Resistência ao desgaste de ligas Al-Sn-Cu para mancais de deslizamento modificadas com Bi

• Processo: 24/08970-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: José Eduardo Spinelli
• Beneficiário: Vinicius Leme Andrade
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Desgaste Microestruturas Propriedades mecânicas Solidificação Solidificação de metais e ligas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: desgaste | Microestruturas | Propriedades mecânicas | Solidificação | Solidificação de metais e ligas

Resumo

Ligas a base de Al-Sn são classificadas como ligas auto lubrificantes com excelente potencial para aplicação, por exemplo, em buchas de rolamento. O desenvolvimento de novas ligas é contínuo e envolve modificação da liga base com elementos de liga. O intuito é aumentar tanto a resistência mecânica quanto a resistência ao desgaste, ou pelo menos aumentar uma e não reduzir a outra. Cu é um elemento de reforço mecânico comumente utilizado no sistema Al-Sn e o Bi tem o potencial de alterar a morfologia da fase de Sn. O Bi, por ser relativamente macio e imiscível no Al, pode afetar positivamente o comportamento ao desgaste, modificando a microestrutura. Embora haja razoável entendimento do papel do Cu na microestrutura e no desgaste, o impacto do Bi ainda é pouco compreendido, seja na solidificação, na microestrutura, nas propriedades mecânicas, ou no desgaste. Dessa forma, propõe-se investigar uma liga de composição próxima à industrial (Al-20%Sn-1%Cu, % em peso), e outra com adição de Bi: Al-20%Sn-1%Cu-2%Bi. Os 2 (dois) lingotes serão produzidos por solidificação direcional transiente, proporcionando o estudo de amostras com diferentes escalas microestruturais, as quais serão investigadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X, ensaios de tração e ensaios de desgaste. Por meio do software Thermo-Calc será a influência do Bi no caminho de solidificação da liga. Aspectos das microestruturas como fração mássica, morfologia, tamanho, e composição das fases serão determinados e correlacionados com a taxa de resfriamento associada a cada amostra durante a solidificação. Por fim, o papel do Bi nas propriedades mecânicas de tração, e no comportamento ao desgaste será elucidado.