Title

Estudo da variação de dureza em ligas de alumínio fundido a partir de latas de bebidas recicladas, pós-laminação e tratamentos térmicos de solubilização

Study of hardness variation in cast aluminum alloys obtained from recycled beverage cans after rolling and solution heat treatment

Authorship

MENDES, SILVIO GONÇALVES; COUTO, PEDRO CORDEIRO LEAL TAVARES; JESUS, WALISSON POGIAN DE; COSME, GRAZIELE MEDEIROS; CARVALHO, EDUARDO ATEM DE; SIMONASSI, NOAN TONINI

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JESUS, WALISSON POGIAN DE

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COSME, GRAZIELE MEDEIROS

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CARVALHO, EDUARDO ATEM DE

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SIMONASSI, NOAN TONINI

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DOI

10.5151/2594-5327-43826

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Abstract

Este estudo teve como objetivo a avaliação dos efeitos de três diferentes tratamentos térmicos de recozimento, para a dureza de uma barra chata de alumínio reciclado, severamente deformada por sucessivas laminações, até chegar ao patamar de 50% de redução de sua espessura inicial. A liga de alumínio dessa barra chata é formada basicamente pela mistura de duas ligas utilizadas em latinhas de bebidas, que normalmente são formadas pelas séries, 3004 ou 3104, cujo elemento principal é o Manganês (Mn) e a série 5182, que contém como elemento principal o Magnésio (Mg). Ambas as séries são constituídas também de pequenas quantidades residuais de elementos como: Ferro (Fe), Silício (Si), Cobre (Cu), Zinco (Zn) e Titânio (Ti). As ligas 3004 e 3104 (Al-Mn) são comumente utilizadas na construção do corpo da lata, pois o Mn aumenta a ductilidade conferindo boa conformabilidade ao material. Já a série 5182 é normalmente utilizada para a construção da tampa e da chaveta de abertura da lata, pois possui como principal elemento o Mg, que fornece maior resistência mecânica e excelente resistência à corrosão para esta parte da lata. Os resultados deste estudo revelaram que os tratamentos térmicos reduziram a anisotropia dos grãos pós a laminação. Os testes de dureza Vickers revelaram que a anisotropia causada pela laminação só foi totalmente extinta pelo tratamento térmico de recozimento a 500°C, foi possível evidenciar pelo MEV a possível presença de duas fases, sendo ainda necessária uma análise de DRX para confirmação. O estudo concluiu que os tratamentos térmicos de solubilização e recozimento foram suficientes para produzir na pós laminação uma significativa melhora na ductilidade da liga.

This study aimed to evaluate the effects of three different annealing heat treatments on the hardness of a flat bar of recycled aluminum, severely deformed by successive rolling process, until reaching a 50% reduction in its initial thickness. The aluminum alloy of this flat bar is basically formed by the mixture of two alloys used in beverage cans, which are normally formed by the 3004 or 3104 series, whose main element is Manganese (Mn), and the 5182 series, which contains Magnesium (Mg) as the main element. Both series consist of small residual amounts of elements such as: Iron (Fe), Silicon (Si), Copper (Cu), Zinc (Zn), and Titanium (Ti). The 3004 and 3104 (Al-Mn) alloys are commonly used in the construction of the can body, as Mn increases ductility, giving the material good formability. The 5182 series is typically used for constructing the lid and opening tab of the can, as its main element is Mg, which provides greater mechanical strength and excellent corrosion resistance for this part of the can. The results of this study revealed that the heat treatments reduced grain anisotropy after rolling. Vickers hardness tests revealed that the anisotropy caused by rolling was only completely eliminated by the heat treatment of annealing at 500°C. The SEM showed the possible presence of two phases, although XRD analysis is still needed for confirmation. The study concluded that the solution heat treatments and annealing were sufficient to produce a significant improvement in the ductility of the alloy after rolling.

Keywords

Liga de alumínio, Reciclagem, Tratamento térmico, Recozimento

Aluminum alloy, Recycling, Heart treatment, Annealing