Análise experimental da formação de porosidade, microssegregação e partículas de segunda fase em liga binária Al-1%Fe e sua relação com as variáveis de solidificação

• Autor(a) principal: Dantas, Bruno Silva
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28877
• topic: Liga Al-1%Fe; Porosidade; Partículas de segunda fase; Microssegregação; Variáveis térmicas; Ligas de alumínio; Solidificação (Metalurgia); Taxa de resfriamento; Engenharia Metalúrgica; Produção intelectual; Al-1%Fe alloy; Porosity; Second phase particles; Microsegregation; Thermal variables

As ligas de Al-Fe vêm sendo empregadas nos últimos anos em aplicações de cunho estrutural, na indústria automotiva e aeroespacial, sendo materiais de baixo custo, possuindo uma densidade baixa, em torno de 5,5 g/cm³, e boa condutividade elétrica atrelados a uma excelente resistência à corrosão em atmosferas oxidantes e sulfetantes. Possuí excelentes propriedades mecânicas e estabilidade química mesmo em altas temperaturas. Os estudos preliminares validam os efeitos das variáveis térmicas envolvidas no processo de solidificação como: a velocidade da solidificação (VL), gradiente térmico sólido/líquido (GL), taxa de resfriamento (Ṫ) tem relevância no controle da solidificação e por sua vez geram impacto direto na microestrutura do material. O objetivo do presente trabalho foi correlacionar das variáveis térmicas da liga Al-1%Fe, sob condições transientes de extração de calor, com os dados obtidos de porosidade, microssegregação e de espaçamento celular. Foram retiradas amostras das posições (5, 10, 15, 20, 35, 45, 60 e 85)mm do lingote da liga em questão, confeccionado em regime de solidificação unidirecional vertical ascendente. A análise da microestrutura comprovou a existência de uma morfologia celular por toda a extensão do lingote. A quantificação dos poros foi realizada por meio do software ImageJ acompanhado da técnica de tomografia percebendo um aumento gradativo conforme há o avanço da posição bem como do espaçamento celular. Pertinente à microssegregação, esta foi realizada por meio da técnica MEV/EDS o qual fora realizada a varredura entre os centros de grãos gerando um perfil crescente de concentração. Adicionalmente identificação de fases foi realizada em duas etapas a primeira realizou a varredura dos elementos em diversos pontos das amostras como forma de quantificar os elementos existentes. A técnica do DRX fez a varredura de toda à área das amostras por meio de emissões de feixes de raios-X que então apontaram, neste regime de solidificação adotado as fases de Al,Fe, Al₂O₃, Al₃Fe ao longo da estrutura do material.