Caracterização microestrutural de uma liga Al-Zn-Mg-Si-Cu conformada por spray

• Autor(a) principal: Bonin, Marcela
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12227
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Ligas de alumínio; Metais - Conformação; Microestrutura; Aluminum alloys; Metals - Conformation; Microstructure

As ligas de alumínio da série 7XXX são muito usadas pelas indústrias aeronáutica e automobilísticas, devido às suas propriedades de leveza e melhor desempenho mecânico. Ao adicionar elementos de liga, como zinco, magnésio, cobre, silício entre outros, causa uma melhora nas propriedades mecânicas. Devido à presença desses elementos em quantidades significativas, novas técnicas de conformação são necessárias, como a metalurgia do pó e a conformação por spray. Esta última foi utilizada na conformação da liga estudada e consiste na atomização de metal líquido em forma de gotículas através de um gás inerte de alta pressão, este responsável por proporcionar altas taxas de resfriamento, enquanto as gotículas são coletadas pelo substrato. A presente pesquisa tem como objetivo analisar, conforme quadrantes e regiões específicas de uma amostra de uma liga de Al-Zn-Mg-Si-Cu, a microestrutura, através de um microscópio óptico e como essa afeta a resistência mecânica, a partir dos valores obtidos para microdureza Vickers. Um valor médio de microdureza foi encontrado de 144,3 HV0,3, no entanto conforme a região de análise valores maiores podem ser encontrados, como, por exemplo, o valor máximo de 167,1 HV0,3. Grãos equiaxiais com diâmetros médios entre 18,0 até 48,6 μm, fases Mg2Si bem distribuídas na matriz de alumínio, e uma fase presente entre os contornos de grão foram observadas. A porosidade é reportada como sendo a principal desvantagem do processo e, portanto, foi também analisada. Um valor médio de 3,11% foi obtido, no entanto conforme regiões da amostra foram encontrados teor de poros maiores e menores. Na região em contato com o substrato, houve formação de poros intersticiais e resultantes do aprisionamento do gás, atingindo um valor de 12,28%, e conforme a deposição ocorre os poros intersticiais desaparecem, restando em menor quantidade porosidade gasosa em torno de 0,82%. Ao analisar microestruturalmente e mecanicamente uma liga Al-Zn-Mg-Si-Cu, conclui-se que o método de conformação por spray contribuiu efetivamente para aumento de microdureza da liga, pois a presença de grãos equiaxiais menores e fases refinadas devido à alta taxa de resfriamento, proporciona maior área constituída pelos seus limites, sendo responsáveis por impedir mecanismos de deformação plástica. Quanto a porosidade formada, se fazem necessários outros processamentos como laminação, extrusão e prensagem isostática a quente para diminuir ou até eliminá-la.