Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Trigueiro, Pollyana de Aragão lattes
Orientador(a): Ferreira, Romulo Adolfo Heringer lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraí­ba
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Engenharia de Materiais
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/444
Resumo: A model was used to simulate solute distribution during rapid solidification of a system Ag-15%massCu with initial undercooling of 5 K, 10 K and 30 K. Boettinger et al (1987) measured the microsegregation profile in Ag-Cu alloys superficially treated with a focused electron beam (resolidification). In that work, they found an irregular variation for Cu concentration in cross sections of the resolidified microstructures. In some cases, the profile of concentration versus radius presented a W shape. Current models of microsegregation predict a monotonic variation the concentration depending on the cell radius, which are apparently not in accordance with the acquired measurements. The present study used a numeric model to evaluate the solidification of Ag-Cu alloy under same conditions to the Boettinger´s experiment. Numerical results are for a metallic spherical drop, initially liquid, cooled by convection. Solidification starts in the center of the droplet in a given undercooling. The algorithm used here is based on a model in volumetric average of the quantities and the balance equations in a representative elementary volume for treating a solid/liquid mixture. Inside the droplet transport of energy and mass are repurely diffusive processes of average quantities. The algorithm used permitted a global analysis of the phenomena occurring during the solidification process, as well as a local analysis of the quantities involved, which has been shown to be a prerequisite for the prediction of non-monotonic profiles of microsegregation, such as those measured in the experiment mentioned above.
id UFPB-2_de82bf005a76d3f2f03362ea79e45673
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:tede/444
network_acronym_str UFPB-2
network_name_str Repositório Institucional da UFPB
repository_id_str
spelling 2015-04-01T12:17:41Z2018-07-20T23:50:03Z2014-06-092018-07-20T23:50:03Z2013-09-30TRIGUEIRO, Pollyana de Aragão. Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2013.https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/444A model was used to simulate solute distribution during rapid solidification of a system Ag-15%massCu with initial undercooling of 5 K, 10 K and 30 K. Boettinger et al (1987) measured the microsegregation profile in Ag-Cu alloys superficially treated with a focused electron beam (resolidification). In that work, they found an irregular variation for Cu concentration in cross sections of the resolidified microstructures. In some cases, the profile of concentration versus radius presented a W shape. Current models of microsegregation predict a monotonic variation the concentration depending on the cell radius, which are apparently not in accordance with the acquired measurements. The present study used a numeric model to evaluate the solidification of Ag-Cu alloy under same conditions to the Boettinger´s experiment. Numerical results are for a metallic spherical drop, initially liquid, cooled by convection. Solidification starts in the center of the droplet in a given undercooling. The algorithm used here is based on a model in volumetric average of the quantities and the balance equations in a representative elementary volume for treating a solid/liquid mixture. Inside the droplet transport of energy and mass are repurely diffusive processes of average quantities. The algorithm used permitted a global analysis of the phenomena occurring during the solidification process, as well as a local analysis of the quantities involved, which has been shown to be a prerequisite for the prediction of non-monotonic profiles of microsegregation, such as those measured in the experiment mentioned above.Foi utilizado um modelo para simular a distribuição de soluto durante a solidificação rápida de um sistema Ag-15%Cu com superresfriamentos iniciais de 5 K, 10 K e 30 K. Boettinger et al (1987) mediram o perfil de microssegregação em ligas Ag-Cu tratadas superficialmente com um feixe de laser (resolidificação). Nesse trabalho, os autores constataram uma variação irregular para a concentração de cobre em seções transversais de células nas microestruturas resolidificadas. Em alguns casos um perfil de concentração ao longo do raio em forma de W foi medido. Os modelos de microssegregação atuais, em geral, preveem uma variação monotônica da concentração em função do raio da célula, o que aparentemente não está de acordo com as medições obtidas. No presente trabalho, foi usado um modelo numérico para avaliar a solidificação de uma liga Ag-Cu em condições análogas às do experimento de Boettinger. Os resultados numéricos são para uma gota metálica esférica, inicialmente líquida, resfriada por convecção. A solidificação tem início no centro da gota em um superresfriamento dado. O algoritmo usado foi desenvolvido previamente para um modelo baseado na tomada de médias volumétricas das grandezas e das equações de balanço descritivas em um volume elementar representativo para tratar com uma mistura sólido/líquido. No interior da gota, os transportes de energia e massa são processos puramente difusivos de grandezas médias. O algoritmo usado permite não apenas uma análise global dos fenômenos que ocorrem durante o processo de solidificação, mas também uma análise local das grandezas envolvidas, o que demonstrou ser condição necessária para a previsão dos perfis não monotônicos de microssegregação, tais como os medidos no experimento mencionado acima.Made available in DSpace on 2015-04-01T12:17:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2728849 bytes, checksum: 473329771da433558aad326b78ebbb89 (MD5) Previous issue date: 2013-09-30Made available in DSpace on 2018-07-20T23:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 2728849 bytes, checksum: 473329771da433558aad326b78ebbb89 (MD5) arquivototal.pdf.jpg: 2564 bytes, checksum: a664ecef9854ee8ad289ffde76618abc (MD5) Previous issue date: 