Dissertação
Hardness modelling of porous copper bodies EVALUATED
Pós esféricos são essenciais na produção aditiva de componentes metálicos devido ao elevado escoamento que proporcionam. Além disto, componentes obtidos por este processo apresentam porosidade residual ou controlada. Os testes de dureza permitem avaliar a resistência de corpos metálicos a deformações plásticas que dependem da porosidade da peça. Os principais objectivos deste trabalho são o desenvolvimento de pós esféricos que permitam a criação de corpos com porosidade controlada, e a criação de um modelo de dureza dependente da porosidade, usando o método dos elementos finitos (MEF). Os pós de cobre foram esferoidizados sob vácuo, num forno, com um molde de grafite, segundo uma abordagem de fusão in-situ. As variáveis analisadas foram: temperatura, tempo, peso aplicado e fracção mássica de cobre-grafite (FCG). Os pós foram separados numa solução de ácido clorídrico aquecida, sendo posteriormente caracterizados por MEV e EDS. Verificou-se que as partículas esferoidizadas numa mistura com grafite KS4, com uma FCG de 1:1, a 1100ºC durante 30 minutos, sob uma pressão reduzida, obtiveram o melhor valor de factor de forma (1.55±0.46). Simularam-se ensaios de dureza, pelo MEF, para estudar a influência da porosidade e do rácio carga/diâmetro do indentador (F/D²) na dureza Brinell. O corpo poroso de cobre foi criado de acordo com o modelo GTN. Obteve-se uma relação linear entre a dureza de Brinell e a porosidade do corpo. Ocorre densificação do corpo poroso na região de indentação. Verificou-se a ocorrência de “pile-up”, sendo este máximo para um rácio F/D² de 10 kgf/mm² num corpo com 0% de porosidade.
dezembro 6, 2017, 18:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Alberto Eduardo Morão Cabral Ferro
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
