Análise da influência dos solutos Zr e Ti sobre as propriedades mecânica, elétrica e de termorresistência de uma liga Al-Cu-Fe-Si destinada a Tx e a Dx de energia elétrica

O contexto energético mundial apresenta um aumento constante do consumo de energia elétrica no último século, desta forma exigindo a pesquisa de novos materiais para a aplicação em cabos e fios condutores de eletricidade. A partir destas demandas por novos materiais, desenvolveu-se uma análise da influência dos solutos zircônio e titânio na modificação de características importantes de uma liga Al-Cu-Fe-Si, destinada a ser o meio condutor de energia elétrica, almejando obter propriedades termorresistentes. Para a realização deste estudo, as ligas foram obtidas por fundição direta em lingoteira metálica em formato “U”, a partir do Al-EC, fixando-se na liga-base os teores de 0,05% Cu, [0,24 a 0,28]% Fe e 0,7% de Si, e em seguida, inserindo-se os teores de 0,26% Zr e 0,26% Ti. O experimento foi dividido em duas etapas, ETAPA A e ETAPA B, respectivamente, com o intuito de se avaliar as características mecânicas, elétricas e estruturais das ligas. Os corpos de prova após laminação a frio (nos diâmetros 2,7; 3,0; 3,8 e 4,0 mm) foram analisados sem tratamento térmico (STT) e com tratamento térmico (CTT): 230 ºC por uma hora, de acordo com o protocolo COPEL, 310 ºC e 390 ºC por uma hora, visando avaliar a ermorresistência em temperaturas mais elevadas, a estabilidade térmica e analisar as microestruturas desenvolvidas em tais tratamentos térmicos (TT). Verificou-se que o Ti tem maior capacidade de refinar o grão em relação ao Zr, que apresenta grãos menos refinados, porém com melhores propriedades físicas e apresentando-se termorresistente.

Efeito de adições de Ni e Mg sobre o comportamento térmico, mecânico e elétrico de ligas Al-Cu-Fe solidificadas unidirecionalmente

Este trabalho estudou a influência dos teores dos solutos Mg e Ni na modificação das propriedades térmicas, elétricas e mecânicas de uma liga Al-Cu-Fe para aplicação como condutor de energia elétrica. Para a realização do presente estudo, as ligas foram obtidas por fundição unidirecional horizontal, a partir da base do alumínio de pureza comercial com adição dos teores 0,05%p Cu e [0,24 a 0,28]%p Fe. Tal base foi modificada em uma primeira etapa com teores de 0,45, 0,60 e 0,80%p Mg. As ligas obtidas com estes teores tiveram suas propriedades estudadas para que se selecionasse um teor de Mg para posterior adição de Ni à liga. O estudo destas propriedades na primeira etapa passou pela análise das propriedades térmicas: velocidade de solidificação (V_L) e taxa de resfriamento (Ṫ). A caracterização elétrica estudou a propriedade condutividade elétrica (φ) e o levantamento das propriedades mecânicas: limite de resistência à tração (σ) e microdureza Vickers (HV). A liga com adição de Ni passou por tratamentos térmicos de envelhecimento, por 1, 4 e 8h. Estas amostras foram analisadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV pelos sinais de elétrons retroespalhados – ERE e espectroscopia de energia dispersiva – EDS. Como resultados do estudo, encontrou-se que adições de Mg influenciaram significativamente a viscosidade das ligas, elevando as velocidades de solidificação nos instantes finais. Os ensaios de microdureza das amostras envelhecidas mostraram que houve um acréscimo significativo de dureza na quarta hora de envelhecimento, da mesma forma que as análises de EDS mostraram que a concentração de Ni também elevou-se nesta condição de tratamento.

Efeito de teores de Zr sobre as propriedades mecânicas e elétricas de ligas Al-Ec-Si aplicadas na elaboração de ligas para Tx e Dx de energia elétrica

Este trabalho objetiva desenvolver uma análise da influência do Zr na modificação de características importantes em ligas de Al-EC-Si para aplicação como condutor de energia elétrica, almejando obter-se propriedades termorresistentes. Para a realização deste estudo, as ligas foram obtidas por fundição direta em lingoteira metálica em formato “U”, a partir do Al-EC, fixando-se na base o teor de 0,7% de Si, e em seguida, variando-se diferentes teores de Zr. Com o intuito de precipitar as partículas de segunda fase chamadas de dispersóides, que tem como principal característica a retenção da microestrutura deformada quando exposta a altas temperaturas, foi necessário submeter as ligas a um tratamento térmico de 310 ºC durante 24 horas afim de provocar o surgimento dos finos dispersóides de Al₃Zr. Foram estabelecidas duas etapas para obtenção dos resultados: A ETAPA I composta da solidificação, usinagem e deformações obtidas com as ligas, gerando os fios que foram utilizados em todos os ensaios. A ETAPA II repete os mesmos procedimentos adotados na ETAPA I, porém é feito um tratamento térmico de 310ºC por 24 horas antes da deformação. A caracterização das amostras dos fios de cada liga quanto à termorresistividade, que obedeceu a exigência da COPEL (Companhia Paranaense de Energia), sendo submetidos à temperatura de 230 ºC por uma hora e foram feitos também tratamentos térmicos na temperatura de 310 e 390ºC, com a finalidade de se avaliar a estabilidade térmica das ligas estudadas. Verificou-se de maneira geral que teores crescentes de Zr provocam um refinamento de grão e aumentam o LRT e a estabilidade térmica da liga, tanto na ETAPA I quanto na ETAPA II. Foi observado ainda que na ETAPA I, a condutividade foi bastante afetada pelos teores de Zr, e que a inserção do tratamento térmico da ETAPA II melhorou a capacidade de conduzir energia elétrica na liga, particularmente para o diâmetro que sofreram maior deformação.

