Title

EFEITO DA ADIÇÃO DE INOCULANTE NA MACROESTRUTURA DE LIGAS Al-Si OBTIDAS POR SOLIDIFICAÇÃO UNIDIRECIONAL

EFFECTS OF INOCULANT ADDITION ON THE MACROSTRUCTURE OF Al-Si ALLOYS OBTAINED BY UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

Authorship

Arango, Diego Alfonso Pineda; Martorano, Marcelo Aquino

Arango, Diego Alfonso Pineda

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Martorano, Marcelo Aquino

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DOI

10.5151/2594-5327-17748

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Abstract

Foi realizado um estudo do efeito da adição de diferentes quantidades do inoculante Al-3%Ti-1%B na transição de grãos do tipo colunar para equiaxial de ligas Al-3%Si e Al-7%Si obtidas por solidificação unidirecional. A solidificação direcional foi conduzida em um cadinho cilíndrico com base refrigerada a água e paredes laterais isoladas termicamente. A quantidade de inoculante adicionada ao banho de liga líquida foi incrementada nos diversos ensaios alterando a macroestrutura de grãos de completamente colunar até completamente equiaxial. A macroestrutura da seção longitudinal dos lingotes foi revelada e parâmetros térmicos foram calculados a partir das curvas de resfriamento coletadas no interior do cadinho durante a solidificação. O aumento da quantidade de inoculante mostrou que os grãos colunares são eliminados gradativamente sem que o seu comprimento diminua. Os grãos colunares desaparecem completamente através de uma mistura de grãos colunares e equiaxiais, que aumentam em número conforme a quantidade de inoculante aumenta.

Different amounts of the inoculant Al-3%Ti-1%B were added to Al-3%Si and Al-7%Si alloys solidified directionally and the effects on the columnar-to-equiaxed transition were studied. The directional solidification was carried out within a cylindrical crucible with a water cooled base and adiabatic lateral walls. The amount of inoculant added to the melt was increased progressively in each experiment, changing completely the grain macrostructure from completely columnar to completely equiaxed. The grain macrostructure of the longitudinal section of each ingot was revealed and thermal parameters were calculated from the cooling curves measured by thermocouples located inside the crucible during solidification. An increase in the amount of inoculant shows that the columnar grains are eliminated without decreasing their length. Instead, equiaxed grains nucleate among columnar grains, creating a mixed columnar-equiaxed region. When the amount of inoculant increased, the number of equiaxed grains in between columnar grains also increased up to a macrostructure made completely of equiaxed grains, eliminating all columnar grains.

Keywords

Inoculação; Transição colunar-equiaxial; Macroestrutura; Alumínio; Solidificação direcional.

Inoculation, columnar-to-equiaxed transition, macrostructure, Aluminum, directional solidification.