Title

Correlação da microestrutura e tamanho de grãos da liga Al-0,6%Si-0,5%Fe-0,05%cu tratada termicamente

Correlation of microstructure and grain size of heat treated al-0.6%Si-0.5%Fe-0,05%cu Alloy

Authorship

MEIRELES, LAILSON SOUZA; MARQUES, LUANE LUIZA PEREIRA; MARTINS, JOAB MIRANDA; HOLANDA, LUCAS VINICIUS SANTOS DE; MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE; SILVA, MARIA ADRINA PAIXÃO DE SOUZA DA; COSTA, DEIBSON SILVA DA

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MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE

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SILVA, MARIA ADRINA PAIXÃO DE SOUZA DA

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DOI

10.5151/2594-4711-43449

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Abstract

Este estudo avalia a correlação entre microestrutura e tamanho de grão em uma liga Al–0,6%Si–0,5%Fe–0,05%Cu produzida por fundição convencional a partir de alumínio de alta pureza (99,8%) e solidificada em molde metálico sob elevadas taxas de resfriamento. Um tratamento térmico de homogeneização a 400 °C por 4 h foi aplicado com o objetivo de investigar a evolução microestrutural. A caracterização foi realizada por microscopia óptica após ataque com reagente de Keller, enquanto o tamanho de grão foi determinado pelo método de interceptação linear de Heyn com auxílio do software ImageJ. Na condição bruta de solidificação, a microestrutura foi composta por matriz α-Al com presença de fases intermetálicas ricas em Fe distribuídas em regiões interdendríticas. Após o tratamento térmico, observou-se redução da microsegregação e maior homogeneidade na distribuição dos intermetálicos, atribuída a processos difusivos de redistribuição, em vez de dissolução completa dessas fases. O tamanho médio de grão apresentou leve aumento de 50,69 µm para 52,75 µm, indicando crescimento de grão limitado associado à mobilidade térmica dos contornos. Os resultados demonstram que o tratamento de homogeneização a 400 °C promove uniformização microestrutural com impacto reduzido no crescimento de grão, preservando características estruturais refinadas da liga.

This study evaluates the correlation between microstructure and grain size in an Al–0.6%Si–0.5%Fe–0.05%Cu alloy produced by conventional casting from high-purity aluminum (99.8%) and solidified in a metal mold under high cooling rates. A homogenization heat treatment at 400 °C for 4 h was applied with the aim of investigating the microstructural evolution. The characterization was carried out by optical microscopy after etching with Keller's reagent, while the grain size was determined by the Heyn linear intercept method with the aid of ImageJ software. In the as-cast condition, the microstructure was composed of an α-Al matrix with the presence of Fe-rich intermetallic phases distributed in interdendritic regions. After heat treatment, a reduction in microsegregation and greater homogeneity in the distribution of the intermetallics was observed, attributed to diffusive redistribution processes rather than complete dissolution of these phases. The average grain size showed a slight increase from 50.69 µm to 52.75 µm, indicating limited grain growth associated with the thermal mobility of the boundaries. The results demonstrate that homogenization treatment at 400 °C promotes microstructural uniformity with a reduced impact on grain growth, preserving the refined structural characteristics of the alloy.

Keywords

Ligas de Alumínio, Tratamento Térmico, Microestrutura, Tamanho de Grão

Aluminum Alloys, Heat Treatment, Microstructure, Grain Size