Efeitos do tratamento térmico de envelhecimento interrompido (T6I4) na tenacidade à fratura da liga de alumínio AA7050

• Autor(a) principal: Peinado, Gabriel Cotrim de Cesare
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-18012022-175557/
• topic: Aluminum alloys; Chevron notched specimens' method; Envelhecimento interrompido; Fracture toughness; Interrupted aging; Ligas de alumínio; Método Chevron; Tenacidade à fratura

Com a crescente demanda das indústrias automobilística, bélica e, principalmente, aeronáutica por materiais que apresentem resistência mecânica específica e tenacidade à fratura, as ligas de alumínio da série 7xxx estão sendo cada vez mais estudadas. Entre elas, destaca-se a liga AA7050 (Al, Zn, Mg e Cu), por exibir uma combinação sinérgica entre resistência mecânica e tenacidade à fratura e por ser termicamente tratável. No entanto, paulatinamente, o processo de envelhecimento natural compromete a tenacidade à fratura e a ductilidade da liga 7050, em sua condição comercial (T7451). Estudos recentes têm apontado indícios de que o tratamento térmico de envelhecimento interrompido (T6I4) pode melhorar a resistência da liga 7050, na presença de uma trinca, sem deteriorar suas propriedades mecânicas monotônicas. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar os efeitos do tratamento T6I4 na tenacidade à fratura, determinada por meio de uma metodologia pouco difundida na literatura (método do entalhe em V ou Chevron, ASTM E1304-97, 2020), da liga 7050. Dentro desse contexto, um lote da liga 7050, em seu estado fornecido, teve sua microdureza Vickers e as micrografias de suas três faces medida e analisadas, respectivamente. Verificou-se que a face longitudinal, em relação à direção de laminação, apresentou os maiores valores de microdureza, devido à presença de regiões centrais com grãos maiores e encruados. A análise estatística da microdureza das amostras da AA7050 tratadas, em nove condições, revelou que a melhor combinação de tempos para a primeira e segunda etapas do tratamento T6I4 seria: 145 ºC, por 30 minutos, e 65 ºC, por 72 horas. A confecção do entalhe em V nos corpos de prova da liga 7050 foi realizada a partir de um estudo prévio acerca da variação da dureza em cada uma das faces. A configuração dos corpos de prova que apresentou menor gradiente de dureza e maior valor médio dessa propriedade foi a LS, sendo, portanto, a escolhida para a produção do entalhe Chevron. Os ensaios de tenacidade à fratura realizados indicaram que o tratamento T6I4 - 24 horas aumentou o valor do Fator Intensidade de Tensões (KQvM = 125,3 ± 5,1 MPam0,5) em relação ao da condição recebida (KQvM = 85,0 ± 4,4 MPam0,5) da liga 7050. Por outro lado, o envelhecimento interrompido, quando realizado por 72 horas, proporcionou aos precipitados maior tempo para engrossamento, fazendo com que a capacidade de absorver deformação plástica fosse prejudicada (KQvM = 106,3 ± 9,9 MPam0,5).