Análise experimental dos efeitos das condições de solidificação na microdureza de ligas hipoeutéticas de Al-Si antes e após prensagem por canais equiangulares (ECAP)

• Autor(a) principal: Sales, Roberto Carlos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27230
• topic: Solidificação; Microdureza; Microssegregação; ECAP; EDT; Engenharia Metalúrgica; Liga (Metalurgia); Alumínio; Silício; Deformação plástica; Produção intelectual; Prensagem em canais equiangulares; Solidification; Microhardness; Microsegregation; ECAP; EDT

A importância do estudo de solidificação, se dá na premissa que em praticamente todos os metais mais utilizados na indústria passam por esse processo durante sua produção. As características do material e seu processo de fabricação, implicam que suas propriedades físico-mecânicas serão afetadas em maior ou menor grau de intensidade pela microestrutura obtida durante essa mudança de fase. O estudo de ligas Al-Si, justifica-se por possuírem características importantes como: baixo ponto de fusão, boa resistência à corrosão, baixo coeficiente de expansão térmica, boa soldabilidade e fluidez. A utilização de técnicas de deformação plástica severa (DPS) são amplamente aplicados para buscar o refino da estrutura de grãos e na busca de melhorias das propriedades mecânicas. Um dos métodos de DPS que se destaca é a técnica de Prensagem por Canais Equiangulares (ECAP), tendo como vantagem a não alteração da seção transversal da amostra. No presente trabalho a técnica de solidificação unidirecional vertical ascendente foi adotada. Análises dos parâmetros térmicos evidenciaram que as variáveis significativas para o controle da solidificação são: velocidade da solidificação (VL), gradiente térmico (GL) e taxa de resfriamento (Ṫ) e que essas variáveis podem ser correlacionadas com a microestrutura fundida. Perfis de microssegregação foram obtidos ao longo do lingote, possibilitando um estudo dos efeitos das variáveis térmicas nas curvas de concentração. Medidas de microdureza foram obtidas em diferentes pontos do lingote e um perfil de microdureza foi determinada, o qual pode-se estudar as relações das variáveis térmicas com a microdureza. Após o processo de prensagem equiangulares, foi possível identificar o refino microestrutural. Devido a esse novo rearranjo microestrutural, através do ensaio de microdureza, observou-se um aumento significativo dessa propriedade. No entanto, a curva de microdureza determinada experimentalmente após ECAP, indicou uma forte correlação com as variáveis térmicas obtidas durante a solidificação. Através da curva de microdureza, observou-se que a referida propriedade mecânica era elevada para altos valores das variáveis térmicas em regiões próximas ao sistema de resfriamento da lingoteira. Por outro lado, os valores de microdureza obtidos após o ECAP, decrescem à medida que as variáveis térmicas são aferidas nas posições superiores do lingote, ou seja, regiões afastadas do sistema de resfriamento, fato presente nos processos experimentais realizados nesse trabalho antes do ECAP.