Title

Influência da laminação a frio no refinamento macroestrutural e nas propriedades mecânicas de ligas AL-2%Si com e sem nanotubos de carbono

Influence of cold rolling on macrostructural refinement and mechanical properties of AL-2%Si alloys with and without carbon nanotubes

Authorship

HOLANDA, LUCAS VINICIUS SANTOS DE; AIRES, HANATHANYA DA SILVA; MARQUES, LUANE LUIZA PEEREIRA; MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE; PRAZERES, EMERSON RODRIGUES; COSTA, DEIBSON SILVA DA

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MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE

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PRAZERES, EMERSON RODRIGUES

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COSTA, DEIBSON SILVA DA

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DOI

10.5151/2594-4711-44024

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Abstract

O presente trabalho avaliou a influência da laminação a frio na relação entre tensão real, refinamento macroestrutural e limite de resistência à tração (LRT) em ligas de Al-2%Si com e sem adição de 0,1% de nanotubos de carbono (NTCs). As ligas foram produzidas por fundição convencional, solidificadas em molde metálico e submetidas à laminação a frio até redução significativa de diâmetro para 3 mm. A liga passou por análise macroestrutural e ensaio de tração. Os resultados mostraram que a adição de NTCs promoveu refinamento dos grãos, com redução de aproximadamente 35% na dimensão característica dos grãos e transição de estrutura colunar para equiaxial. Após a laminação, a liga com NTCs manteve maior homogeneidade estrutural. Os ensaios de tração revelaram que a liga com NTCs apresentou maior tensão real (≈250 MPa) e maior LRT (≈235 MPa) em comparação à liga sem reforço (≈225 MPa), porém com menor ductilidade. Conclui-se que os NTCs atuam como obstáculos ao movimento de discordâncias e sítios de nucleação heterogênea, promovendo refinamento e aumento da resistência mecânica, embora com redução da capacidade de deformação plástica.

The present work evaluated the influence of cold rolling on the relationship between actual stress, macrostructural refinement and tensile strength limit (TRT) in Al-2%Si alloys with and without the addition of 0,1% of carbon nanotubes (NTCs). The alloys were produced by conventional casting, solidified in a metal mold and subjected to cold rolling until a significant reduction in diameter to 3 mm. The alloy underwent macrostructural analysis and tensile testing The results showed that the addition of NTCs promoted grain refinement, with a reduction of approximately 35% in the characteristic dimension of the grains and transition from columnar to equiaxial structure. After rolling, the alloy with NTCs maintained greater structural homogeneity. The tensile tests revealed that the alloy with NTCs presented higher real stress (≈250 MPa) and higher LRT (≈235 MPa) compared to the alloy without reinforcement (≈225 MPa), but with lower ductility. It is concluded that the CNTs act as obstacles to the movement of discordances and sites of heterogeneous nucleation, promoting refinement and increase of mechanical resistance, although with a reduction in the capacity of plastic deformation.

Keywords

Nanotubos de Carbono, Ligas termorresistentes, Condutividade elétrica

Carbon nanotubes, heat-resistant alloys, electrical conductivity