Junção por fricção e mistura mecânica em ligas tixofundidas de magnésio de alto desempenho

Resumo

O presente projeto tem como objetivo estudar a soldabilidade por fricção e mistura mecânica (SFMM) de novos materiais leves e recicláveis de elevado desempenho à base da liga de magnésio ZK60 (Mg-6%Zn-1%Zr) modificada com diferentes teores de mischmetal (ZK60-RE): 0.5, 1.5 e 2.5 % em peso. Para a obtenção de tais materiais ainda inexplorados no Brasil propõe-se a utilização da fundição de semi-sólidos sob agitação mecânica, combinada a tratamentos térmicos do tipo T4, T5 ou T6. A liga ZK60 representa uma importante matriz para o desenvolvimento de materiais com aplicações em estruturas aeronáuticas mais leves, já que oferece a maior resistência mecânica específica dentre as ligas de magnésio tradicionais, aproximando-se da liga de alumínio 7075. A sua modificação através da adição de terras raras visa formar intermetálicos de elevado ponto de fusão e estabilidade termoquímica necessários ao aumento da resistência mecânica a temperatura ambiente e também a temperaturas mais elevadas; além da resistência à corrosão e à oxidação. Já o zircônio atua no refino de grão em fundidos de magnésio, aumentando o potencial destes materiais para uma moldagem definitiva através da fundição de semi-sólidos. A influência dos parâmetros de fundição, tratamento térmico e junção será quantificada na microestrutura, nas propriedades mecânicas, no comportamento em meios corrosivos e na oxidação das ligas e suas juntas soldadas por fricção e mistura mecânica. Propõe-se a aquisição de um difratômetro de raios-X que permitirá estudar ainda propriedades de juntas soldadas ainda raramente investigadas no Brasil, mas especialmente vitais ao desempenho de junções de magnésio, tais como: a formação de textura cristalográfica na zona de mistura e nas zonas termomecanicamente afetadas, e a sua relação com as propriedades mecânicas; e o alívio mecânico de tensões residuais e seu efeito nas taxas de propagação de trinca por fadiga e na corrosão. Esta proposta conta com o apoio do Grupo Rima Industrial S/A e da EMBRAER, que demonstraram um grande interesse nesta pesquisa e se comprometeram formalmente em acompanhar a condução do projeto, inclusive se dispondo a fornecer as matérias-primas para preparação das ligas e atuar conjuntamente nas etapas de fundição e soldagem das ligas ZK60-RE. O proponente já tem experiência com a soldagem e a caracterização de ligas de magnésio. (AU)