A proposta deste trabalho foi analisar e comparar 1) a resistência à corrosão localizada do magnésio puro (Mg, 99,9+%) e 2) da liga de magnésio industrialmente mais usada, AZ91 HP, na presença de íons cloretos. Especial atenção foi dada ao desprendimento de hidrogênio, associado a este processo corrosivo, tanto dentro como fora dos pites. Complementarmente, analisou-se um caso prático da corrosão localizada da liga AZ91 HP, o qual é apresentado como apêndice, verificada em carcaças de motoserra. Para estas análises foram realizados testes eletroquímicos em soluções de NaCI com diferentes concentrações e valores de pH, verificando-se a influência destes parâmetros e da preparação da superfície (lixada ou polida), neste processo de corrosão localizada, tanto no magnésio puro, como com elementos de liga A morfologia do ataque corrosivo, em condições estacionárias (galvanostáticas) com tempo controlado e após varredura potenciodinâmica foram analisadas em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). No entanto, devido ao acúmulo de produtos de corrosão na cavidade do pite, verificou-se apenas a sua forma macroscópica impedindo uma visão mais detalhada do interior do pite. Nos testes potenciodinâmicos, observou-se também o filme de óxido formado sobre a superfície do metal. Foram realizados, testes volumétricos de determinação da corrente de redução do hidrogênio tanto para o Mg puro quanto para a liga AZ91 HP. Procedeu-se assim, entre Mg e AZ91 HP, a uma comparação da fração de corrente utilizada na redução do hidrogênio e na dissolução do magnésio, expressa através da constante "K". Foi encontrado para "K" valores em torno de 1 para o Mg puro e em torno de O, 12 para a liga AZ91 HP, para uma concentração 1M de NaCI.Para o caso de corrosão em serviço, foi verificado a existência de corrosão por pite, devido à presença de cloretos (Cr) na superfície da liga. Como o sódio não foi encontrado, isto indica uma contaminação por cloreto de magnésio (MgCI2), que provém eventualmente dos fluxos protetores utilizados na fusão da peça. O Mg e MgCI2 líquidos, tem densidade semelhante, a qual facilita o arraste, mas sua decantação posterior na superfície das peças provoca intensa corrosão localizada pelo cloreto quando a umidade for absorvida. / The purpose of this work was to compare the corrosion behavior of pure magnesium (99.9+%) and its industrialy most used alloy, "AZ91 HP", in the presence of chloride íons, which cause pitting corrosion. Moreover, the rate of hydrogen evolution (inside and outside the pits) acompanying this corrosion process, was determined. In addition, a practical case of corrosion of the alloy "AZ91 HP" in chloride was analysed. For these analysis electrochemical tests were accomplished in NaCI solutions of different concentrations and pH values. For both materiais the influence on corrosion behaviour and pitting potential of chloride concentration, pH, surface quality (sanded or polished) and composition was analysed. The corrosion morphology of galvanostatic and potentiodynamic tested samples was observed in Scanning Electron Microscope. However, due to the great amount of corrosion products in the pit cavity, only the macroscopic form of the attack can be verified not allowing a detailed vision of the inside of the pit. In the potentiodynamic tests, the oxide film formed on the surface of the metal could also be observed Volumetric tests for the determination of the H2 evolution current were performed, for pure Mg and for the alloy AZ91 HP, allowing a comparison between these materiais, referring to the value of the constant "K''. This constant is the ratio between the cathodic current of hydrogen evolution and the anodic current of Mg dissolution inside the pits. Values about 1 for pure Mg and about 0.12 for the alloy AZ91 HP in 1M NaCI solutions were determined.The case of corrosion of AZ91 HP in service was identified as localized corrosion attack due to the presence of chloride on the alloy's surface. Since sodium was not detected, this indicates a contamination by magnesium chloride originating from the protective flow used to cover the molten metal. Due to their similar density the MgCI2 flux is easily mingled with the liquid Mg, during the pouring of the mold. Suceeding decantation of MgCI2 to the surface, will cause intense chloride attack when humidity is absorbed.

