Title

INFLUÊNCIA DE RESIDUAIS EM UMA LIGA DE ALUMÍNIO- LÍTIO ELABORADA POR FUNDIÇÃO DE PRECISÃO

INFLUENCE OF TRACE ELEMENTS AN ALUMINUM ALLOY CONTAINING LITHIUM DEVELOPED BY INVESTIMENT CASTING

Authorship

Filho, André Itman; Vieira, Estéfano Aparecido; Bolfarini, Claudemiro; Kiminami, Claudio Shyinti

Filho, André Itman

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Vieira, Estéfano Aparecido

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Bolfarini, Claudemiro

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Kiminami, Claudio Shyinti

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DOI

10.5151/2594-5300-20287

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Abstract

A indústria aeronáutica é a grande responsável pelo desenvolvimento das ligas de alumínio-lítio, pois é importante reduzir o peso das aeronaves. O lítio é o elemento metálico mais leve e a adição de 1% ao alumínio proporciona a redução de 3% na densidade com um aumento de quase 5% no módulo de elasticidade. Na indústria aeronáutica, devido à complexidade e as perdas por usinagem, os componentes fabricados são obtidos com rendimentos muitas vezes menores que 20%. Isto gerou uma preocupação em desenvolver processos que proporcionem melhor aproveitamento do material inicial. Dentro deste contexto o objetivo deste trabalho foi a fabricação de uma liga Al-Li-Cu-Mg por meio do processo de fundição de precisão em um forno de indução com atmosfera controlada. Amostras da liga fundida foram solubilizadas a 540°C durante 24 horas e envelhecidas a 170°C. A composição química foi determinada por espectrometria de emissão atômica por plasma. As microestruturas e quantidades das fases segregadas antes e após tratamentos térmicos foram avaliadas por meio de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que as partículas são provenientes dos residuais da matéria prima e mesmo com um prolongado tempo de solubilização, permanecem dispersas na matriz e no interior da região eutética.

The airline industry is largely responsible for the development of aluminum containing lithium alloys, because it is important to reduce the aircraft weight. Lithium is the lightest metallic element and each 1% of lithium added to aluminum reduces the density by about 3% with an increase of almost 5% in the Young modulus. In the aircraft industry, due to the complexity and losses by machining, the components manufactured are often obtained with efficiency below 20%. This created a concern in developing processes that provide better utilization of the raw material. By this context, the objective was to manufacture an Al-Li-Cu-Mg alloy through the investment casting process in an induction furnace with controlled atmosphere. Cast alloy samples were annealed at 540°C for 24 hours and aged at 170°C. The chemical composition was determined by atomic emission plasma spectroscopy. The microstructures and quantities of second phases before and after heat treatments were evaluated by scanning electron microscopy. The results show that the particles come from the waste of raw materials and even with a prolonged annealed remain dispersed in the matrix and in the eutectic region.

Keywords

Ligas alumínio-lítio; Fundição de precisão; Materiais aeronáuticos.

Aluminum alloy containing lithium; Investment casting; Aircraft materials.