Solidificação direcional da liga eutética Sn-9%Zn: interrelações entre microestrutura, parâmetros térmicos e propriedades mecânicas

dc.contributor.advisorSilva, Bismarck Luiz
dc.contributor.advisor-co1Nascimento, Rubens Maribondo do
dc.contributor.advisor-co1IDpt_BR
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.authorRamos, Lidiane Silva
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Castro, Nicolau Apoena
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees2Brito, Crystopher Cardoso de
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.date.accessioned2019-11-22T23:27:19Z
dc.date.available2019-11-22T23:27:19Z
dc.date.issued2019-08-15
dc.description.abstractThe manufacture and use of electronic devices have grown every year in the various applications, however the sustainable control of the materials used still needs to advance. It’s at this moment that lead-free solder alloys enter as alternatives engineering materials in the electronics industry. In this context, the present investigation aims to study the growth eutectic in the Sn-9wt%Zn alloy solidified on different substrates (steel and copper). Microstructural features (phases, morphologies, distribution and microstructural scale such as eutectic and cellular spacings), thermal parameters (growth rate-VE and cooling rate-ṪE), experimental growth laws and tensile mechanical properties (ultimate tensile strength-σu, yield tensile strength-σY and elongation-to-fracture-δ) have been discussed. Sn-Zn alloy castings displayed a microstructure with eutectic colonies formed by Zn-rich phase, α-Zn, dispersed with two morphologies, globular-λg and needles-λn, in the Sn-rich matrix. Considering two Sn-Zn ingots, it can be seen that for VE>0,45 mm/s values, globular and needle morphologies prevails in the microstructure, while for VE<0,45 mm/s values, α-Zn needles predominate. Higher mechanical resistance (σu and σY) and ductility (δ) values have been observed for refined structures in both Sn-Zn alloy castings. The fractographs revealed a mode of ductile fracture for the Sn-Zn ingots analyzed, with higher fraction of dimples.pt_BR
dc.description.resumoA fabricação e uso de dispositivos eletrônicos tem crescido a cada ano nas diversas aplicações, contudo o controle sustentável dos materiais utilizados ainda precisa avançar. É neste momento que as ligas de soldagem livres de chumbo entram como alternativas de materiais de engenharia na indústria eletrônica. Neste contexto, a presente proposta visa estudar o crescimento eutético na liga Sn-9%Zn solidificada em diferentes substratos (aço e cobre). Aspectos microestruturais (fases, morfologias, distribuição e tamanho de escala microestrutural como espaçamentos celulares e interfásicos), parâmetros térmicos (velocidade de deslocamento da frente eutética-VE e a taxa de resfriamento-ṪE), leis de crescimento experimental e propriedades mecânicas de tração (limite de resistência à tração-σt, limite de escoamento-σe e alongamento específico-δ) foram discutidas. Os lingotes Sn-Zn apresentaram uma microestrutura com colônias eutéticas formadas por uma fase rica em zinco, α-Zn, a qual exibiu duas morfologias, interfásico globular (λg) e/ou em agulhas (λa) dispersas em uma fase rica em estanho, β-Sn. Considerando os dois lingotes Sn-Zn, notou-se que para valores de VE>045 mm/s, as morfologias globular e agulha da fase α-Zn predominavam na microestrutura, enquanto que para VE<0,45 mm/s, uma morfologia tipo agulha prevaleceu. Observou-se que maiores valores de resistência mecânica (σt e σe) e ductilidade (δ) eram obtidos para estruturas mais refinadas em ambos os lingotes Sn-Zn. As fractografias revelaram um modo de fratura dúctil para os lingotes Sn-Zn analisados, com alta fração de dimples.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.identifier.citationRAMOS, Lidiane Silva. Solidificação direcional da liga eutética Sn-9%Zn: interrelações entre microestrutura, parâmetros térmicos e propriedades mecânicas. 2019. 85f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27969
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSolidificação direcionalpt_BR
dc.subjectVariáveis térmicaspt_BR
dc.subjectLigas Sn-Znpt_BR
dc.subjectCrescimento eutéticopt_BR
dc.subjectPropriedades mecânicaspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.titleSolidificação direcional da liga eutética Sn-9%Zn: interrelações entre microestrutura, parâmetros térmicos e propriedades mecânicaspt_BR
dc.title.alternativeDirectional solidification of the eutectic Sn-9wt.%Zn alloy: inter-relations of microstructure, thermal parameters and mechanical propertiespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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