2013-09-30Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Federal da Paraí­baPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBBrasilEngenharia de MateriaisSolidificaçãoMicrossegregaçãoAg-CuSimulação numéricaSolidificationMicrosegregationAg-CuNumerical modelingENGENHARIASSimulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cuinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFerreira, Romulo Adolfo HeringerCPF:83888705720http://lattes.cnpq.br/4479014919378819CPF:03335018451http://lattes.cnpq.br/0669954377207418Trigueiro, Pollyana de Aragãohttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/retrieve/13186/arquivototal.pdf.jpginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPBTEXTarquivototal.pdf.txtarquivototal.pdf.txtExtracted texttext/plain139820https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/4/arquivototal.pdf.txtfd2ef768532e30f17efc693276380265MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81867https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/3/license.txt07956d2f9f6879bad6c75289be248398MD53THUMBNAILarquivototal.pdf.jpgarquivototal.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3543https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/5/arquivototal.pdf.jpg86be9f3b913828d6ec7a072ccc497651MD55ORIGINALarquivototal.pdfapplication/pdf2728849https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/1/arquivototal.pdf473329771da433558aad326b78ebbb89MD51tede/4442018-09-05 21:57:36.231oai:repositorio.ufpb.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462018-09-06T00:57:36Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.por.fl_str_mv Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
title Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
spellingShingle Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
Trigueiro, Pollyana de Aragão
Solidificação
Microssegregação
Ag-Cu
Simulação numérica
Solidification
Microsegregation
Ag-Cu
Numerical modeling
ENGENHARIAS
title_short Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
title_full Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
title_fullStr Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
title_full_unstemmed Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
title_sort Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu
author Trigueiro, Pollyana de Aragão
author_facet Trigueiro, Pollyana de Aragão
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ferreira, Romulo Adolfo Heringer
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:83888705720
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4479014919378819
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:03335018451
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0669954377207418
dc.contributor.author.fl_str_mv Trigueiro, Pollyana de Aragão
contributor_str_mv Ferreira, Romulo Adolfo Heringer
dc.subject.por.fl_str_mv Solidificação
Microssegregação
Ag-Cu
Simulação numérica
topic Solidificação
Microssegregação
Ag-Cu
Simulação numérica
Solidification
Microsegregation
Ag-Cu
Numerical modeling
ENGENHARIAS
dc.subject.eng.fl_str_mv Solidification
Microsegregation
Ag-Cu
Numerical modeling
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS
description A model was used to simulate solute distribution during rapid solidification of a system Ag-15%massCu with initial undercooling of 5 K, 10 K and 30 K. Boettinger et al (1987) measured the microsegregation profile in Ag-Cu alloys superficially treated with a focused electron beam (resolidification). In that work, they found an irregular variation for Cu concentration in cross sections of the resolidified microstructures. In some cases, the profile of concentration versus radius presented a W shape. Current models of microsegregation predict a monotonic variation the concentration depending on the cell radius, which are apparently not in accordance with the acquired measurements. The present study used a numeric model to evaluate the solidification of Ag-Cu alloy under same conditions to the Boettinger´s experiment. Numerical results are for a metallic spherical drop, initially liquid, cooled by convection. Solidification starts in the center of the droplet in a given undercooling. The algorithm used here is based on a model in volumetric average of the quantities and the balance equations in a representative elementary volume for treating a solid/liquid mixture. Inside the droplet transport of energy and mass are repurely diffusive processes of average quantities. The algorithm used permitted a global analysis of the phenomena occurring during the solidification process, as well as a local analysis of the quantities involved, which has been shown to be a prerequisite for the prediction of non-monotonic profiles of microsegregation, such as those measured in the experiment mentioned above.
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-09-30
dc.date.available.fl_str_mv 2014-06-09
2018-07-20T23:50:03Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-04-01T12:17:41Z
2018-07-20T23:50:03Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv TRIGUEIRO, Pollyana de Aragão. Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/444
identifier_str_mv TRIGUEIRO, Pollyana de Aragão. Simulação numérica do perfil de microssegregação na solidificação rápida de um sistema Ag-Cu. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2013.
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/444
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPB
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Engenharia de Materiais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Repositório Institucional da UFPB
collection Repositório Institucional da UFPB
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/4/arquivototal.pdf.txt
https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/3/license.txt
https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/5/arquivototal.pdf.jpg
https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/tede/444/1/arquivototal.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv fd2ef768532e30f17efc693276380265
07956d2f9f6879bad6c75289be248398
86be9f3b913828d6ec7a072ccc497651
473329771da433558aad326b78ebbb89
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.br
_version_ 1877597273532137472