Desenvolvimento de uma rota alternativa via processamento no estado sólido para a reciclagem da liga de alumínio contendo lítio AA2050

• Processo: 14/14854-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Kátia Regina Cardoso
• Beneficiário: Vanessa Guido
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Metalurgia do pó Reciclagem Ligas de alumínio Lítio Extrusão (conformação mecânica) Propriedades mecânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Extrusão | Liga de Alumínio | Metalurgia do pó | propriedade mecânica | Reciclagem | Metalurgia do Pó

Resumo

As ligas de alumínio contendo lítio da chamada 3ª geração apresentam grande potencial para aplicações no setor aeronáutico devido a características como menor densidade, maior módulo de elasticidade e resistência à fadiga superior às das ligas das séries 2XXX convencionais e 7XXX. Estas ligas da 3ª geração apresentam ainda resistência à corrosão e tenacidade à fratura, superiores às ligas contendo lítio das 1ª e 2ª gerações. No entanto, a aplicação destas ligas em novos projetos demanda a busca de soluções para alguns aspectos negativos associados ao seu uso como o alto custo e a necessidade de um sistema dedicado de gestão de sobras e cavacos, para fins de reciclagem. Os processos de reciclagem convencionais que envolvem fusão da sucata apresentam restrições no processamento das ligas contendo Li devido à sua alta reatividade com a atmosfera e com os materiais refratários dos fornos, além da sua baixa pressão de vapor que leva à volatilização durante a fusão e empobrecimento da liga. Além disso, a alta toxicidade do vapor de lítio causa impactos negativos no meio ambiente e na saúde das pessoas envolvidas no processo. O presente projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de uma rota para a reciclagem de cavacos de ligas de alumínio de grau aeronáutico, alternativa à rota convencional por re-fusão. A rota proposta se baseia na técnica da metalurgia do pó: processos de moagem de alta energia e compactação por extrusão direta a quente. Cavacos da liga de alumínio AA2050 cedidos pela Embraer, contendo cerca de 1% em peso de Li, serão empregados para o desenvolvimento desta rota. Uma rota alternativa baseada em processos totalmente no estado sólido como a que se propõe neste projeto apresenta três importantes apelos. Evita as perdas de até 40% relativas à oxidação, evita perdas de elementos de liga leves e de baixa pressão de vapor, principalmente nas ligas contendo Li cujo vapor traz impactos negativos ao ambiente e à saúde, e possibilita a obtenção de um material com propriedades semelhantes às do material original, e consequentemente de alto valor agregado. Como resultado deste projeto espera-se obter um desenho de processo sustentável e economicamente viável, para a produção de ligas de alumínio de grau aeronáutico, a partir de subprodutos da usinagem de peças de alumínio do próprio setor aeroespacial. Espera-se ainda que esta iniciativa, juntamente com os conhecimentos gerados em termos da metalurgia destas ligas de grau aeronáutico, possa contribuir com o início da participação de empresas nacionais no suprimento de tais ligas para o mercado, difundindo seu uso em outros segmentos do setor de transporte como automobilístico e ferroviário, e do setor energético, a um custo mais atrativo. (AU)