Title

Análise da macroestrutura, condutividade elétrica e mecânica de ligas Al-0,5%Si com adição de níquel submetidas ao recozimento

Macrostructural, Electrical, and Mechanical Analysis of Al-0.5%Si Alloys with Nickel Addition Subjected to Annealing

Authorship

BARBOSA, ALICIA REGINA ZANON; SOUSA, RODRIGO OLIVEIRA DE; ESPÍNDOLA, ERIC ELIAN LIMA; VASCONCELOS, ANGELA DE JESUS; NASCIMENTO, ALEXANDRE SALDANHA; MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE; COSTA, DEIBSON SILVA DA

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NASCIMENTO, ALEXANDRE SALDANHA

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MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE

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DOI

10.5151/2594-5327-44047

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Abstract

Com o aumento da demanda por energia elétrica e a necessidade de aprimoramento das redes de transmissão energia elétrica, torna-se importante o desenvolvimento de materiais que combinem elevada condutividade elétrica e resistência mecânica. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar o efeito do recozimento a 200 ºC e da adição de 0,04 e 0,3%Ni na macroestrutura, condutividade elétrica e limite de resistência à tração (LRT) da liga Al-0,5%Si. A metodologia consistiu na fundição das ligas, seguida do tratamento térmico de recozimento a 200 ºC por 2 h em parte das amostras. Posteriormente, foram realizadas análises macroestruturais, ensaios de condutividade elétrica e ensaios mecânicos de tração. Os resultados mostraram que a adição de Ni e o recozimento influenciaram a morfologia dos grãos, favorecendo uma maior predominância de grãos equiaxiais. Em relação à condutividade elétrica, o recozimento proporcionou aumentos de 6,65%, 5,99% e 5,81% para as ligas Al-Si, Al-Si-0,04%Ni e Al-Si-0,3%Ni, respectivamente. Quanto ao LRT, a adição de Ni promoveu aumentos de até 18,80%, enquanto o recozimento ocasionou reduções de até 24,64%. Conclui-se que o recozimento melhorou a condutividade das ligas, enquanto a adição de Ni aprimorou a resistência mecânica.

With the increasing demand for electrical energy and the need to improve power transmission networks, the development of materials that combine high electrical conductivity and mechanical strength has become increasingly important. In this context, the aim of this study was to analyze the effect of annealing at 200 °C and the addition of 0.04 and 0.3% Ni on the macrostructure, electrical conductivity, and ultimate tensile strength (UTS) of the Al-0.5%Si alloy. The methodology consisted of alloy casting followed by annealing heat treatment at 200 °C for 2 h on part of the samples. Subsequently, macrostructural analyses, electrical conductivity tests, and tensile tests were carried out. The results showed that Ni addition and annealing influenced grain morphology, promoting a greater predominance of equiaxed grains. Regarding electrical conductivity, annealing provided increases of 6.65%, 5.99%, and 5.81% for the Al-Si, Al-Si-0.04%Ni, and Al-Si-0.3%Ni alloys, respectively. Concerning UTS, Ni addition promoted increases of up to 18.80%, whereas annealing caused reductions of up to 24.64%. It was concluded that annealing improved the electrical conductivity of the alloys, while Ni addition enhanced their mechanical strength.

Keywords

Alumínio, Níquel, Condutividade elétrica, Resistência à tração

Aluminum, Nickel, Electrical conductivity, Ultimate tensile strength