A liga de alumínio A380 é uma das principais matérias primas utilizadas na indústria de fundição sob pressão, além de já ser objeto de pesquisas no ramo de materiais semissólidos. Porém, não há registros de estudos desse material modificado pela adição de Sr quando empregado como material semissólido. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo analisar a microestrutura e o comportamento reológico dessa liga em 4 diferentes condições. Sendo a primeira delas no estado como fundida, a segunda condição com refinamento da fase primária de alumínio, e outras duas condições onde além da liga refinadora também foi adicionado 200ppm e 600ppm de Sr como agente modificador da fase eutética. Inicialmente foram realizadas análises metalográficas para avaliar a eficiência do refinamento e da modificação imposta à liga A380, onde os principais resultados apontaram que a liga refinadora Al-5Ti-1B foi capaz de reduzir significativamente o tamanho de grão da fase primária, bem como a adição de Sr foi capaz de modificar a morfologia da fase eutética Al-Si. Na sequência, análises via equação de Scheil e análises via DSC foram realizadas com o objetivo de mapear a evolução da fração sólida em relação a temperatura para as quatro condições propostas para a liga A380, assim como para estabelecer a temperatura de trabalho equivalente a 60% de Fs (Fração Sólida). Os resultados apontaram para uma pequena divergência entre os dados obtidos pelas duas técnicas, onde as temperaturas obtidas via DSC são ligeiramente superiores às obtidas via equação de Scheil. Porém, nenhuma variação significativa foi encontrada dentre as 4 condições analisadas. Neste trabalho, prevaleceu a temperatura de 60% de Fs obtida via equação de Scheil (562ºC). No que diz respeito ao comportamento semissólido, inicialmente foi analisada a evolução morfológica dos materiais frente ao tratamento térmico de globularização com tempos de retenção de 0, 30 e 90 segundos e fração sólida de 60%. As análises via metalografia convencional e metalografia com luz polarizada, apontam para uma globularização mais eficiente nos materiais que sofreram refinamento da fase primária e modificação por Sr, sendo os melhores resultados obtidos para a condição com refinamento de grão e modificação com 200ppm de Sr. Por fim, o teste de compressão a quente foi realizado nas 4 condições propostas, utilizando os tempos de retenção e Fs previamente estabelecidos. Os resultados obtidos apontam que tanto o refinamento de grão da fase primária quanto a modificação da fase eutética tem influência no comportamento reológico da liga A380. / The A380 aluminum alloy is one of the main raw materials used in the die casting industry, and has already been the subject of research in the field of semi-solid materials. However, there is a lack of studies about this material when modified by Sr and used as semi-solid material. Thus, this work aims to analyze the microstructure and rheological behavior of this alloy in 4 different conditions. The first condition is as cast, the second one is with grain refinement of the Al-α phase, and the other two conditions, and besides the grain refining, was also added 200ppm and 600ppm of Sr. Initially, metallographic analyzes were performed to evaluate the efficiency of the grain refinement and the eutectic modification in the A380 alloy. The main results indicated that the Al-5Ti-1B refining alloy was able to significantly reduce the grain size of the primary phase, as well as the addition Of Sr was able to modify the morphology of the Al-Si eutectic phase. Then, analyzes via Scheil equation and DSC were performed to evaluate the evolution of the solid fraction along the temperature for the four conditions established for the A380 alloy, as well as to set the temperature equivalent to 60% of Fs (Solid Fraction). The results pointed to a slight divergence between the data obtained by the two techniques, where the DSC temperatures were slightly higher than those obtained via the Scheil equation. However, no significant variation was found among 4 conditions analyzed. Therefore, in this work, the chosen temperature of 60% of Fs was 562°C, obtained via the Scheil equation. About the semi-solid behavior, the morphological evolution of the materials was analyzed after the globularization thermal treatment with holding times of 0, 30 and 90 seconds and a solid fraction of 60%. The analysis by conventional and polarized light metallography, point to a more efficient globularization in the refined as well as in the modified materials, the best results was found for the refined and 200ppm Sr modified condition. Finally, the hot compression test was performed in the alloys, using the holding times and Fs previously established. The results indicate that both the grain refinement and the Sr modification have influence on the rheological behavior of the A380 alloy.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2524 |
| Date | 27 July 2017 |
| Creators | Ferreira, João Paulo Gabre |
| Contributors | Lourençato, Luciano Augusto, Zoqui, Eugênio José, Pukasiewicz, Anderson Geraldo Marenda, Lourençato, Luciano Augusto |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UTFPR, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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