A proposta deste trabalho foi analisar e comparar 1) a resistência à corrosão localizada do magnésio puro (Mg, 99,9+%) e 2) da liga de magnésio industrialmente mais usada, AZ91 HP, na presença de íons cloretos. Especial atenção foi dada ao desprendimento de hidrogênio, associado a este processo corrosivo, tanto dentro como fora dos pites. Complementarmente, analisou-se um caso prático da corrosão localizada da liga AZ91 HP, o qual é apresentado como apêndice, verificada em carcaças de motoserra. Para estas análises foram realizados testes eletroquímicos em soluções de NaCI com diferentes concentrações e valores de pH, verificando-se a influência destes parâmetros e da preparação da superfície (lixada ou polida), neste processo de corrosão localizada, tanto no magnésio puro, como com elementos de liga A morfologia do ataque corrosivo, em condições estacionárias (galvanostáticas) com tempo controlado e após varredura potenciodinâmica foram analisadas em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). No entanto, devido ao acúmulo de produtos de corrosão na cavidade do pite, verificou-se apenas a sua forma macroscópica impedindo uma visão mais detalhada do interior do pite. Nos testes potenciodinâmicos, observou-se também o filme de óxido formado sobre a superfície do metal. Foram realizados, testes volumétricos de determinação da corrente de redução do hidrogênio tanto para o Mg puro quanto para a liga AZ91 HP. Procedeu-se assim, entre Mg e AZ91 HP, a uma comparação da fração de corrente utilizada na redução do hidrogênio e na dissolução do magnésio, expressa através da constante "K". Foi encontrado para "K" valores em torno de 1 para o Mg puro e em torno de O, 12 para a liga AZ91 HP, para uma concentração 1M de NaCI.Para o caso de corrosão em serviço, foi verificado a existência de corrosão por pite, devido à presença de cloretos (Cr) na superfície da liga. Como o sódio não foi encontrado, isto indica uma contaminação por cloreto de magnésio (MgCI2), que provém eventualmente dos fluxos protetores utilizados na fusão da peça. O Mg e MgCI2 líquidos, tem densidade semelhante, a qual facilita o arraste, mas sua decantação posterior na superfície das peças provoca intensa corrosão localizada pelo cloreto quando a umidade for absorvida. / The purpose of this work was to compare the corrosion behavior of pure magnesium (99.9+%) and its industrialy most used alloy, "AZ91 HP", in the presence of chloride íons, which cause pitting corrosion. Moreover, the rate of hydrogen evolution (inside and outside the pits) acompanying this corrosion process, was determined. In addition, a practical case of corrosion of the alloy "AZ91 HP" in chloride was analysed. For these analysis electrochemical tests were accomplished in NaCI solutions of different concentrations and pH values. For both materiais the influence on corrosion behaviour and pitting potential of chloride concentration, pH, surface quality (sanded or polished) and composition was analysed. The corrosion morphology of galvanostatic and potentiodynamic tested samples was observed in Scanning Electron Microscope. However, due to the great amount of corrosion products in the pit cavity, only the macroscopic form of the attack can be verified not allowing a detailed vision of the inside of the pit. In the potentiodynamic tests, the oxide film formed on the surface of the metal could also be observed Volumetric tests for the determination of the H2 evolution current were performed, for pure Mg and for the alloy AZ91 HP, allowing a comparison between these materiais, referring to the value of the constant "K''. This constant is the ratio between the cathodic current of hydrogen evolution and the anodic current of Mg dissolution inside the pits. Values about 1 for pure Mg and about 0.12 for the alloy AZ91 HP in 1M NaCI solutions were determined.The case of corrosion of AZ91 HP in service was identified as localized corrosion attack due to the presence of chloride on the alloy's surface. Since sodium was not detected, this indicates a contamination by magnesium chloride originating from the protective flow used to cover the molten metal. Due to their similar density the MgCI2 flux is easily mingled with the liquid Mg, during the pouring of the mold. Suceeding decantation of MgCI2 to the surface, will cause intense chloride attack when humidity is absorbed.

A proposta deste trabalho foi analisar e comparar 1) a resistência à corrosão localizada do magnésio puro (Mg, 99,9+%) e 2) da liga de magnésio industrialmente mais usada, AZ91 HP, na presença de íons cloretos. Especial atenção foi dada ao desprendimento de hidrogênio, associado a este processo corrosivo, tanto dentro como fora dos pites. Complementarmente, analisou-se um caso prático da corrosão localizada da liga AZ91 HP, o qual é apresentado como apêndice, verificada em carcaças de motoserra. Para estas análises foram realizados testes eletroquímicos em soluções de NaCI com diferentes concentrações e valores de pH, verificando-se a influência destes parâmetros e da preparação da superfície (lixada ou polida), neste processo de corrosão localizada, tanto no magnésio puro, como com elementos de liga A morfologia do ataque corrosivo, em condições estacionárias (galvanostáticas) com tempo controlado e após varredura potenciodinâmica foram analisadas em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). No entanto, devido ao acúmulo de produtos de corrosão na cavidade do pite, verificou-se apenas a sua forma macroscópica impedindo uma visão mais detalhada do interior do pite. Nos testes potenciodinâmicos, observou-se também o filme de óxido formado sobre a superfície do metal. Foram realizados, testes volumétricos de determinação da corrente de redução do hidrogênio tanto para o Mg puro quanto para a liga AZ91 HP. Procedeu-se assim, entre Mg e AZ91 HP, a uma comparação da fração de corrente utilizada na redução do hidrogênio e na dissolução do magnésio, expressa através da constante "K". Foi encontrado para "K" valores em torno de 1 para o Mg puro e em torno de O, 12 para a liga AZ91 HP, para uma concentração 1M de NaCI.Para o caso de corrosão em serviço, foi verificado a existência de corrosão por pite, devido à presença de cloretos (Cr) na superfície da liga. Como o sódio não foi encontrado, isto indica uma contaminação por cloreto de magnésio (MgCI2), que provém eventualmente dos fluxos protetores utilizados na fusão da peça. O Mg e MgCI2 líquidos, tem densidade semelhante, a qual facilita o arraste, mas sua decantação posterior na superfície das peças provoca intensa corrosão localizada pelo cloreto quando a umidade for absorvida. / The purpose of this work was to compare