Solidificação direcional e resistência ao desgaste de ligas Zn-8%Al-x%Cu

• Autor(a) principal: Medeiros, Múcio Dantas de
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32050
• topic: Solidificação; Ligas Zn-Al-Cu; Parâmetros térmicos; Microestrutura; Dureza; Desgaste

O zinco é um dos metais não-ferrosos mais produzidos depois do alumínio e do cobre em aplicações funcionais e decorativas. O principal avanço na indústria da fundição para ligas à base de zinco nos últimos anos foi no desenvolvimento de novas ligas do sistema zinco-alumínio. Entretanto, as ligas Zn-Al apresentam baixo nível de lubrificação, baixa ductilidade em temperatura ambiente e redução da resistência mecânica em alta temperatura. Neste sentido, esse trabalho objetiva estudar os efeitos da adição do cobre (Cu) nos parâmetros térmicos como taxa de resfriamento e velocidade de solidificação (ṪL/VL-isoterma liquidus e ṪE/VE-frente eutética), na microestrutura, na dureza e resistência ao desgaste de uma liga hipereutética Zn-8%Al. Técnicas como Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X (FRX), Microscopia ótica (MO) e Eletrônica de Varredura (MEV) foram utilizadas para caracterizar as amostras brutas de fusão. Os resultados mostraram que as ligas Zn-Al-Cu são formadas por uma matriz eutética [(Zn)+(Al+Zn)] com morfologia lamelar e fibrosa contendo também partículas intermetálicas τ’-Al4Cu3Zn em seu interior e dendritas pró-eutéticas (Al’) ricas em Al, com lamelas alternadas de Al e Zn, provenientes da transformação eutetóide [(Al’)↔(Al)+(Zn)]. A adição de 0,8%Cu não causou mudanças no espaçamento dendrítico secundário (λ2), enquanto que o teor de 1,3%Cu refinou ligeiramente o arranjo dendrítico. As adições de Cu engrossaram os eutéticos fibroso (λEF) e lamelar (λEL) da liga binária Zn8%Al, com exceção da liga Zn-8%Al-1,3%Cu, que apresentou um refinamento do eutético fibroso para VE>0,30 mm/s. Um aumento na dureza foi observado para ambas as ligas modificadas com Cu devido o mecanismo de endurecimento por solução sólida e presença do intermetálico τ’-Al4Cu3Zn. Um expressivo aumento de 73,4% tem sido notado devido a adição de 1,3%Cu, que está relacionada com menores espaçamentos eutéticos fibrosos. A liga Zn8%Al-0,8%Cu apresentou maior resistência ao desgaste associada com menor fração de τ’-Al4Cu3Zn.