Title

Análise comparativa do recozimento na macroestrutura, condutividade e resistência a tração das ligas al-0,5%si e al-0,5%si-0,04%ni

Comparative analysis of annealing on the macrostructure, conductivity, and tensile strength of AL-0.5%SI and AL-0.5%SI-0.04%NI alloys

Authorship

MARTINS, CAIO MACIEL; BARBOSA, ALICIA REGINA ZANON; ESPÍNDOLA, ERIC ELIAN LIMA; VASCONCELOS, ANGELA DE JESUS; NASCIMENTO, ALEXANDRE SALDANHA DO; MEDEIRO, AMANDA LUCENA DE; COSTA, DEIBSON SILVA DA

MARTINS, CAIO MACIEL

I am this author

BARBOSA, ALICIA REGINA ZANON

I am this author

ESPÍNDOLA, ERIC ELIAN LIMA

I am this author

VASCONCELOS, ANGELA DE JESUS

I am this author

NASCIMENTO, ALEXANDRE SALDANHA DO

I am this author

MEDEIRO, AMANDA LUCENA DE

I am this author

COSTA, DEIBSON SILVA DA

I am this author

DOI

10.5151/2594-4711-43590

Downloads

Abstract

O setor de transmissão e distribuição de energia elétrica enfrenta o desafio constante de elevar a eficiência das linhas de transmissão para suportar o crescimento populacional e as demandas industriais, buscando minimizar perdas técnicas no sistema elétrico nacional. Neste contexto, este trabalho buscou analisar a macroestrutura e a propriedade elétrica e mecânica das ligas Al-0,5%Si (Al-Si) e Al-0,5%Si-0,04%Ni (Al-Si-Ni) em condições brutas de fusão e recozidas a 300 °C por 2 horas. As ligas foram produzidas por fundição em coquilha metálica e processadas via laminação. Os resultados demonstraram que o recozimento promoveu a transição de grãos colunares para equiaxiais e aumentou a condutividade elétrica nas ligas devido ao alívio de tensões, um aumento de 10,80% na liga Al-Si e 9,03% na liga Al-Si-Ni. Contudo, enquanto a liga binária sofreu uma redução de 49% em sua resistência mecânica após o tratamento, a adição de 0,04% de Ni conferiu estabilidade térmica superior, resultando em um limite de resistência à tração de 210,05 MPa (redução de apenas 4,92%). Conclui-se que o níquel contribui para o endurecimento da liga, restringindo a cinética de recristalização e tornando a liga Al-0,5%Si-0,04%Ni uma alternativa eficiente para condutores elétricos que operam sob ciclos térmicos.

The electricity transmission and distribution sector faces the constant challenge of increasing the efficiency of transmission lines to support population growth and industrial demands, while aiming to minimize technical losses in the national power grid. In this context, this study sought to analyze the macrostructure, as well as the electrical and mechanical properties, of Al-0.5%Si (Al-Si) and Al-0.5%Si-0.04%Ni (Al-Si-Ni) alloys in as-cast and annealed conditions (at 300 °C for 2 hours). The alloys were produced by permanent mold casting and processed via rolling. The results demonstrated that annealing promoted the transition from columnar to equiaxed grains and increased the electrical conductivity of the alloys due to stress relief, showing an increase of 10.80% in the Al-Si alloy and 9.03% in the Al-Si-Ni alloy. However, while the binary alloy suffered a 49% reduction in its mechanical strength after treatment, the addition of 0.04% Ni provided superior thermal stability, resulting in an ultimate tensile strength of 210.05 MPa (a reduction of only 4.92%). It is concluded that nickel contributes to the hardening of the alloy, restricting recrystallization kinetics and making the Al-0.5%Si-0.04%Ni alloy an efficient alternative for electrical conductors operating under thermal cycles.

Keywords

Recozimento, Liga Al-0,5%Si, Equiaxial, Liga Al-0,5%Si-0,04%Ni

Annealing, Al-0.5%Si alloy, Equiaxed, Al-0.5%Si-0.04%Ni alloy