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Equal Channel Angular Pressing — ECAP
PMT2406 – Mecânica dos MateriaisMetálicos
Claudio Geraldo Schon
Departamento de Engenharia Metalurgica e de Materiais
Escola Politecnica da Universidade de Sao Paulo
PMT2406 – Mecanica dos Materiais Metalicos – p. 1
Equal-Channel Angular Pressing
Baseado em R. Z. Valiev, T. G. Langdon “Principles ofequal-channel angular pressing as a processing toolfor grain refinement” Progr. Mater. Sci. 51 (2006)881–981.
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ECAP
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ECAP - Princípios
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Rotas de processamento
• Rota A (nenhuma rotação)• Rota BA (± 90o em torno de X)• Rota BC (+ 90o em torno de X)• Rota C (180o em torno de X)
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Rotas de processamento
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Rotas de processamento
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ECAP - contínuo
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Velocidade de prensagem
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Temperatura
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Ângulos
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Ângulo
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Ângulo
Tungstênio (W):
Φ = 110◦, T = 1273K, 8 passes, rota C.
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Aquecimento histerético
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Aquecimento histerético
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Microestrutura
Após um passe de ECAP:
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Microestrutura
Após dois passes de ECAP:
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Microestrutura (monocristais)
Após um passe de ECAP:
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Microestrutura (metais puros)
Após um passe de ECAP (Al):
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Microestrutura (metais puros)
Após dois passes de ECAP (Al):
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Microestrutura (metais puros)
Após quatro passes de ECAP:
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Microestrutura (contornos de grão)
Fração de contornos de alto ângulo na microestrutura:
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Microestrutura (ligas)
Al-1%Mg (após 6 passes) e Al-3%Mg (após 8passese):
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Microestrutura (ligas)
Al-3%Mg + recozimento a 473K/1h:
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Recristalização
Al puro após 1 hora:
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Recristalização
Al-1%Mg após 1 hora:
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Precipitação
Al-Zn-Mg (AA7034), como recebido e após ECAP:
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Ligas multifásicas
Ti-6Al-4V (α + β), (a) Ângulo de 135o e 12 passes, (b)Ângulo de 120 o e 8 passes:
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Ligas multifásicas
Ti-6Al-4V (α + β), (a) Ângulo de 135o e 12 passes, (b)Ângulo de 120 o e 8 passes:
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Propriedades mecânicas
Al-Mn (AA 3004), relação entre resistência eductilidade após ECAP:
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Propriedades mecânicas
Cu (ε = 10−3 s−1, curvas tensão-deformação apósECAP:
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Propriedades mecânicas
Quebra do paradigma Resistência - Ductilidade:
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Propriedades mecânicas
Dureza Vickers da liga Al - 10.8% Ag em função do tempode envelhecimento a 373K após solubilização (ST),laminação a frio (CR) e ECAP.
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Propriedades mecânicas
Curvas σ × ε da liga Al - 10.8% Ag envelhecidas a 373Kpor 100h após solubilização (ST), laminação a frio (CR) eECAP.
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Propriedades mecânicas
Curvas tensão-deformação do titânio nanocristalino (d = 260 nm):
A → T = 300K, ε = 1 × 10−3 s−1
B → T = 77K, ε = 1 × 10−3 s−1
C → T = 77K, ε = 1 × 10−2 s−1
D → T = 77K, ε = 1 × 10−1 s−1
E → Ti convencional a 77K PMT2406 – Mecanica dos Materiais Metalicos – p. 35
Propriedades mecânicas
Fadiga:• Nucleação da trinca é controlada pela resistência
do material• Propagação da trinca é controlada pela
ductilidade do material
⇒ Aumento da resistência à fadiga em materiaisprocessados por ECAP.
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Propriedades mecânicas
Curvas S-N do titânio nanocristalino:
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Propriedades mecânicas
Estabilidade térmica ✗
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Propriedades mecânicas
Superplasticidade ✓
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Propriedades mecânicas
Superplasticidade ✓
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