the corrosion behavior of pure magnesium (99.9+%) and its industrialy most used alloy, "AZ91 HP", in the presence of chloride íons, which cause pitting corrosion. Moreover, the rate of hydrogen evolution (inside and outside the pits) acompanying this corrosion process, was determined. In addition, a practical case of corrosion of the alloy "AZ91 HP" in chloride was analysed. For these analysis electrochemical tests were accomplished in NaCI solutions of different concentrations and pH values. For both materiais the influence on corrosion behaviour and pitting potential of chloride concentration, pH, surface quality (sanded or polished) and composition was analysed. The corrosion morphology of galvanostatic and potentiodynamic tested samples was observed in Scanning Electron Microscope. However, due to the great amount of corrosion products in the pit cavity, only the macroscopic form of the attack can be verified not allowing a detailed vision of the inside of the pit. In the potentiodynamic tests, the oxide film formed on the surface of the metal could also be observed Volumetric tests for the determination of the H2 evolution current were performed, for pure Mg and for the alloy AZ91 HP, allowing a comparison between these materiais, referring to the value of the constant "K''. This constant is the ratio between the cathodic current of hydrogen evolution and the anodic current of Mg dissolution inside the pits. Values about 1 for pure Mg and about 0.12 for the alloy AZ91 HP in 1M NaCI solutions were determined.The case of corrosion of AZ91 HP in service was identified as localized corrosion attack due to the presence of chloride on the alloy's surface. Since sodium was not detected, this indicates a contamination by magnesium chloride originating from the protective flow used to cover the molten metal. Due to their similar density the MgCI2 flux is easily mingled with the liquid Mg, during the pouring of the mold. Suceeding decantation of MgCI2 to the surface, will cause intense chloride attack when humidity is absorbed.

Esse trabalho trata do estudo dos parâmetros para conformação de liga de magnésio AZ61, a qual possui baixa massa específica e relativamente boa resistência mecânica, quando corretamente processada. Porém, o magnésio apresenta algumas restrições quanto ao seu uso em processos de conformação mecânica. O processo de conformação utilizado nesse estudo é a extrusão direta, onde foram feitas três matrizes de configurações diferentes de processo. Essas matrizes produzem uma redução em área fixa, de 40% e possuem diferentes ângulos de cone, que são os de 30º, 60º e 90º, que levam ao canal de redução. Os projetos dos ferramentais foram feitos em um programa de CAD, sendo assim, possível integrar estes com o programa de simulação numérica computacional Simufact. forming 9.0, aplicado para predizer o comportamento do material no final de cada processo de extrusão. Foram analisados, por simulação numérica computacional, dados como força e as deformações finais. Foram extrudadas 8 peças com cada variação de ferramental, sendo que, durante as extrusões, a força de extrusão foi monitorada em cada processo. Metade das peças extrudadas foram submetidas a tratamento térmico T6. Foi avaliada a influência deste tratamento térmico na liga de magnésio AZ61 extrudada, nas três diferentes condições, sendo estas comparadas entre si através de ensaio de compressão, metalografia e dureza. Na análise de força, foi notado que a geometria que exigiu menor carga foi a constituída de ângulo de cone de 90°, seguida das geometrias de 60° e 30°, sendo esta última a que exigiu maior força de extrusão para obter as peças. Quando foi comparado o material extrudado tratado e não tratado termicamente observou-se que há uma diminuição nas propriedades mecânicas quando a liga foi submetida ao tratamento térmico. A diferença nos resultados de tensão máxima em porcentagem foi de 12,5% para liga proveniente da extrusão do ângulo 30°, 6,9% para o ângulo de 60°, e 7,3% para o ângulo de 90°. A dureza também diminuiu na porcentagem de 26,0%, 17,6%, 18,5% para as matrizes com ângulos de cone de 30°, 60°, e 90° respectivamente. Por fim, as análises metalográficas indicaram que os tratamentos térmicos impostos resultaram em um coalescimento dos precipitados Mg17Al12, além de crescimento de grão da matriz do magnésio, de forma que estas mudanças microestruturais influenciaram na perda de propriedades mecânicas da peça extrudada. / This work deals with the study of parameters related to extrusion process of a magnesium alloy, which has relatively low density and good mechanical strength, when properly processed. However, magnesium has some restrictions on its use in metal forming processes. The forming process used in this work is the forward extrusion. Three tools were made with different configurations of process. These tools produce a fixed reduction in area of 40% and have different cone angles, 30 °, 60 ° and 90 ° respectively, which lead to reducing channel. The tool geometries were made in a CAD software, and is thus possible to integrate these with the numerical simulation software Simufact. forming 9.0, applied to predict the behavior of material at the end of each extrusion process. Data such as force and final strains were analyzed by numerical simulation. Eight parts were extruded with each tool geometry, and during the extrusions, the force needed for extrusion was monitored in each process. Half of the extruded parts were submitted to heat treatment T6. The influence of heat treatment on extruded AZ61 magnesium alloy was evaluated for the three different conditions, which were compared with each other through compression testing, metallography and hardness. In the analysis of force, it was observed that the geometry which required less load was the geometry with cone angle of 90 °, followed by 60 ° and 30 °, the latter being the geometry that required largest load to extrude the parts. When comparing the extruded material heat treated and untreated, it was possible to observe a decrease in mechanical properties when the alloy was subjected to heat treatment. The percentage difference in maximum stress results was 12.5% for alloy extruded with 30° angle, 6.9% for 60° angle, and 7.3% for 90° angle. Hardness also decreased the percentage of 26.0%, 17.6%, 18.5% for the tools with cone angles of 30 °, 60 ° and 90 ° respectively. Finally, metallographic analysis indicated that the heat treatment applied resulted in a coalescence of Mg17Al12 precipitates, and grain growth of magnesium matrix, so that these microstructural changes influenced the decrease in mechanical properties of the extruded part.

