Title

EFEITO DA CONCENTRAÇÃO DE ESPODUMÊNIO SOBRE O DESEMPENHO EM DESGASTE DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ EM LIGA DE ALUMÍNIO A356.0 RECICLADA

EFFECT OF SPODUMENE CONCENTRATION ON THE WEAR PERFORMANCE OF A RECYCLED A356.0 ALUMINUM ALLOY MATRIX COMPOSITE

Authorship

FARIA, GERALDO LÚCIO DE; MELO, DENILSON PEREIRA DE; MOREIRA, PAULO SÉRGIO; DUARTE, TIBÉRIO GRACO BOTELHO TORRES

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MELO, DENILSON PEREIRA DE

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MOREIRA, PAULO SÉRGIO

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DUARTE, TIBÉRIO GRACO BOTELHO TORRES

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DOI

10.5151/2594-5327-41854

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Abstract

Este estudo investigou o efeito da concentração de espodumênio como reforço sobre a microestrutura e o desempenho em desgaste de compósitos com matriz de liga de alumínio A356.0 reciclada, fabricados por forjamento a quente. Amostras contendo 0%, 3%, 5% e 10% de espodumênio foram caracterizadas por técnicas de microscopia eletrônica e ensaios de desgaste microabrasivo. Os resultados indicaram que o aumento da concentração de reforço proporcionou uma redução significativa na taxa de desgaste, alcançando uma melhoria de até 40% para o compósito com 10% de espodumênio, em relação à liga pura. A microestrutura revelou partículas de reforço bem distribuídas e ancoradas na matriz, com baixa porosidade (<1%), demonstrando a eficácia do método de fabricação. Estes resultados reforçam o potencial do espodumênio como um reforço leve e eficiente para aplicações industriais em que resistência ao desgaste é fundamental.

THIS STUDY EVALUATED THE EFFECT OF SPODUMENE CONCENTRATION ON THE MICROSTRUCTURE AND WEAR PERFORMANCE OF ALUMINUM ALLOY A356.0-BASED RECYCLED COMPOSITES, MANUFACTURED THROUGH HOT FORGING. SAMPLES CONTAINING 0 WT.%, 3 WT.%, 5 WT.%, AND 10 WT.% SPODUMENE WERE CHARACTERIZED USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPY AND MICRO-ABRASIVE WEAR TESTS. RESULTS SHOWED THAT INCREASING THE REINFORCEMENT CONCENTRATION SIGNIFICANTLY REDUCED THE WEAR RATE, ACHIEVING A 40% IMPROVEMENT FOR THE COMPOSITE WITH 10% SPODUMENE COMPARED TO THE UNREINFORCED ALLOY. THE MICROSTRUCTURE REVEALED WELL-DISTRIBUTED AND ANCHORED REINFORCEMENT PARTICLES, WITH LOW POROSITY (<1%), DEMONSTRATING THE EFFECTIVENESS OF THE FABRICATION METHOD. THESE FINDINGS HIGHLIGHT THE POTENTIAL OF SPODUMENE AS A LIGHTWEIGHT AND EFFICIENT REINFORCEMENT FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS WHERE WEAR RESISTANCE IS CRITICAL.

Keywords

Compósito de matriz metálica, Liga de alumínio A356.0, Espodumênio, Desempenho em Desgaste

Metallic matrix composite, Aluminum alloy A356.0, Spodumene, Microstructure, Wear performance