Solidificação direcional, microestrutura e microdureza da liga eutética Sn-3,5%Ag modificada por Zn
dc.contributor.advisor | Silva, Bismarck Luiz | |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4377238190630005 | pt_BR |
dc.contributor.author | Sobral, Bruno Silva | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0001-5722-5081 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7242459308278872 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Cruz, Clarissa Barros da | |
dc.contributor.referees2 | Peres, Maurício Mhirdaui | |
dc.contributor.referees2Lattes | http://lattes.cnpq.br/3068024292581677 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2022-05-04T20:33:03Z | |
dc.date.available | 2022-05-04T20:33:03Z | |
dc.date.issued | 2021-09-27 | |
dc.description.abstract | Alloys of the Sn-Ag system are of interest to the electronic microcomponent industry, as they have superior mechanical properties to the alloys of the Sn-Pb system, as well as good wetting in metallic substrates and great fluency resistance and thermal fatigue. Due to the lead toxicity, restrictions were imposed, banning the use of traditional Sn-Pb alloys. The microstructure of the eutectic Sn-3,5% Ag alloy solidified non-equilibrium consists of tin-rich dendrites (β-Sn) surrounded by an eutectic mixture Sn+Ag3Sn, where the morphology of the Ag3Sn intermetallic is controlled by the cooling rate. In this sense, this work aims to study the influence of Zn additions (0.5 and 1.0 wt%) in the thermal parameters such as cooling and growth rates (ṪL/VL- liquidus isotherm and ṪE/VE-eutectic front), microstructure and microhardness of the eutectic directionally solidified Sn-3.5wt.% Ag alloy under unsteady state conditions. The samples were characterized by Optical Microscopy (MO), Scanning Electron Microscopy (SEM), X- Ray Fluorescence (FRX), X-Ray Diffraction (DRX) and Vickers Microhardness. The microstructure of the Sn-3.5wt.% Ag alloy is completely dendritic, composed of a Sn-rich matrix (β-Sn) surrounded by a eutectic mixture of the Sn and Ag3Sn phases. On the other hand, the alloy modified with 1wt.% Zn exhibited a microstructure completely formed by cell growth, where its interior is formed by a mixture of the β-Sn, ε-Ag3Sn and ζ-AgZn phases. The Sn- 3.5wt.% Ag-1wt.% Zn alloy showed a cellular/dendritic transition to VL= 1.15 mm/s and ṪL= 8.55 °C/s. The decrease in the Ṫ and V values caused a coarsening of the dendritic and cellular arrangements. Additions of 0.5wt% and 1wt.% Zn promoted increases of 42.6% and 47.5% in hardness of the Sn-3.5wt.% Ag alloy, respectively. | pt_BR |
dc.description.resumo | Ligas do sistema Sn-Ag são de interesse da indústria de microcomponentes eletrônicos, uma vez que apresentam propriedades mecânicas superiores às ligas do sistema Sn-Pb, além de bom nível de molhamento em substratos metálicos e ótimas propriedades de resistência à fluência e fadiga térmica. Devido a toxicidade do chumbo, restrições foram impostas, tornando banido o uso das tradicionais ligas Sn-Pb. A microestrutura da liga eutética Sn-3,5%Ag solidificada fora do equilíbrio é constituída de dendritas ricas em estanho (β-Sn) circundadas por uma mistura eutética Sn+Ag3Sn, onde a morfologia do intermetálico Ag3Sn é controlada pela taxa de resfriamento. É conhecido que a adição de elementos de liga como o zinco (Zn) causa mudanças microestruturais e de propriedades em ligas Sn-Ag. Neste sentido, este trabalho objetiva estudar a influência das adições de Zn (0,5 e 1% em peso) nos parâmetros térmicos como velocidade de deslocamento da frente eutética (VE) e da isoterma liquidus (VL) e taxa de resfriamento (ṪE/ṪL), na microestrutura e na dureza da liga eutética Sn-3,5%Ag solidificada direcionalmente em regime transiente de fluxo de calor. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX) e Microdureza Vickers. A microestrutura da liga Sn-3,5%Ag é completamente dendrítica sendo composta de uma matriz rica em Sn (β-Sn) circundada por uma mistura eutética das fases Sn e Ag3Sn. Por outro lado, a liga modificada com 1%Zn exibiu uma microestrutura completamente formada pelo crescimento celular, onde seu interior é composto por uma mistura das fases β-Sn, ε-Ag3Sn e ζ-AgZn. A liga Sn-3,5%Ag-1%Zn apresentou uma transição celular/dendrítica para VL= 1,15 mm/s e ṪL= 8,55 °C/s. A diminuição nos valores de Ṫ e de V causou um engrossamento dos arranjos dendríticos e celular. As adições de 0,5 e 1%Zn promoveram aumentos de dureza de % e % na liga Sn-3,5%Ag, respectivamente. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.identifier.citation | SOBRAL, Bruno Silva. Solidificação direcional, microestrutura e microdureza da liga eutética Sn-3,5%Ag modificada por Zn. 2021. 103f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47089 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Solidificação direcional | pt_BR |
dc.subject | Ligas Sn-Ag-Zn | pt_BR |
dc.subject | Microestrutura | pt_BR |
dc.subject | Transição celular/dendrítica | pt_BR |
dc.subject | Microdureza | pt_BR |
dc.title | Solidificação direcional, microestrutura e microdureza da liga eutética Sn-3,5%Ag modificada por Zn | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
- Nome:
- Solidificacaodirecionalmicroestrutura_Sobral_2021.pdf
- Tamanho:
- 6.35 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível