Title

CORRELAÇÃO ENTRE ESTRUTURAS DE SOLIDIFICAÇÃO E TRATAMENTOS TÉRMICOS DA LIGA AL-4%CU

CORRELATION OF AS-CAST STRUCTURE IN THE SOLUTIONING CONDITIONS OF THE AL-4.0WT%CU ALLOY

Authorship

Reis, Bernardo; Santos, Carlos Alexandre dos

Reis, Bernardo

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Santos, Carlos Alexandre dos

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DOI

10.5151/2594-5300-15917

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Abstract

Neste trabalho analisou-se a influência da estrutura bruta de solidificação nas condições de tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento natural da liga Al-4,0%Cu. Esta liga foi fundida a 720°C em lingote ira em aço inoxidável AISI 304 resfriado na base, permitindo condições de solidificação unidirecional vertical ascendente. Termopares tipo K foram posicionados ao longo da altura do lingote. Amostras longitudinais e transversais foram analisadas quanto à macroestrutura e microestrutura e correlacionadas com as condições de solidificação. Posteriormente, as mesmas foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização em temperatura de 540oC em diferentes tempos: 7h, 8h e 9h, seguidos por resfriamento em água a 25°C e envelhecidas naturalmente. Após a solubilização e durante o envelhecimento natural, as amostras foram caracterizadas por análises metalográficas e medições de dureza Brinell. Os tratamentos térmicos realizados demonstraram a influência da estrutura bruta de fusão sobre as características estruturais nas condições analisadas, onde estruturas colunares mais refinadas e com menores espaçamentos dendríticos apresentaram valores de dureza maiores durante as primeiras etapas do envelhecimento, atingindo até 50% de aumento em relação à condição fundida.

This work focused on the study of the influence of the as-cast structure with the conditions of the heat treatment of solutioning and natural ageing of the Al-4,0wt%Cu alloy. This alloy was melted at 720oC in a stainless steel AISI 304 ingot mould which is cooled in the base, allowing upward unidirectional solidification. Thermocouples type K were positioned in specific positions in the mold and along the height of the ingot. Longitudinal and transverse samples were analyzed in relation to macrostructure and microstructure, and these were correlated with the solidification conditions determined according to the thermal profiles obtained during the solidification. After that, the same samples were submitted to heat treatments of solutioning at the temperature of 540oC at different times, followed by cooling in water at 25oC, and aged naturally. After the heat treatments of solutioning and during natural ageing, the samples were characterized by means of metallographic analyses and hardness measurements. The heat treatments performed have demonstrated the influence of the as-cast structure on the solutioning conditions.

Keywords

Liga Al-4, 0%Cu fundida; Tratamento térmico de solubilização; Envelhecimento natural.

As-Cast Al-4, 0wt%Cu alloy; Solutioning; Natural ageing.