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Efeitos da adição de SC na liga Al-10%Si-Mg para manufatura aditiva e aplicação aeronáutica

Processo: 19/21937-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:José Eduardo Spinelli
Beneficiário:Fellipe Martinez
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Impressão tridimensional   Solidificação   Microestruturas   Visualização volumétrica   Resistência mecânica   Propriedades mecânicas

Resumo

Manufatura Aditiva (MA) consiste basicamente na fabricação de objetos camada por camada a partir de dados de um modelo em perspectiva isométrica. Um dos processos mais utilizados é o de fusão em leito de pó (em inglês: Laser Powder Bed Fusion - LPBF). Neste processo, uma fina camada de pó é espalhada ao longo da plataforma de construção por um nivelador. Então um feixe de elétrons ou de laser varre a plataforma de construção, fundindo o pó metálico seletivamente. Assim que ocorre a solidificação rápida (102-106 K/s), a plataforma de construção se desloca para baixo, a lâmina niveladora espalha uma nova camada de pó e o processo se repete. Ou seja, em linhas gerais, o processo pode ser entendido como várias camadas que se solidificam sucessivamente utilizando umas às outras como substratos. Dentre as tecnologias recentes envolvendo fusão, aquela que mais se recente de entendimento da solidificação é a MA. A liga Al-10%Si-0,45%Mg é utilizada em processos por fusão à laser em leito de pó essencialmente devido à fluidez favorável, estreito intervalo de solidificação e baixa contração volumétrica. No entanto, suas propriedades mecânicas ainda são relativamente deficitárias, como, por exemplo, ductilidade de ~ 6%. Ligas contendo pequenas adições de escândio (Sc) como por exemplo a liga comercial Scalmalloy (Al-4%Mg-0,6%Sc) podem alcançar o dobro da ductilidade para uma resistência mecânica 50% maior. Estudos iniciais da literatura apontam para alguma possibilidade de melhoria de propriedades mecânicas de ligas Al-Si modificadas com Sc. Dessa forma, o presente trabalho pretende avaliar as microestruturas e propriedades mecânicas da liga Al-10%Si-0,45%Mg contendo 0,2%Sc produzida por solidificação rápida e tratada termicamente.