Efeitos da Adição de Refinador de Grão na Microestrutura e nas Propriedades Mecânicas de Ligas de Alumínio Fundidas

Autores

  • Cássio
  • Henrique Unifor
  • Rodrigo Costa
  • Daniele Bruno UNI7/Engenharia

Palavras-chave:

fundição, inoculantes, Al-Ti-B, tamanho de grão

Resumo

As ligas de alumínio são amplamente utilizadas em processo de fundição por apresentarem baixo ponto de fusão, excelente fluidez e alto coeficiente de transferência de calor, o que permite ciclos mais rápidos de produção. Contudo, esse material não ferroso pode apresentar grãos grosseiros, como grãos colunares, na sua macroestrutura após o processo de fundição. Sabe-se que um dos indicadores das propriedades mecânicas de uma liga de alumínio fundida é o tamanho de grão, assim grãos mais refinados apresentam uma microestrutura totalmente equiaxial, reduzindo problemas com trincas a quente e melhorando a usinabilidade do material fundido. Para forçar que o material tenha um grão refinado pode-se utlizar o  tratamento de inoculação em metais líquidos, o qual permite incrementar o número de núcleos de grãos no interior do líquido e, consequentemente, diminuir o tamanho de grão médio final. Portanto, o objetivo desse trabalho é refinar o grão de uma liga de alumínio pela adição da liga Al-Ti-B. O trabalho consistiu das seguintes etapas: preparação da areia de fundição (60% areia, 40% argila e 4 % água), moldagem, fusão, adição de inoculantes do sistema Al-Ti-B, vazamento, desmoldagem da peça fundida e análise microestrutural. A fusão ocorreu a 750ºC em forno mufla, usando um cadinho de carbeto de silício e grafite. A liga Al-Ti-B (cerca de 0,5% de percentual mássico), usada como refinador de grão e doada pela AMG Brasil, foi adicionado a essa temperatura e mantida em forno por mais 30 minutos. Foram analisadas as micro e macroestruturas das peças fundidas com e sem refinador de grão. Foi utilizado a solução Keller (10 mL de HF, 5 mL de HCl, 25 mL de HNO3 e 50 mL de água  destilada) para análise macroestrutural.

Referências

BALDAM, R.; VIEIRA, E. A. Fundição - Processo e Tecnologias Correlatas. 1a ed. São Paulo: Érica, 2013.
BALDIN, M. C.; BATISTA, G. M.; VERRAN, G. O. Estudo do Refino de Grão da Liga de Alumínio Eutético através da Curva de Resfriamento. In: 20o CBECIMAT, Joinvile - SC. Anais... Joinvile - SC: 2012.
BENAMANN, T. P.; JUNIOR, M. W. Análise do Refino de Grão da Liga de Alumínio através da Curva de Resfriamento. In: VI SECITEC, Jequié - BA. Anais... Jequié - BA: 2017.
CHIAVERIN, V. Tecnologia Mecânica - Vol. III - Materiais de Construção Mecânica. 2a ed. São Paulo: Pearson Educaton do Brasil, 1986.
CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica - Vol. II - Processos de Fabricação e Tratamento. 2a ed. São Pualo: Pearson Educaton do Brasil, 2014.
CONSTANTINO, M. G.; SILVA, G. V. J. da; DONATE, P. M. Fundamentos de Química Experimental. 2a ed. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2011.
GARCIA, A. Solidificação - Fundamentos e Aplicações. 1a Reimpre ed. Campinas - SP: Unicamp, 2011.
GROOVER, M. P. Introdução aos Processos de Fabricação. 1a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018.
MÜLLER, A. Solidificação e Análise Térmica dos Metais. 1a ed. Porto Alegre: UFRGS, 2002.
OSÓRIO, W. R.; PEIXOTO, L. C.; GARCIA, A. Efeitos da Agitação Mecânica e de Adição de Refinador de Grão na Microestrutura e Propriedades Mecânica de Fundidos da Liga Al-Sn. Revista Matéria, v. 14, n. 3, p. 906–917, 2009.
SANTOS, R. G. dos. Transformações de Fases em Materiais Metálicos. 1a Reimpre ed. Campinas - SP: Unicamp, 2013.

Publicado

2021-09-09