Comparação entre o TRIS, Lactose/TRIS, Ringer-Lactato e Leite Desnatado como diluidores na criopreservação do sêmen bubalino

O objetivo do experimento foi testar a eficácia de diferentes diluidores, a base de Ringer-Lactato, Leite Desnatado, TRIS (hidroxi-methil-amino-methan) e Lactose/TRIS, na criopreservação de sêmen bubalino. Foram utilizados três machos bubalinos da raça Murrah em plena atividade sexual. O sêmen foi colhido por vagina artificial totalizando 71 ejaculados. Após a colheita, cada amostra foi submetida às análises qualitativas e quantitativas do sêmen. Os ejaculados foram fracionados e diluídos nos quatro diluidores. O sêmen diluído foi envasado em palhetas de 0,25ml e submetidos a um tempo de equilíbrio de até quatro horas a 5ºC, com posterior congelação em nitrogênio líquido. As amostras identificadas foram descongeladas em banho maria à temperatura de 40°C por 30 segundos e seqüencialmente avaliadas quanto a motilidade, vigor, lesão de acrossoma, e percentual de patologias espermáticas. As amostras também foram submetidas ao teste de termo-resistência, permanecendo incubadas à temperatura de 40°C durante 30 segundos, 3-5 minutos, 30 minutos, 1 hora, 2 horas e 3 horas, onde foram avaliadas quanto a motilidade e o vigor espermático. As características físicoquímicas, após análise do sêmen in natura, encontraram-se dentro dos valores preconizados para a espécie bubalina e satisfatórios para o processo de congelação. Após descongelação do sêmen, observou redução numérica estatística (p<0,05) na motilidade espermática, sendo que no sêmen in natura se observou 86,67±6,17% reduzindo para 70±6,92% em TRIS, 67,4±8,01% em Ringer/lactato, 67,09±9,03% em Lactose/TRIS e 59,7±9,05% em leite desnatado e ao comparar entre os quatro tratamentos apenas o Leite desnatado mostrou diferença estatística significativa (p<0,05). Após descongelação, o vigor espermático também diminuiu estatisticamente (p<0,05) nos quatro tratamentos (3,50±0,53 TRIS; 3,38±0,49 Ringer-lactato; 3,3±0,46 Lactose/TRIS e 3,25±0,44 Leite desnatado) versus (4±0,39 sêmen in natura) e ao comparar entre os tratamento, apenas entre Leite desnatado e TRIS se observou diferença estatística (p<0,05). Quanto aos defeitos maiores (4,15±1,9% sêmen in natura; 10,51±4,4% TRIS; 11,94±4,2% Ringer-Lactato; 11,88±4,8% Lactose/TRIS; 12,01±5% Leite desnatado), menores (3,81±1,2% sêmen in natura; 4,67±1,1% TRIS; 4,98±1,7% Ringer-Lactato; 4,93±2,0% Lactose/TRIS; 4,93±2,0% Leite desnatado) e totais (7,91±2,1% sêmen in natura; 15,18±4,7% TRIS; 16,92±4,8% Ringer-Lactato; 16,82±5,6% Lactose/TRIS; 17,11±5,6% Leite desnatado), após descongelação houve aumento significativo dos defeitos nos quatro tratamentos (p<0,05), e entre eles não foram observadas diferenças estatísticas entre si (p>0,05). Na fase pós-TTR, após 3 horas de incubação, a motilidade progressiva (TRIS 21,13±7,5%; Ringer-Lactato 20,78±7,4%; Lactose/TRIS 20,25±5,3%; Leite desnatado 20,12±6,6%) e vigor espermático (TRIS 2,04±0,5; Ringer-Lactato 2,07±0,5; Lactose/TRIS 2,02±0,4; Leite desnatado 2,00±0,5) não apresentaram diferença estatística entre os tratamentos (p<0,05). Quanto a intergridade do acrossoma, após a descongelação (Sêmen in natura 97,85±0,6%; TRIS 91,65±4,3%; Ringer-Lactato 90,46±4,8%; Lactose/TRIS 89,76±5,4%; Leite desnatado 90,56±5,6%), houve diminuição estatística (p<0,05) e quando se comparou tal parâmetro entre os tratamentos não foi observado diferenças estatísticas significativas entre os tratamento (p>0,05). Diante dos resultados observados é possível concluir que a congelação de sêmen de búfalo com os diluidores TRIS (Trishydroxy- methyl-amino-methan), Ringer-Lactato, Lactose/TRIS, e Leite desnatado mostraram satisfatória função de crioproteção na viabilidade espermática do sêmen nas diferentes etapas da criopreservação.