE GUEDES DE LIMA CAVALCANTE - UFPB
Externo à Instituição - CLAUDE ESTOURNÈS