Inter-relações entre parâmetros térmicos/microestruturas de solidificação com resistência ao desgaste e geração de hidrogênio de ligas Al-Sn-(Mg;Zn)

Resumo

O projeto tem como objetivo investigar os comportamentos tribológico e corrosivo com ênfase no potencial de geração de hidrogênio (H2), de ligas dos sistemas Al-Sn-(Mg;Zn) desenvolvendo correlações com o arranjo microestrutural de solidificação. Dentre um mesmo sistema de ligas, não é comum, ao se variar os seus teores de solutos, a possibilidade de aplicação em campos distintos de interesse como a tribologia e a geração de H2. No aspecto tribológico, enquanto maiores teores de Sn (> 10%) são necessários para atuação como um lubrificante sólido, o Mg e o Zn contribuem para o aumento de resistência por meio da formação de segundas fases e/ou estando em solução sólida na matriz de Al, favorecendo assim a resistência ao desgaste. No aspecto corrosivo, enquanto menores teores de Sn (~1%) aceleram a reação de hidrólise pela formação de células galvânicas e impedindo a formação da camada passiva, o Zn e o Mg ativam o Al, ou seja, diminuem o potencial do anodo, contribuindo, assim, para o efeito dessas células na geração de H2. São praticamente inexistentes na literatura estudos de ligas de sistemas ternários Al-Sn-(Mg;Zn) que sistematizem correlações térmica e microestrutural aos comportamentos tribológico e de geração de H2, ou seja, assemelhando-se à composição de um mapa de processamento. Desta forma, pretende-se solidificar diferentes composições de ligas Al-Sn-(Mg;Zn) em regime transiente de fluxo de calor e caracterizá-las por análise térmica experimental e via simulação numérica, e análise microestrutural via difração de raios-X (DRX), microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura associada com espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS). Pretende-se, ainda, estabelecer relações de crescimento entre os parâmetros quantitativos da microestrutura e parâmetros térmicos da solidificação. As amostras com diferentes espaçamentos microestruturais serão, então, submetidas a ensaios de desgaste, de liberação de H2 e de corrosão (polarização linear) no sentido de se estabelecer correlações entre essas microestruturas e desempenhos em resistência ao desgaste e à corrosão para avaliação da geração e evolução de H2. (AU)