Efeito da taxa de resfriamento e dos tratamentos térmicos sobre as propriedades mecânicas da liga Al-Si-Mg (A356.0) fundida.
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFOP |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2810 |
Resumo: | A liga A356.0 é muito utilizada na indústria aeroespacial, automotiva e em outras aplicações estruturais onde se requer resistência mecânica elevada. O controle da taxa de resfriamento na solidificação e os tratamentos térmicos são necessários para a obtenção de microestruturas adequadas resultando em melhoria de suas propriedades. Neste trabalho avaliou-se a influência da taxa de resfriamento imposta pela utilização de moldes de diferentes materiais e de tratamento térmico (T6), sobre as microestruturas formadas em amostras da liga A356.0 fundida e, posteriormente, a influência dessas alterações microestruturais sobre as propriedades mecânicas da liga. As amostras foram fundidas em molde de areia, em molde metálico sem refrigeração e em molde metálico refrigerado, sendo, posteriormente, tratadas termicamente. As estruturas das amostras produzidas nos moldes metálicos apresentaram um maior grau de refinamento em relação às amostras fundidas em areia, visto que a taxa de resfriamento é mais elevada. Nas amostras tratadas termicamente observou-se que a morfologia da matriz de Al-a não sofreu mudanças e que ocorreu uma fragmentação e esferoidização das partículas de silício de forma mais discreta nas amostras fundidas em areia e de forma mais acentuada nas amostras fundidas em molde metálico. As propriedades mecânicas foram medidas por meio de ensaios mecânicos de tração, de impacto Charpy e de dureza Brinell. Os lingotes produzidos no molde de areia apresentaram uma microestrutura mais grosseira, sendo este um fator determinante para a diminuição das propriedades mecânicas da liga. Em alguns lingotes produzidos no molde metálico refrigerado observou-se a presença de poros (micro-rechupe) que, provavelmente, foram responsáveis pela diminuição das propriedades mecânicas. Os lingotes produzidos nos molde metálicos (sem refrigeração e refrigerado), onde a taxa de extração de calor foi maior, apresentaram microestrutura mais refinada, com menores espaçamentos dendríticos. Tal microestrutura propiciou as melhores características mecânicas às amostras. O tratamento térmico T6 melhorou consideravelmente as propriedades mecânicas da liga. A precipitação do Mg2Si metaestável da solução supersaturada foi o principal fator que promoveu o aumento da resistência mecânica. |
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Moreira, Paulo SérgioCosta, Adilson Rodrigues da2013-05-07T17:38:58Z2013-05-07T17:38:58Z2011MOREIRA, P. S. Efeito da taxa de resfriamento e dos tratamentos térmicos sobre as propriedades mecânicas da liga Al-Si-Mg (A356.0) fundida. 2011. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2810A liga A356.0 é muito utilizada na indústria aeroespacial, automotiva e em outras aplicações estruturais onde se requer resistência mecânica elevada. O controle da taxa de resfriamento na solidificação e os tratamentos térmicos são necessários para a obtenção de microestruturas adequadas resultando em melhoria de suas propriedades. Neste trabalho avaliou-se a influência da taxa de resfriamento imposta pela utilização de moldes de diferentes materiais e de tratamento térmico (T6), sobre as microestruturas formadas em amostras da liga A356.0 fundida e, posteriormente, a influência dessas alterações microestruturais sobre as propriedades mecânicas da liga. As amostras foram fundidas em molde de areia, em molde metálico sem refrigeração e em molde metálico refrigerado, sendo, posteriormente, tratadas termicamente. As estruturas das amostras produzidas nos moldes metálicos apresentaram um maior grau de refinamento em relação às amostras fundidas em areia, visto que a taxa de resfriamento é mais elevada. Nas amostras tratadas termicamente observou-se que a morfologia da matriz de Al-a não sofreu mudanças e que ocorreu uma fragmentação e esferoidização das partículas de silício de forma mais discreta nas amostras fundidas em areia e de forma mais acentuada nas amostras fundidas em molde metálico. As propriedades mecânicas foram medidas por meio de ensaios mecânicos de tração, de impacto Charpy e de dureza Brinell. Os lingotes produzidos no molde de areia apresentaram uma microestrutura mais grosseira, sendo este um fator determinante para a diminuição das propriedades mecânicas da liga. Em alguns lingotes produzidos no molde metálico refrigerado observou-se a presença de poros (micro-rechupe) que, provavelmente, foram responsáveis pela diminuição das propriedades mecânicas. Os lingotes produzidos nos molde metálicos (sem refrigeração e refrigerado), onde a taxa de extração de calor foi maior, apresentaram microestrutura mais refinada, com menores espaçamentos dendríticos. Tal microestrutura propiciou as melhores características mecânicas às amostras. O tratamento térmico T6 melhorou consideravelmente as propriedades mecânicas da liga. A precipitação do Mg2Si metaestável da solução supersaturada foi o principal fator que promoveu o aumento da resistência mecânica.The A356.0 alloy is widely used in aerospace and automotive industry and other structural applications which require high mechanical strength. The control of solidification cooling rate and heat treatments are necessary to obtain more appropriate microstructures resulting in improvement of their properties. In this paper was evaluated the influence of cooling rate imposed by the different mold materials and heat treatment (T6) on the microstructures formed in samples of the alloy A356.0. In addition the influence of these microstructural changes on mechanical properties of alloy was evaluated. The samples were cast in sand mold, in metal mold without and with cooling cooled and then heat treated. The structure refinement was greater in the metallic mold cast than the sand cast sample, due to the higher cooling rate. The heat treated samples showed that the morphology of the Al-matrix has not changed. The silicon particles undergo fewer fragmentations and spheroidization in the sand cast samples compared to the samples cast in metallic molds. The mechanical properties were measured by means of tensile test, Charpy impact and Brinell hardness. The ingots produced in the sand mold present a coarse microstructure, which is a determining factor for the decrease in mechanical properties of the alloy. In some ingots produced in the cooled metal mold the presence of micropores was observed probably, being responsible for the decrease in mechanical properties. The ingots produced in the metal mold (without cooling and cooled), where the heat extraction rate was higher, showed finer microstructure with smaller dendritic spacing. Such a microstructure provided the best mechanical characteristics of the samples. The T6 heat treatment significantly improved the mechanical properties of the alloy. The precipitation of the metastable supersaturated solution Mg2Si was the main factor promoting the increase of mechanical strength.Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.Ligas de alumínioFundiçãoEspaçamento dendríticoMetais - tratamento térmicoEsferoidizaçãoEfeito da taxa de resfriamento e dos tratamentos térmicos sobre as propriedades mecânicas da liga Al-Si-Mg (A356.0) fundida.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2810/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDISSERTAÇÃO_ EfeitoTaxaResfriamento.pdfDISSERTAÇÃO_ EfeitoTaxaResfriamento.pdfapplication/pdf5861859http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/2810/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_%20EfeitoTaxaResfriamento.pdf40231d3f5f91228e47e851c9f83ebe03MD51123456789/28102019-04-05 11:42:17.066oai:localhost: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-04-05T15:42:17Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false |
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