O interesse renovado das indústrias no desenvolvimento de novas ligas metálicas leves vem aumentando nos últimos anos, principalmente no setor automobilístico. As pressões econômicas tais como as reservas de petróleo e seus derivados que sofrem oscilações constantes de preço e são essenciais para os veículos, com também o anuncio recente da comunidade científica do aquecimento global com uma gestão ambiental cada vez mais efetiva no controle das emissões gasosas e processos de produção industrial. Neste contexto os fatores externos de pressão frente às indústrias fazem do magnésio e suas ligas uma alternativa de grande interesse, principalmente no setor automobilístico por apresentar entre os metais estruturais a melhor relação peso/resistência. Neste sentido, muitas ligas de magnésio vem sendo estudadas nos últimos anos, já que a liga AZ91, conhecida e produzida em alta escala, não oferece estabilidade em altas temperaturas, devido ao enfraquecimento do contorno de grão a partir da precipitação descontínua da fase β-Mg17Al12 de baixo ponto de fusão(Moreno 2003). As ligas do sistema Mg-Al-RE-Ca oferecem ótimo desempenho quando submetidas a fluência com resultados similares à liga de alumínio ADC12 utilizada em caixa de transmissão de veículos. Na literatura encontram-se trabalhos que correlacionam os parâmetros de solidificação com as propriedades mecânicas para ligas convencionais como os aços, ligas de cobre e de alumínio. Porém, há poucos estudos sobre ligas de magnésio que relacionam a influência das variáveis de solidificação na formação da microestrutura e as propriedades mecânicas. Provavelmente a pouca informação sobre as ligas de magnésio se deve principalmente pelo fato do magnésio ser uma liga metálica de difícil fusão, já que durante a fusão na presença de oxigênio a liga de magnésio entra em combustão (Shih, Wang et al. 2004). Sabendo desta dificuldade projetou-se um aparato de solidificação unidirecional especial para fusão e solidificação de ligas de magnésio. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo da liga de magnésio ZAXLa05413, com % em peso de (4%Al-3%La-1%Ca-0,5%Zn-restante%Mg) analisando a influência das variáveis de solidificação com relação às propriedades mecânicas. Dessa forma, a liga estudada foi solidificada lentamente e unidirecional para análise térmica. Os lingotes foram submetidos a análises estruturais (macro e microestrutura) e caracterização mecânica através do ensaio de tração nos corpos de provas extraídos do lingote. / The industries new interest with the development of new alloys metallic light has been increasing in the last years and the main automotive industry. The economic pressures such as the petroleum reserves and your derivatives that suffer constant oscillations of price are essential for the vehicles, and also the announced recent of the scientific community alerting about the global heating, increasing the control of the gassy emissions in the industries. In this context the factors external of pressure front to the industries and lowest density of all metallic construction materials do of the magnesium alloys with great interest research. The system alloys MG-Al-RE-Ca has great performance the creep with similar results of the aluminum alloy ADC12 used as gearbox housing in the VW-Passat (Volkswagem AG). In the papers meets may articles those relationships solidifications conditions and mechanical properties for the alloys aluminum, copper and steel, however it has few papers about alloys magnesium that relationships solidifications conditions and mechanical properties, probably because for higher temperatures, the rate of oxidation becomes extremely rapid could set on fire. In the present work, the aim of this study consisted of the analyses solidifications conditions to correlate with mechanical properties of alloys ZAXLa05413 and AZ91. The alloys studies were casting in special furnace for thermal analysis. The ingots were extracted specimen for analyzed macrostructure, microstructure and tension specimen for uniaxial tension test.

