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Microestrutura e propriedades mecânicas de ligas Al-Si hipoeutéticas conformadas por spray.

By Cleyton Fernandes Ferrarini

Abstract

O presente trabalho teve por objetivo a caracterização microestrutural e a determinação das propriedades mecânicas das ligas de Al- Si 319 e 380 conformadas por spray. O processamento foi realizado através da fusão das ligas em forno de indução, da atomização com nitrogênio e da deposição do spray sobre um substrato de cobre. Foi utilizada, para comparação microestrutural e de propriedades mecânicas, a liga de alumínio 380 processada por fundição em areia. A conformação por spray resultou em depósitos com uma microestrutura mais refinada e homogênea sendo composta basicamente por grãos equiaxiais de Al-α, partículas de silício, Al2Cu e agulhas da fase β-AlFeSi. Foi investigada a influência dos parâmetros de processo de conformação por spray da liga 380, constatando-se um aumento da porosidade e uma redução do rendimento com a elevação da temperatura de superaquecimento e da vazão mássica de metal. A porosidade dos depósitos foi minimizada através de processo de extrusão, o qual, também, proporcionou o refinamento de grão através recristalização da matriz. Ensaios de tração a temperatura ambiente, em amostras da liga 380 conformada por spray, apresentaram um aumento relativo nos valores de limite de escoamento e de resistência e um aumento muito significativo no alongamento, quando comparados aos valores obtidos para a liga fundida em areia. Estes resultados foram atribuídos ao refinamento do tamanho de grão, à forma particulada do silício e à redução da razão de aspecto das agulhas da fase β-AlFeSi presentes no material conformado por spray. Quando conformada por spray e extrudada, a liga 319 apresenta valores de limite de resistência e de dutilidade superiores aos apresentados pela liga 380 depositada sob as mesmas condições de processamento, devido às menores porcentagens de silício e de porosidade.The aims of this work were the microstructural and tensile properties characterization of the hypoeutectic spray formed Al-Si 319 and 380 alloys. The alloys were melted by induction furnace, gas atomized with nitrogen and deposited onto a copper substrate. The results were compared with conventionally sand cast Al-Si 380 alloy samples. Spray formed material showed fine and homogeneous microstructure, composed by equiaxial α-Al matrix, silicon particles, Al2Cu and β-AlFeSi intermetallics phases. Higher porosity and lower yield process were obtained increasing the superheating temperature and liquid metal mass flow rate. The extrusion promoted grain refinement by a partial recrystallization process and strong decrease of the porosity. Room temperature tensile tests of the spray formed Al-Si 380 alloy showed both increased strength and elongation when compared with the values observed for conventionally cast counterparts. These results can be ascribed to the refined grain size, silicon particles morphology and smaller β-AlFeSi phases presented in spray formed deposits. Due to the lower silicon content as well as lower porosity in spray formed and extruded Al-Si 319 alloy, this material showed higher values for the ultimate tensile strength and ductility when compared to Al-Si 380 alloy deposits processed by same parameters

Topics: Alumínio, Conformação por spray, Ligas de alumínio, Microestrutura, Propriedades mecânicas, ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA, ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Publisher: Universidade Federal de São Carlos
Year: 2005
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UFSCAR:oai:ufscar.br:1121
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