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| B. Engenharias - 1. Engenharia - 4. Engenharia de Materiais e Metalúrgica | ||
| AVALIAÇÃO AO TRATAMENTO TÉRMICO DE FIOS DE ALUMÍNIO LIGA 6101 OBTIDOS POR LINGOTAMENTO CONTÍNUO PARA ENQUADRAÇÃO EM NORMAS BRASILEIRAS DE FABRICAÇÃO DE CABOS ELÉTRICOS | ||
| José Tavares Machado Neto 1 (jtmneto@ufpa.br), Francisco Andrey Jucá Cavalcante 1, Ulysses Rodrigues dos Prazeres 1, Aline Moreira 1 e José Maria do Vale Quaresma 1 | ||
| (1. Depto. de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Pará - UFPA) | ||
| INTRODUÇÃO:
A crescente utilização do Al e suas ligas para a transmissão e distribuição de energia elétrica vêm impulsionando inúmeros estudos de cunho metalúrgico que envolve desde os parâmetros operacionais de solidificação até possíveis tratamentos térmicos em seus fios e vergalhões; Este artigo detalha um estudo de tratamento térmico executado em fios e vergalhões de liga Al 6101 obtidos em um sistema de solidificação contínuo PROPERZI que não atingiram os níveis de LRT (Limite de Resistência a Tração) exigidos pelas normas brasileiras para a confecção de cabos elétricos, mesmo após o processo de tratamento térmico convencional. Objetivando a redução do número de lotes que potencialmente seriam refugados pelo seu controle de qualidade, experimentou-se valores de tempo e temperatura de tratamento que possam elevar os valores de LRT para que sejam enquadrados e aceitos nas normas nacionais, compondo assim uma valiosa ferramenta de produção industrial que pode ser utilizada por fabricantes de cabos elétricos de liga Al-6101, elevando conseqüentemente a produtividade. |
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| METODOLOGIA:
No intuito de elevação do LRT do fio a ser utilizado nos cabos, foi avaliado a resposta da liga 6101 a duas seqüências de tratamento térmico; Na primeira, fios de bobinas reprovados por baixo LRT, mesmo após ter sido submetido ao tratamento convencional de envelhecimento artificial de 150ºC por 4 horas, foram submetidos ao tratamento a 150ºC por 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 horas e submetidas a ensaios de tração; Na segunda, tratou-se uma bobina de vergalhão por 160ºC por 6 horas para só assim ser trefilada para gerar fios, os quais foram submetidos ao tratamento convencional de envelhecimento de 150ºC por 4 horas e então tratado a 150ºC por 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 horas. O tratamento da bobina de vergalhão foi realizado em um grande forno industrial do tipo mufla, os fios foram tratados em uma (estufa) NEVONI modelo NV 1.3 e os ensaios de tração em uma (máquina) KRATOS modelo IKCL1-USB. |
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| RESULTADOS:
Na primeira seqüência de tratamento, que foi realizada nos fios reprovados, notou-se considerável aumento de LRT nas primeiras 3 horas. A partir da terceira hora houve queda progressiva, caracterizando já ter entrado em uma zona de super envelhecimento, provavelmente ocorrida por coalescimento de fases precipitadas (como o Mg2Si) e a um parcial relaxamento do encruamento na trefilação. Na segunda seqüência, tratou-se uma bobina de vergalhão a 160ºC por 6 horas, observou-se um pequeno ganho de LTR, enquadrando o material nas normas vigentes. O tratamento subseqüente nos fios dessa bobina tratada, mostraram reação semelhante aos fios da primeira seqüência de tratamento: aumento de LRT até a terceira hora de tratamento e queda subseqüente após esse período dentro da estufa. |
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| CONCLUSÕES:
O tratamento térmico no vergalhão trouxe ganho de LRT, mas o valor acrescido, em torno de 14 MPa, foi insuficiente. Daí o motivo desse tratamento (160ºC por 6 horas) ter sido idealizado a uma temperatura mais elevada e por tempo maior que o realizado tradicionalmente nos fios (150ºC por 4 horas). Acredita-se na dificuldade de homogeneidade térmica nas bobinas de vergalhão dentro do forno, pois são bastante grandes e pesando várias toneladas. O tratamento subseqüente nos fios oriundos dessa bobina que ainda tinha baixo LRT atingiu níveis satisfatórios após a terceira hora de tratamento a 150ºC. A seqüência de tratamento diretamente nos fios sem tratar o vergalhão mostrou, que na terceira hora de tratamento a 150ºC atingiu-se o melhor valor de LRT e proximidade dos valores exigidos nas normas nacionais. O crescimento de LRT nas primeiras horas de tratamento deve-se ao envelhecimento em função da precipitação do Mg e Si, que em demasiado tempo de tratamento entra em região de super envelhecimento, perdendo assim, suas propriedades adquiridas. Os tratamentos térmicos realizados foram satisfatórios e geraram propostas de procedimentos industriais que podem auxiliar profissionais do ramo metalúrgico a solucionar problemas de baixo LRT em fios e vergalhões de liga Al-6101 para confecção de cabos elétricos. |
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| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Tratamento Térmico; Envelhecimento Artificial; Cabos elétricos de Liga 6101. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |