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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26609| Título: | Influência da temperatura de vazamento na microestrutura e dureza da liga fundida de alumínio A380 com adição do refinador 5Ti1B |
| Título(s) alternativo(s): | Influence of casting temperature on the microstructure and hardness of aluminum alloy A380 with addition of 5Ti1B refiner |
| Autor(es): | Borri, Gabriel Augusto Sturmer, Matheus |
| Orientador(es): | Tramontin, Sandra Mara Kaminski |
| Palavras-chave: | Ligas de alumínio Controle de temperatura Microestrutura Aluminum alloys Temperature control Microstructure |
| Data do documento: | 30-Jul-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | BORRI, Gabriel Augusto; STURMER, Matheus. Influência da temperatura de vazamento na microestrutura e dureza da liga fundida de alumínio A380 com adição do refinador 5Ti1B. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. |
| Resumo: | A liga de alumínio A380 recentemente tem sido utilizada em ampla escala na indústria devido as suas características físicoquímicas de interesse onde se requer elevada resistência à altas temperaturas. A variação da taxa de resfriamento na solidificação e a adição de diferentes elementos na liga resultam em diferentes arranjos microestruturais, que por sua vez definem as propriedades mecânicas da peça. Este trabalho avaliou a variação microestrutural da liga A380 com adição de refinador 5Ti1B com diferentes taxas de resfriamento quando vazada à temperatura de 650°C e 680°C e em seguida, a influência dessas diferentes microestruturas sobre as propriedades mecânicas da peça. Dois lingotes de alumínio A380 foram fundidos e vazados em moldes metálicos cônicos, um a 650°C e outro à 680°C. De cada lingote foram retiradas 3 amostras de diferentes regiões ao longo de seu comprimento, possibilitando assim analises da região superior, mediana, e inferior de cada peça. Na sequência, a preparação metalográfica das amostras foi realizada com o objetivo de tornar possível uma análise metalográfica precisa. Os resultados indicaram presença de porosidade em ambas as peças e características microestruturais similares, indicando que a variação das temperaturas de vazamento não mostrou influência significativa na formação microestrutural entre as peças. As amostras retiradas da região inferior de ambos os lingotes apresentaram porosidade reduzida, sendo esse fator determinante para submeter somente essa região à microscopia eletrônica de varredura (MEV), para análise dos microconstituintes das peças. Em ambos os lingotes se destacou a presença de fases ricas em Si (silício), fases ricas em Cu (cobre) e a presença de Fe (ferro) em forma de ripas. Foi possível observar, na amostra vazada à 680°C, presença elevada de Si (silício) de morfologia alongada com aspecto de escrita chinesa. Por fim, o ensaio de dureza Brinell foi realizado com 4 medidas de dureza para cada região de retirada do lingote, inferior, meio e superior, em ambas as temperaturas na qual a liga de estudo foi vazada, 650°C e 680°C. Ao comparar as temperaturas de vazamento das ligas, os resultados apontaram valores médios de dureza elevados na liga vazada à 680°C. Comparando as diferentes regiões de corte de cada lingote, observou-se que a região inferior apresentou maior dureza média em ambos os lingotes. A dureza média encontrada nessa região de ambos os lingotes foi superior ao valor de referência de dureza da liga A380. Os resultados apontam para valores maiores de dureza na liga vazada à 680°C, fato que pode estar relacionado com a maior presença de fase rica em silício e sua morfologia, quando comparada as amostras vazadas à 650°C. Entretanto, essa hipótese pode ser confirmada somente com a realização de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e EDS (Espectroscopia por Energia Dispersiva) em um maior número de regiões das amostras analisadas. |
| Abstract: | The aluminum alloy A380 has been used on a large scale in the industry due to its physicochemical characteristics of interest when high resistance to high temperatures is required. The variation of the cooling rate and the addition of different alloying elements results in different microstructural arrangements, which defines the alloy mechanical properties. This work evaluated the microstructural variation of the A380 alloy with the addition of a 5Ti1B refiner with different cooling rates when cast at temperatures of 650°C and 680°C and then the influence of these different microstructures on the mechanical properties of the ingot. Two aluminum A380 ingots were casted in conical metal molds, one at 650°C and the other at 680°C. From each ingot, 3 samples were taken from different regions along its length, enabling analysis of the upper, middle, and lower regions of each ingot. Subsequently, the samples underwent metallographic preparation so that a metallographic analysis became possible. The results indicated the presence of porosity in both ingots and similar microstructural characteristics, indicating that the variation in casting temperatures did not show a significant influence on the microstructural formation between the ingots. The samples taken from the lower region of both ingots showed reduced porosity, which was a determining factor for submitting only this region to scanning electron microscopy (SEM) for analysis of the microconstituents of the pieces. It was possible to observe, in the sample casted at 680°C, a higher presence of Silicon with an appearance of Chinese writing. Finally, the Brinell hardness test was performed with 4 hardness measurements for each sample, lower, middle and upper, at both temperatures in which the alloy was casted, 650°C and 680°C. When comparing the casting temperatures of the alloys, the results showed high average hardness values in the cast alloy at 680°C. Comparing the different regions of each ingot, it was observed that the lower region had higher average hardness in both ingots. The average hardness found in this region of both ingots was higher than the reference hardness value of the aluminum A380 alloy. The results point to higher hardness values in the alloy cast at 680°C, a fact that may be related to the greater presence of siliconrich phase in its morphology, when compared to samples casted at 650°C. However, this hypothesis can only be confirmed by performing Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) in a greater number of regions of the analyzed samples. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26609 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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