Esse trabalho trata do estudo dos parâmetros para conformação de liga de magnésio AZ61, a qual possui baixa massa específica e relativamente boa resistência mecânica, quando corretamente processada. Porém, o magnésio apresenta algumas restrições quanto ao seu uso em processos de conformação mecânica. O processo de conformação utilizado nesse estudo é a extrusão direta, onde foram feitas três matrizes de configurações diferentes de processo. Essas matrizes produzem uma redução em área fixa, de 40% e possuem diferentes ângulos de cone, que são os de 30º, 60º e 90º, que levam ao canal de redução. Os projetos dos ferramentais foram feitos em um programa de CAD, sendo assim, possível integrar estes com o programa de simulação numérica computacional Simufact. forming 9.0, aplicado para predizer o comportamento do material no final de cada processo de extrusão. Foram analisados, por simulação numérica computacional, dados como força e as deformações finais. Foram extrudadas 8 peças com cada variação de ferramental, sendo que, durante as extrusões, a força de extrusão foi monitorada em cada processo. Metade das peças extrudadas foram submetidas a tratamento térmico T6. Foi avaliada a influência deste tratamento térmico na liga de magnésio AZ61 extrudada, nas três diferentes condições, sendo estas comparadas entre si através de ensaio de compressão, metalografia e dureza. Na análise de força, foi notado que a geometria que exigiu menor carga foi a constituída de ângulo de cone de 90°, seguida das geometrias de 60° e 30°, sendo esta última a que exigiu maior força de extrusão para obter as peças. Quando foi comparado o material extrudado tratado e não tratado termicamente observou-se que há uma diminuição nas propriedades mecânicas quando a liga foi submetida ao tratamento térmico. A diferença nos resultados de tensão máxima em porcentagem foi de 12,5% para liga proveniente da extrusão do ângulo 30°, 6,9% para o ângulo de 60°, e 7,3% para o ângulo de 90°. A dureza também diminuiu na porcentagem de 26,0%, 17,6%, 18,5% para as matrizes com ângulos de cone de 30°, 60°, e 90° respectivamente. Por fim, as análises metalográficas indicaram que os tratamentos térmicos impostos resultaram em um coalescimento dos precipitados Mg17Al12, além de crescimento de grão da matriz do magnésio, de forma que estas mudanças microestruturais influenciaram na perda de propriedades mecânicas da peça extrudada. / This work deals with the study of parameters related to extrusion process of a magnesium alloy, which has relatively low density and good mechanical strength, when properly processed. However, magnesium has some restrictions on its use in metal forming processes. The forming process used in this work is the forward extrusion. Three tools were made with different configurations of process. These tools produce a fixed reduction in area of 40% and have different cone angles, 30 °, 60 ° and 90 ° respectively, which lead to reducing channel. The tool geometries were made in a CAD software, and is thus possible to integrate these with the numerical simulation software Simufact. forming 9.0, applied to predict the behavior of material at the end of each extrusion process. Data such as force and final strains were analyzed by numerical simulation. Eight parts were extruded with each tool geometry, and during the extrusions, the force needed for extrusion was monitored in each process. Half of the extruded parts were submitted to heat treatment T6. The influence of heat treatment on extruded AZ61 magnesium alloy was evaluated for the three different conditions, which were compared with each other through compression testing, metallography and hardness. In the analysis of force, it was observed that the geometry which required less load was the geometry with cone angle of 90 °, followed by 60 ° and 30 °, the latter being the geometry that required largest load to extrude the parts. When comparing the extruded material heat treated and untreated, it was possible to observe a decrease in mechanical properties when the alloy was subjected to heat treatment. The percentage difference in maximum stress results was 12.5% for alloy extruded with 30° angle, 6.9% for 60° angle, and 7.3% for 90° angle. Hardness also decreased the percentage of 26.0%, 17.6%, 18.5% for the tools with cone angles of 30 °, 60 ° and 90 ° respectively. Finally, metallographic analysis indicated that the heat treatment applied resulted in a coalescence of Mg17Al12 precipitates, and grain growth of magnesium matrix, so that these microstructural changes influenced the decrease in mechanical properties of the extruded part.

