Aplicação de técnicas experimentais de solidificação, caracterização microestrutural e de propriedades na avaliação de ligas eutéticas e hipereutéticas à base de Al e Zn

Resumo

Este projeto pretende utilizar diferentes técnicas de solidificação variando as condições de resfriamento a partir do metal líquido, envolvendo desde solidificação rápida até resfriamentos moderados. O objetivo do Projeto é, portanto, gerar e analisar uma ampla gama de microestruturas para cada material, determinar propriedades de interesse, compatíveis com a aplicação de cada liga metálica; e a partir desses dados avaliar a possibilidade de uso comercial de diversas ligas multicomponentes que despertam interesse. Muitas das ligas almejadas, como por exemplo, as ligas hipereutéticas Al-15Si-xMg e as ligas eutéticas de microestrutura ultrafina Al-22Cu-6Si e Al-26Cu-6Si apresentam enorme potencial de aplicação. Estudos anteriores indicam que, no caso da primeira liga, a adição de Mg pode suprimir o Si primário (fase deletéria para as propriedades), sendo a presenca de Mg2Si na microestrutura tida como positiva para o aumento da resistência ao desgaste. Já os eutéticos ultrafinos Al-xCu-6Si, gerados por solidificação rápida, podem resultar num excelente equilíbrio das propriedades de ductilidade e resistência mecânica, desde que seja controlada a microestrutura. Técnicas de otimização via solidificação objetivando a programação microestrutural e de apropriadas propriedades de aplicação como resistências mecânica e ao desgaste de ligas metálicas serão utilizadas. Outra aplicação associada a este Projeto de Pesquisa refere-se ao estudo de ligas à base de Al-Si (adição de um terceiro elemento à liga Al-11Si) e da liga eutética Zn-Al, utilizadas como metais de adição para soldagem tipo brasagem. As condições de solidificação das diversas ligas citadas anteriormente se dão de acordo com espectros de taxas de resfriamento relativamente altos e em regime transiente. Algumas aplicações requerem elevada resistências mecânica, outras resistência ao desgaste adequada para manter os componentes em operação. Neste sentido, alem da completa caracterização da escala microestrutural, morfologia e identificação dos intermetálicos presentes, serão realizados ensaios de desgaste, mecânicos de tração, e dureza. No caso das ligas de Zn [Zn-20Sn(-2Ag,-2Cu) e Zn-5%Al] objetiva-se ainda determinar molhabilidade das ligas depositadas contra substrato metálico, além de caracterizar os intermetálicos formados pela interação metalúrgica na interface formada. (AU)