[en] DEVELOPMENT OF A METAL MATRIX COMPOSITE BY SPONTANEOUS INFILTRATION: IMAGE ANALYSIS TO ESTIMATE THE PERMEABILITY OF THE CERAMIC PREFORM AND MATHEMATICAL MODELING OF THE METALLIC PHASE INFILTRATION

FERNANDO ANTONIO RIBEIRO SERRA

[pt] OBTENÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ FERROSA POR INFILTRAÇÃO ESPONTÂNEA: ESTIMATIVA DA PERMEABILIDADE DA PRÉ-FORMA CERÂMICA PORPROCESSAMENTO DE IMAGENS E MODELAGEM MATEMÁTICA DA INFILTRAÇÃO DA FASE METÁLICA

dc.contributor	EDUARDO DE ALBUQUERQUE BROCCHI
dc.creator	FERNANDO ANTONIO RIBEIRO SERRA
dc.date	2004-03-30
dc.date.accessioned	2022-09-21T21:43:45Z
dc.date.available	2022-09-21T21:43:45Z
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4726@1
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4726@2
dc.identifier	http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.4726
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12032/42595
dc.description	[pt] A utilização de compósitos de matriz ferrosa com pré-forma cerâmica oferece a possibilidade de redução do desgaste abrasivo em aplicações onde as ligas usuais não são efetivas. Nesta tese, foi desenvolvido um estudo voltado para a obtenção de um compósito de matriz metálica com ênfase na caracterização e previsão da infiltração espontânea de um ferro fundido nodular através de uma préforma granulada porosa de óxido de alumínio. O processo de infiltração de pré-forma porosa constituída de óxido de alumínio, em três granulometrias distintas (12#, 16# e 42#), por um ferro fundido nodular de composição eutética (3,9 graus Celsius) foi realizado em três temperaturas de vazamento diferentes (1403 graus Celsius, 1299 graus Celsius e 1250 graus Celsius), desde a elaboração das pré-formas passando pela infiltração do metal, até a caracterização microestrutural. Os resultados dos ensaios de compressão com as pré-formas foram processados por análise fatorial e mostraram que, dentro dos níveis estudados, o percentual utilizado de ligante (silicato de sódio) e o tempo de cura influenciam positivamente e de forma mais significativa do que a granulometria do óxido de alumínio. A microestrutura da matriz foi afetada pelos grãos cerâmicos da préforma, fato este caracterizado pela presença de veios de grafita no lugar de nódulos em uma extensão variável entre 10 micrômetros e 60 micrômetros a partir da superfície do grão. Após a permeabilidade da pré-forma cerâmica ter sido estimada por processamento digital de imagens em 3D, foi desenvolvido um modelo matemático voltado para a identificação da penetração máxima da fase metálica levando em consideração as temperaturas de vazamento e de solidificação do ferro fundido. As curvas do modelo mostraram boa correlação quando comparados com os resultados experimentais.
dc.description	[en] Iron metal matrix composites in aluminium oxide offers an outstanding possibility to reduce abrasive wear where usual alloys are not working well. For the present study the composite was obtained by carrying out an spontaneous infiltration of an eutectic (3,9 degrees Celsius) nodular iron in a preform made with three aluminiun oxide granulometries (#12, #16 and #42), in three different pouring temperatures (1403 degrees Celsius, 1299 degrees Celsius e 1250 degrees Celsius). The preforms compression tests results were processed by factorial analysis and showed a greater influence of the sodium silicate amount and the curing time over the aluminium oxide granulometry. After the estimation of the ceramic phase permeability by 3D image digital processing it was developed a mathematical model to predict the maximum infiltration of the ferrous melt through the ceramic phase. It was based on the pouring and alloy solidification temperatures and produced a good agreement with the experimental results. The matrix microstructure was affected by the ceramic grains. This was characterized by the presence of lamellar graphite instead of the expected nodules in an extension between 10 micrometers and 60 micrometers from the border of the composite.
dc.language	pt
dc.publisher	MAXWELL
dc.subject	[pt] COMPOSITO
dc.subject	[pt] FUNDICAO
dc.subject	[pt] OXIDO DE ALUMINIO
dc.subject	[pt] FERRO FUNDIDO NODULAR
dc.subject	[en] COMPOSITES
dc.subject	[en] FOUNDRY
dc.subject	[en] ALUMINUM OXIDE
dc.subject	[en] NODULAR CAST IRON
dc.title	[en] DEVELOPMENT OF A METAL MATRIX COMPOSITE BY SPONTANEOUS INFILTRATION: IMAGE ANALYSIS TO ESTIMATE THE PERMEABILITY OF THE CERAMIC PREFORM AND MATHEMATICAL MODELING OF THE METALLIC PHASE INFILTRATION
dc.title	[pt] OBTENÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ FERROSA POR INFILTRAÇÃO ESPONTÂNEA: ESTIMATIVA DA PERMEABILIDADE DA PRÉ-FORMA CERÂMICA PORPROCESSAMENTO DE IMAGENS E MODELAGEM MATEMÁTICA DA INFILTRAÇÃO DA FASE METÁLICA
dc.type	TEXTO

Ficheros en el ítem

Ficheros	Tamaño	Formato	Ver
No hay ficheros asociados a este ítem.

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)

Documentos - PUC-RIO

Mostrar el registro sencillo del ítem