61ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 4. Engenharia de Materiais e Metalúrgica

Efeito de diferentes Teores de Si sobre as Propriedades mecânicas e Estruturais de uma Liga da Série 6000 Analisada como Fundida.

Patrick dos Santos Nogueira 3 Washington Luis Reis Santos 2 Denílson Santos Fernandes 2 José Maria do Vale Quaresma 1 Kazuo de Almeida Kamizono 3 Paulo Cordeiro Machado 3

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:

Transformado em diversos produtos semimanufaturados, o alumínio tem aplicações variadas na indústria. Cada segmento utiliza o metal na forma mais adequada às suas finalidades, de acordo com os diferenciais e propriedades de cada produto, seja na sua forma puro ou ligas. O estudo desenvolvido neste trabalho, diz respeito à liga 6101 partindo-se da fusão seguida de solidificação unidirecional com o objetivo de analisar o comportamento mecânico da liga em questão, frente à variação do teor de silício na sua composição química. Mesmo sendo uma liga trabalhada em processos de deformação mecânica, onde a mesma é capaz de ganhar elevados valores de resistência mecânica entre outros, achou-se por bem partir de processo de solidificação unidirecional, já que o que se quer avaliar é o efeito modificador do silício em função da sua porcentagem presente na liga 6101.

METODOLOGIA:

Foram feitas verificações do comportamento da liga do sistema Al-Mg-Si tendo como parâmetro de avaliação a variação do teor de silício nas porcentagem de 0,3; 0,5; 0,7. Para tanto foram feitos vazamentos unidirecionais com as ligas, em moldes de aço SAE 1010 com espessura de 63mm e com 60°C de superaquecimento. Posteriormente os corpos de provas foram seccionados em uma serra e depois usinados para um melhor acabamento, em seguida todas as amostras foram submetidas um tratamento térmico de solubilização por 06 horas a 540°C, para depois, serem separados os corpos de prova que seriam ensaiados como solubilizados, realizar-se o envelhecimento artificial nos demais por 06 horas a 150°C, nos dando a condição de tratamento “T6”. Após o ensaio de tração foi realizada uma análise via microscópio eletrônico de varredura para observação da topografia da fratura superfície.

RESULTADOS:

Com os corpos de prova já confeccionados e tratados termicamente realizaram-se os ensaios de tração. Foi possível observar que houve um acréscimo da resistência mecânica com o aumento do teor de silício na liga, para as curvas de resistência à tração para os corpos de prova das composições em estudo com diferentes tratamentos térmicos, consegue-se perceber o grande potencial de endurecimento que a liga 6101 possui. Conforme esperado, a evolução do teor de silício eleva o limite de resistência à tração (LRT) da liga, quando submetida aos tratamentos térmicos de solubilização seguida de resfriamento rápido (têmpera), e posterior processo de endurecimento por precipitação – envelhecimento artificial. No que se refere ao alongamento, verifica-se que com a evolução do silício na liga após a têmpera confere à liga um decréscimo na ductilidade que está diretamente relacionado ao crescimento do LRT. Por outro lado, há uma suave inclinação indicando uma elevação de ductilidade para o tratamento térmico de envelhecimento artificial. Nas fraturas foi possível observar estruturas características de materiais fundidos no microscópio eletrônico de varredura como a presença de microporosidades.

CONCLUSÃO:

A partir dos estudos realizados e dos resultados obtidos através dos ensaios mecânicos, foi possível analisar que o silício influência de maneira positiva nas propriedades mecânicas quando acrescido nos valores referente a este estudo. Obtiveram-se as melhores respostas para o teor de 0,7% Si, que apresentou uma leve recuperação de alongamento após o envelhecimento artificial, agregando boas respostas ligadas a resistência mecânica e ductilidade do material. Na análise da superfície da fratura foi observado à presença de microporosidades por toda a sua extensão. Fato este associado ao tipo de fratura que ocorre em materiais fraturados como fundidos, em algumas das topografias podemos visualizar algumas partículas contendo teores médios de silício fraturado, tais partículas auxiliaram no aumento da resistência mecânica que foi obtida na liga.

Instituição de Fomento: Universidade Federal do Pará

Palavras-chave: Propriedades Mecânicas, Tratamento Térmico, Material fundido.