Obtencao e caracterização de compositos de matriz metalica de alumínio com partículas dispersas de carbeto de silício para aplicacao automotiva

• Processo: 07/00762-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: José Ricardo Tarpani
• Beneficiário: Omar Maluf
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais compósitos de matriz metálica Carbeto de silício Processos de fabricação Ligas de alumínio Propriedades mecânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbeto de silício | Componentes Automotivos | Ligas de alumínio | Materiais Compósitos de Matriz Metálica | processos de fabricação | Propriedades mecânicas | Materiais Compósitos de Matriz Metálica

Resumo

É proposto um projeto de pesquisa para a obtenção, por intermédio de vazamento sob pressão em coquilhas, compósitos de matriz metálica (CMM) de alumínio potencialmente aplicáveis a diversos componentes automotivos. Por exemplo, matrizes de ligas de alumínio SAE 321, próprias para componentes do sistema de combustão de motores, tais como pistões e bloco do motor, e AA 356.0, recomendadas para discos de freio e pistões, serão fortalecidas com partículas de carbeto de silício (SiC), e seu desempenho será comparado ao das ligas puras monolíticas que lhe deram origem. Os materiais compostos, obtidos pela incorporação do sistema particulado diretamente nos metais líquidos, bem como as ligas-Al originais, serão caracterizados por intermédio de ensaios de fadiga termomecânica, impacto instrumentado Charpy, tração monotônica quase-estática e desgaste abrasivo, e os resultados obtidos serão confrontados entre si. As temperaturas de ensaio são estabelecidas com base nas de operação do pistão em serviço, já que este componente é tradicionalmente fabricado com ambas as ligas de alumínio. Espera-se determinar se, como tem afirmado a literatura cientifica com base em estudos ainda prospectivos conduzidos no exterior, é vantajosa a substituição, na indústria automotiva, das ligas monolíticas pelos respectivos compósitos de matriz metálica. Os resultados a serem determinados no estudo ora proposto, os quais deverão ser fornecidos tanto em termos dos parâmetros de processo de fabricação, quanto das propriedades mecânicas desta nova classe de materiais de engenharia estrutural, poderão prover importantes subsídios para uma eventual qualificação dos CMMs pela indústria automotiva nacional. A condução do projeto deverá também proporcionar uma importante contribuição para o aprimoramento da pesquisa e desenvolvimento na Área de Materiais Compostos no SMM-EESC-USP, nos âmbitos da graduação e da pós-graduação. A conclusão bem sucedida dos estudos certamente permitirá o estabelecimento de parcerias mais efetivas com um setor da indústria nacional que busca um perfil altamente tecnológico, a automobilística, à semelhança do que ocorre há mais tempo com a indústria aeronáutica. Neste sentido, há grande interesse por parte da General Motors do Brasil (GMB) em acompanhar a condução do projeto, cujo período previsto é de dois anos, inclusive se dispondo a colaborar em especial nas etapas de obtenção dos materiais. Palavras-chave: Componentes estruturais automotivos, materiais compósitos de matriz metálica, processos de fabricação, propriedades mecânicas.