O interesse renovado das indústrias no desenvolvimento de novas ligas metálicas leves vem aumentando nos últimos anos, principalmente no setor automobilístico. As pressões econômicas tais como as reservas de petróleo e seus derivados que sofrem oscilações constantes de preço e são essenciais para os veículos, com também o anuncio recente da comunidade científica do aquecimento global com uma gestão ambiental cada vez mais efetiva no controle das emissões gasosas e processos de produção industrial. Neste contexto os fatores externos de pressão frente às indústrias fazem do magnésio e suas ligas uma alternativa de grande interesse, principalmente no setor automobilístico por apresentar entre os metais estruturais a melhor relação peso/resistência. Neste sentido, muitas ligas de magnésio vem sendo estudadas nos últimos anos, já que a liga AZ91, conhecida e produzida em alta escala, não oferece estabilidade em altas temperaturas, devido ao enfraquecimento do contorno de grão a partir da precipitação descontínua da fase β-Mg17Al12 de baixo ponto de fusão(Moreno 2003). As ligas do sistema Mg-Al-RE-Ca oferecem ótimo desempenho quando submetidas a fluência com resultados similares à liga de alumínio ADC12 utilizada em caixa de transmissão de veículos. Na literatura encontram-se trabalhos que correlacionam os parâmetros de solidificação com as propriedades mecânicas para ligas convencionais como os aços, ligas de cobre e de alumínio. Porém, há poucos estudos sobre ligas de magnésio que relacionam a influência das variáveis de solidificação na formação da microestrutura e as propriedades mecânicas. Provavelmente a pouca informação sobre as ligas de magnésio se deve principalmente pelo fato do magnésio ser uma liga metálica de difícil fusão, já que durante a fusão na presença de oxigênio a liga de magnésio entra em combustão (Shih, Wang et al. 2004). Sabendo desta dificuldade projetou-se um aparato de solidificação unidirecional especial para fusão e solidificação de ligas de magnésio. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo da liga de magnésio ZAXLa05413, com % em peso de (4%Al-3%La-1%Ca-0,5%Zn-restante%Mg) analisando a influência das variáveis de solidificação com relação às propriedades mecânicas. Dessa forma, a liga estudada foi solidificada lentamente e unidirecional para análise térmica. Os lingotes foram submetidos a análises estruturais (macro e microestrutura) e caracterização mecânica através do ensaio de tração nos corpos de provas extraídos do lingote. / The industries new interest with the development of new alloys metallic light has been increasing in the last years and the main automotive industry. The economic pressures such as the petroleum reserves and your derivatives that suffer constant oscillations of price are essential for the vehicles, and also the announced recent of the scientific community alerting about the global heating, increasing the control of the gassy emissions in the industries. In this context the factors external of pressure front to the industries and lowest density of all metallic construction materials do of the magnesium alloys with great interest research. The system alloys MG-Al-RE-Ca has great performance the creep with similar results of the aluminum alloy ADC12 used as gearbox housing in the VW-Passat (Volkswagem AG). In the papers meets may articles those relationships solidifications conditions and mechanical properties for the alloys aluminum, copper and steel, however it has few papers about alloys magnesium that relationships solidifications conditions and mechanical properties, probably because for higher temperatures, the rate of oxidation becomes extremely rapid could set on fire. In the present work, the aim of this study consisted of the analyses solidifications conditions to correlate with mechanical properties of alloys ZAXLa05413 and AZ91. The alloys studies were casting in special furnace for thermal analysis. The ingots were extracted specimen for analyzed macrostructure, microstructure and tension specimen for uniaxial tension test.

Esse trabalho trata do estudo dos parâmetros para conformação de liga de magnésio AZ61, a qual possui baixa massa específica e relativamente boa resistência mecânica, quando corretamente processada. Porém, o magnésio apresenta algumas restrições quanto ao seu uso em processos de conformação mecânica. O processo de conformação utilizado nesse estudo é a extrusão direta, onde foram feitas três matrizes de configurações diferentes de processo. Essas matrizes produzem uma redução em área fixa, de 40% e possuem diferentes ângulos de cone, que são os de 30º, 60º e 90º, que levam ao canal de redução. Os projetos dos ferramentais foram feitos em um programa de CAD, sendo assim, possível integrar estes com o programa de simulação numérica computacional Simufact. forming 9.0, aplicado para predizer o comportamento do material no final de cada processo de extrusão. Foram analisados, por simulação numérica computacional, dados como força e as deformações finais. Foram extrudadas 8 peças com cada variação de ferramental, sendo que, durante as extrusões, a força de extrusão foi monitorada em cada processo. Metade das peças extrudadas foram submetidas a tratamento térmico T6. Foi avaliada a influência deste tratamento térmico na liga de magnésio AZ61 extrudada, nas três diferentes condições, sendo estas comparadas entre si através de ensaio de compressão, metalografia e dureza. Na análise de força, foi notado que a geometria que exigiu menor carga foi a constituída de ângulo de cone de 90°, seguida das geometrias de 60° e 30°, sendo esta última a que exigiu maior força de extrusão para obter as peças. Quando foi comparado o material extrudado tratado e não tratado termicamente observou-se que há uma diminuição nas propriedades mecânicas quando a liga foi submetida ao tratamento térmico. A diferença nos resultados de tensão máxima em porcentagem foi de 12,5% para liga proveniente da extrusão do ângulo 30°, 6,9% para o ângulo de 60°, e 7,3% para o ângulo de 90°. A dureza também diminuiu na porcentagem de 26,0%, 17,6%, 18,5% para as matrizes com ângulos de cone de 30°, 60°, e 90° respectivamente. Por fim, as análises metalográficas indicaram que os tratamentos térmicos impostos resultaram em um coalescimento dos precipitados Mg17Al12, além de crescimento de grão da matriz do magnésio, de forma que