Avaliação dos precipitados em compósitos de matriz metálica de Al-Zn-Mg-Cu (AA7050) reforçados com partículas de alumina e consolidado por HPT (High-Pressure Torsion)

• Autor(a) principal: Fabio Rezende Milhorato
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/35298
• topic: Compósito de matriz metálica; Precipitação; Envelhecimento de ligas de alumínio; MPZ - Zona Plástica da Matriz; Consolidação por HPT; Materiais; Ciência dos materiais; Alumina; Ligas de alumínio

As ligas de Al da série 7xxx são ligas Al-Zn-Mg-(Cu) endurecíveis por precipitação que possuem várias aplicações na indústria aeroespacial. Sabe-se que as estruturas das aeronaves estão sujeitas a condições operacionais exigentes e devem atender a rigorosos requisitos de segurança e desempenho. Por isso, novos materiais têm sido desenvolvidos, dentre eles, os compósitos de matriz metálica de liga de Al reforçados com material cerâmico. Com o objetivo de produzir compósitos de matriz metálica de ligas de Al endurecíveis por precipitação reforçados com material cerâmico, pós atomizados a gás da liga AA7050 e partículas de Al2O3 (10% vol.) foram consolidados por HPT (High Pressure Torsion) para fabricação de amostras de elevada dureza. Além disso, para entender a influência das fases dispersas (reforço) na morfologia dos precipitados para esse compósito, este foi solubilizado e envelhecido nas condições de pico de dureza da liga AA7050. Os pós de granulometria aleatória da liga AA 7050 e alumina foram misturados e posteriormente consolidados por HPT (P = 6 GPa, N = 50 voltas), resultando em discos de 10 mm de diâmetro e 1 mm de espessura. Três condições para caracterização dos discos foram escolhidas: bruto de HPT; solubilizado a 470 °C por 30 minutos; solubilizado e envelhecido a 120 °C por 24 horas, para posterior caracterização por microscopia e mecânica. Foi produzido um compósito consolidado com grãos ultra refinados e esse CMM bruto de HPT alcançou valores de dureza de ~300 Hv. Para as amostras consolidadas e posteriormente solubilizadas, novas fases intermetálicas foram identificadas, sobretudo nos contornos de grão. Já para as amostras envelhecidas, foi observado a presença de zonas GP finamente dispersas no interior do grão na matriz do compósito. A fase metaestável η’ foi predominantemente encontrada nas regiões de elevada densidade de deslocações, como por exemplo, na interface matriz/reforço (MPZ). A fase de equilíbrio η foi vista sobretudo no contorno de grão e na MPZ, com tamanho de aproximadamente 200 nm. Foi notado que para os discos tratados termicamente que após a solubilização, a microestrutura foi recuperada e os grãos recristalizados, levando a um decréscimo de dureza nos discos processados por HPT. Além disso, o endurecimento produzido pelo envelhecimento não foi suficientemente grande para “competir” com o endurecimento pelo refinamento de grãos por HPT.