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Estudo da solidificação de ligas de alumínio conformadas por spray

Processo: 16/16175-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
Vigência (Término): 31 de agosto de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
Pesquisador responsável:Claudemiro Bolfarini
Beneficiário:Michele Mayumi Matsuo
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/05987-8 - Processamento e caracterização de ligas metálicas amorfas, metaestáveis e nano-estruturadas, AP.TEM
Assunto(s):Metalurgia   Reciclagem   Solidificação   Conformação por spray   Ligas de alumínio   Termodinâmica   Caracterização microestrutural   Microscopia eletrônica de varredura   Microscopia de contraste de fase

Resumo

As ligas de alumínio processadas por fundição usualmente possuem como elementos de liga a presença de silício, cobre e magnésio; o primeiro garante boas propriedades de fluidez à liga, enquanto os dois últimos garantem a possibilidade de se endurecer o material através de tratamentos térmicos posteriores. A conformação por spray aplicada a essas ligas tem sido proposta por nosso grupo de pesquisa para reciclagem das mesmas no sentido de agregar valor ao material; uma vez assim processadas as mesmas podem ser conformadas mecanicamente, o que aumenta o leque de possibilidade para utilização além da própria indústria de fundição, em produtos de maior valor agregado e que demandam alumínio puro para sua produção, de alto custo energético. Desta forma, a conformação por spray tem sido uma rota de processamento promissora, visto que, mesmo possuindo elementos contaminantes oriundos do processamento anterior, o refino microestrutural produzido garante que se produzam ligas com elevadas propriedades mecânicas. Dentro deste assunto, um dos principais temas ainda em discussão na comunidade científica é a forma como se dá a solidificação de ligas metálicas conformadas por spray. Nesse sentido, recentemente nosso grupo de pesquisa publicou um artigo: Zepon, G.; Ellendt, N.; Bolfarini, C. Solidification Sequence of Spray-Formed Steels. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science, v. 47, n. 2, p. 842-851, 2016, que representa uma nova ideia sobre os mecanismos de solidificação prevalentes no processo. No entanto, esse artigo foi baseado em experimentos com aços. No projeto ora sendo proposto, o objetivo é estudar a solidificação de ligas de alumínio conformadas por spray. Para isso, serão produzidos três depósitos de sistemas gradualmente mais complexos, a saber, Al-6,0%Si, Al-6,0%Si-3,0%Cu e Al-6,0%Si-3,0%Cu-1,0%Fe. A composição Al-6,0%Si-3,0%Cu-1,0%Fe é a base de uma das principais ligas de fundição utilizadas na indústria automotiva, a A319, e junto com outra liga de composição similar, com teor de Si em torno de 9%, representa mais do que 80% das ligas de alumínio utilizadas em fundição. As ferramentas utilizadas serão, principalmente, análise microestrutural das fases formadas (microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura), assim como simulação termodinâmica, afim de se checar aspectos como estabilidade de fases, coeficiente de partição de cada um dos sistemas e quantidade de fases presentes em um sistema em equilíbrio. Esse projeto se enquadra em nosso projeto FAPESP Temático Processo n. 2013/05987-8:Processamento e Caracterização de ligas metálicas amorfas, metaestáveis e nano-estruturadas, no item de Reciclagem de ligas de alumínio.