estas mudanças microestruturais influenciaram na perda de propriedades mecânicas da peça extrudada. / This work deals with the study of parameters related to extrusion process of a magnesium alloy, which has relatively low density and good mechanical strength, when properly processed. However, magnesium has some restrictions on its use in metal forming processes. The forming process used in this work is the forward extrusion. Three tools were made with different configurations of process. These tools produce a fixed reduction in area of 40% and have different cone angles, 30 °, 60 ° and 90 ° respectively, which lead to reducing channel. The tool geometries were made in a CAD software, and is thus possible to integrate these with the numerical simulation software Simufact. forming 9.0, applied to predict the behavior of material at the end of each extrusion process. Data such as force and final strains were analyzed by numerical simulation. Eight parts were extruded with each tool geometry, and during the extrusions, the force needed for extrusion was monitored in each process. Half of the extruded parts were submitted to heat treatment T6. The influence of heat treatment on extruded AZ61 magnesium alloy was evaluated for the three different conditions, which were compared with each other through compression testing, metallography and hardness. In the analysis of force, it was observed that the geometry which required less load was the geometry with cone angle of 90 °, followed by 60 ° and 30 °, the latter being the geometry that required largest load to extrude the parts. When comparing the extruded material heat treated and untreated, it was possible to observe a decrease in mechanical properties when the alloy was subjected to heat treatment. The percentage difference in maximum stress results was 12.5% for alloy extruded with 30° angle, 6.9% for 60° angle, and 7.3% for 90° angle. Hardness also decreased the percentage of 26.0%, 17.6%, 18.5% for the tools with cone angles of 30 °, 60 ° and 90 ° respectively. Finally, metallographic analysis indicated that the heat treatment applied resulted in a coalescence of Mg17Al12 precipitates, and grain growth of magnesium matrix, so that these microstructural changes influenced the decrease in mechanical properties of the extruded part.

O interesse renovado das indústrias no desenvolvimento de novas ligas metálicas leves vem aumentando nos últimos anos, principalmente no setor automobilístico. As pressões econômicas tais como as reservas de petróleo e seus derivados que sofrem oscilações constantes de preço e são essenciais para os veículos, com também o anuncio recente da comunidade científica do aquecimento global com uma gestão ambiental cada vez mais efetiva no controle das emissões gasosas e processos de produção industrial. Neste contexto os fatores externos de pressão frente às indústrias fazem do magnésio e suas ligas uma alternativa de grande interesse, principalmente no setor automobilístico por apresentar entre os metais estruturais a melhor relação peso/resistência. Neste sentido, muitas ligas de magnésio vem sendo estudadas nos últimos anos, já que a liga AZ91, conhecida e produzida em alta escala, não oferece estabilidade em altas temperaturas, devido ao enfraquecimento do contorno de grão a partir da precipitação descontínua da fase β-Mg17Al12 de baixo ponto de fusão(Moreno 2003). As ligas do sistema Mg-Al-RE-Ca oferecem ótimo desempenho quando submetidas a fluência com resultados similares à liga de alumínio ADC12 utilizada em caixa de transmissão de veículos. Na literatura encontram-se trabalhos que correlacionam os parâmetros de solidificação com as propriedades mecânicas para ligas convencionais como os aços, ligas de cobre e de alumínio. Porém, há poucos estudos sobre ligas de magnésio que relacionam a influência das variáveis de solidificação na formação da microestrutura e as propriedades mecânicas. Provavelmente a pouca informação sobre as ligas de magnésio se deve principalmente pelo fato do magnésio ser uma liga metálica de difícil fusão, já que durante a fusão na presença de oxigênio a liga de magnésio entra em combustão (Shih, Wang et al. 2004). Sabendo desta dificuldade projetou-se um aparato de solidificação unidirecional especial para fusão e solidificação de ligas de magnésio. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo da liga de magnésio ZAXLa05413, com % em peso de (4%Al-3%La-1%Ca-0,5%Zn-restante%Mg) analisando a influência das variáveis de solidificação com relação às propriedades mecânicas. Dessa forma, a liga estudada foi solidificada lentamente e unidirecional para análise térmica. Os lingotes foram submetidos a análises estruturais (macro e microestrutura) e caracterização mecânica através do ensaio de tração nos corpos de provas extraídos do lingote. / The industries new interest with the development of new alloys metallic light has been increasing in the last years and the main automotive industry. The economic pressures such as the petroleum reserves and your derivatives that suffer constant oscillations of price are essential for the vehicles, and also the announced recent of the scientific community alerting about the global heating, increasing the control of the gassy emissions in the industries. In this context the factors external of pressure front to the industries and lowest density of all metallic construction materials do of the magnesium alloys with great interest research. The system alloys MG-Al-RE-Ca has great performance the creep with similar results of the aluminum alloy ADC12 used as gearbox housing in the VW-Passat (Volkswagem AG). In the papers meets may articles those relationships solidifications conditions and mechanical properties for the alloys aluminum, copper and steel, however it has few papers about alloys magnesium that relationships solidifications conditions and mechanical properties, probably because for higher temperatures, the rate of oxidation becomes extremely rapid could set on fire. In the present work, the aim of this study consisted of the analyses solidifications conditions to correlate with mechanical properties of alloys ZAXLa05413 and AZ91. The alloys studies were casting in special furnace for thermal analysis. The ingots were extracted specimen for analyzed macrostructure, microstructure and tension specimen for uniaxial tension test.

