61ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica

INFLUÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DA LIGA Al 0,6%Mg 0,8% Si 0,3%Cu NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E MICROESTRUTURAIS DA SÉRIE 6000

Rodrigo Kenichi Sato Soares 3 José Maria do Vale Quaresma 1 Luciana Farias Bezerra 2 Emmanuelle de Sá Freitas 2 Paulo Cordeiro Machado 3 Washington Luis Reis Santos 2

1. Prof.Dr.-GPEMAT/FEM/ITEC-Universidade Federal do Pará (Orientador) 2. Mestrando em Engenharia Mecânica-GPEMAT/FEM/ITEC-Universidade Federal do Pará 3. Graduando em Engenharia Mecânica-GPEMAT/FEM/ITEC-Universidade Federal do Pará

INTRODUÇÃO:

Atualmente, o alumínio é um dos metais mais utilizados no mercado, sendo assim um dos mais importantes. A grande utilização do alumínio ocorre pela elevada condutividade elétrica, devido seu peso ser a metade em relação ao cobre, que possui a mesma resistividade. As ligas de alumínio são bastante utilizadas em diversas aplicações industriais, por conter boa resistência a corrosão, agregando ótimas propriedades mecânicas e elétricas, contribuindo para uma melhor eficiência na condução de energia elétrica. Com base nessas informações, o grupo de pesquisa em engenharia dos materiais (GPEMAT) desenvolve uma pesquisa com o objetivo de investigar a influência de diferentes teores de cobre na liga Al 0,6%Mg 0,8% Si 0,3%Cu, da série 6000 – sem refinador de grão, para fins de transmissão e distribuição de energia elétrica, utilizando-se para isso as correlações entre análise de microestruturas, conformação mecânica e ensaios de tração.

METODOLOGIA:

Para que ocorra a formação da liga, é obrigatório realizar o processo de fundição dos elementos. Primeiramente, pedaços de alumínio, magnésio, silício e cobre são pesados com o intuito de colocar na liga as quantidades exatas para a formação da liga Al 0,6%Mg 0,8% Si 0,3%Cu, apresentando as composições referentes à mesma. O lingote em forma de “U” foi retirado do molde, e passou pelo processo da usinagem, onde ocorreu a retirada do material em excesso dando ao material uma melhor forma. Posteriormente a liga foi submetida a processos de conformação mecânica a frio laminação e trefilação respectivamente, inserindo melhores propriedades mecânicas. Na Caracterização Mecânica foi utilizada uma máquina de ensaio de tração modelo KRATOS, onde foi seguida a norma ASTM E8M – 95. Para os fios e cabos elétricos laminados e trefilados foi utilizada a norma NBR 6810. Após o ensaio de tração, a visualização das microcavidades foi realizada no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), para observar a topografia das fraturas. As imagens capturadas foram tratadas em um software Motic que dimensionou o tamanho das microcavidades.

RESULTADOS:

Percebe-se que maiores teores de cobre possuem maiores índices de Limite de Resistência a Tração (LRT), fato este que ocorre devido a adição de soluto na liga, reforçando a matriz de alumínio. Podemos associar esta análise ao menor teor de cobre ter um decréscimo de resistência mecânica. Entretanto, observou-se que houve um acréscimo do LRT para as duas ligas com a diminuição do diâmetro do fio, ou seja, ocorre o encruamento, caracterizando-se assim como duas grandezas inversamente proporcionais. Observou-se que com a diminuição do diâmetro houve uma redução no tamanho médio das microcavidades para ambas as ligas, entretanto foi possível notar que o teor de 0,3% de Cobre obteve os maiores tamanhos de microcavidades.

CONCLUSÃO:

Analisando os resultados obtidos, pôde-se observar que, ao solidificar um composto, é possível observar diversas mudanças, principalmente no que se refere às propriedades mecânicas e estruturais do material estudado. Desse modo, quanto mais elevadas forem as deformações, menor será o tamanho médio das microcavidades. Entretanto, à medida que se eleva o teor de cobre, maior será o tamanho médio das microcavidades, juntamente à ampliação de propriedade mecânica do limite de resistência à tração. Com o aumento da redução do fio foi observada uma notória elevação dos resultados do LRT. A ascensão do mesmo foi proporcionada devido ao encruamento ocorrido, permitindo à liga um maior suporte às tensões mecânicas em pequenos diâmetros.

Instituição de Fomento: Universidade Federal do Pará

Palavras-chave: Caracterização Mecânica, Microcavidades, Encruamento.