COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA INTERFACE METAL/MOLDE E VARIÁVEIS TÉRMICAS NA SOLIDIFICAÇÃO DIRECIONAL HORIZONTAL DA LIGA Al-6%Cu

Abstract

O objetivo deste trabalho é determinar o coeficiente de transferência de calor na interface metal/molde (hi) da liga Al-6%Si solidificada direcionalmente em um sistema horizontal refrigerado a água bem como as varáveis térmicas de solidificação velocidade da isoterma liquidus (VL) e taxa de resfriamento (TR). Um dispositivo experimental de solidificação horizontal foi desenvolvido e amostras da liga foram obtidas sob condições transientes de fluxo de calor. As variáveis térmicas são calculadas a partir dos perfis de temperatura obtidos para cinco termopares inseridos no metal que permitem correlacionar a posição da isoterma liquidus (P) com o tempo de solidificação. Um método baseado no confronto entre os perfis de temperatura teóricos e experimentais foi utilizado para determinar os valores hi. Para o cálculo dos perfis teóricos, aplicou-se um modelo numérico de transferência de calor e massa, consagrado na literatura, para solidificação direcional. Leis experimentais em forma de potência do tipo hi = A1(t)-n1, VL = A2(P)-n2 e TR = A3(P)-n3 foram obtidas. Um estudo comparativo entre os valores de hi obtidos neste trabalho e aqueles propostos na literatura, durante a solidificação unidirecional vertical ascendente das ligas investigadas, também é apresentado.