Os biomateriais metálicos possuem módulo de elasticidade superior ao do osso o que pode ocasionar a reabsorção óssea, devido à blindagem de tensões. Além disso, a liberação de íons devido à corrosão do implante pode provocar inflamação, e em função da vida útil do implante, normalmente, existe a necessidade da segunda intervenção cirúrgica para substituição do mesmo. Com o intuito de contornar os pontos negativos dos implantes metálicos, têm sido estudados materiais absorvíveis com módulo de elasticidade próximos ao do osso. O magnésio e suas ligas têm sido propostos para uso em implante absorvível desde o final do século XIX. A grande dificuldade em utilizá-los está na elevada taxa de corrosão dos mesmos, que não é compatível com a velocidade de cicatrização dos tecidos adjacentes ao implante. Neste contexto, revestimentos têm sido propostos. O objetivo deste estudo é obter pelo método sol-gel, revestimentos híbridos absorvíveis à base de quitosana e GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilano) para aumentar a resistência à corrosão da liga de magnésio ZK60 visando aplicação biomédica. Parâmetros como tempo de hidrólise e pH do sol foram monitorados para avaliar as características do sol obtidos com as proporções quitosana/GPTMS de 1:1 e 1:2. A partir desse monitoramento foram estabelecidos os valores dos parâmetros a serem empregados para obtenção do revestimento por dip-coating. Foram aplicadas quatro diferentes arquiteturas (combinações de camadas) do revestimento sobre a liga ZK60. Os revestimentos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia por MEV. A resistência à corrosão das amostras foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto por 24 horas em uma solução para simular o fluido corpóreo (SBF - Simulated Body Fluid). Os resultados mostraram que o revestimento obtido com a arquitetura 1, 2 e 4 (1 a 3 camadas) não promoveram deslocamento do potencial de circuito aberto em relação à liga ZK60 não revestida. Contudo, as amostras recobertas com três camadas (arquitetura 3) apresentaram um deslocamento do potencial de circuito aberto na ordem de 1000 mV em relação à liga não revestida, no entanto, houve o destacamento de parte da camada. Esses resultados indicam que é possível obter um revestimento que funcione como uma barreira temporária entre a liga de magnésio e o meio, retardando dessa forma a corrosão da mesma. Entretanto, estudos devem ser realizados no sentido de melhorar a adesão entre esse filme e o substrato. / Metallic biomaterials have a superior elastic moduli than cortical bone, which may lead to bone resortion, due to “the shielding of bone”. Besides, ion release as a result of corrosion may also lead to a inflammatory chain. And, according to the implants life cycle, it ordinarily implies its replacement. Focusing on avoiding those problems of the metallic materials, it has been studied absorbable implants with close-to-bone elastic moduli. Magnesium and its alloys have been proposed as absorbable implants since the end of the nineteenth century. The main difficulty in using Mg implants is its high corrosion rate, which is not compatible to the adjacent tissues healing rate. In this context, absorbable coatings have been proposed. The objective of this study is to obtain, through the sol-gel method, absorbable hybrid coatings composed by chitosan and GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilane) to enhance the corrosion resistance of the ZK60 alloy, focusing on biomedical applications. Parameters such as hydrolysis and the sol’s pH were monitored to evaluate the sols characteristics obtained with the proportions of chitosan/GPTMS of 1:1 and 1:2. The parameters used to obtain the coating through dip-coating were stablished from this monitoring. Four architechtures were stablished (arrangement of layers) of the coating over the ZK60 alloy. The coating morphology was characterized using MEV. The corrosion resistance of the samples was evaluated by OCP (Open Circuit Potential) monitoring in a SBF (Simulated Body Solution) solution for 24 hours. The obtained results show that the coating with Archtechture 1, 2 and 4, did not increase significatively the corrosion potential comparing to uncoated ZK60. However, the archtecture 3 showed a displacement in the order of 1000 mV in the OCP, contrasting with the uncoated ZK60, nevertheless, the coating detached from the substrate. Those results indicate that it is possible to obtain a coating that works as a barrier between the Mg alloy and the media, slowing down the corrosion of the specimen. However, studies to enhance the coatings adhesion are mandatory to its efectiveness.