Title

Investigação mecânica e fractográfica de uma liga Al-si-fe-cu tratada térmicamente a 280°c/1h

Mechanical and fractographic analysis of an Al-si-fe-cu alloy subjected to heat treatment at 280°C for 1 hour

Authorship

MEIRELES, LAILSON SOUZA; MARQUES, LUANE LUIZA PEREIRA; HOLANDA, ATHUS IGOR CASTRO; SILVA, VICTOR HENRIQUE DA COSTA; MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE; SILVA, MARIA ADRINA PAIXÃO DE SOUZA DA; COSTA, DEIBSON SILVA DA

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SILVA, VICTOR HENRIQUE DA COSTA

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SILVA, MARIA ADRINA PAIXÃO DE SOUZA DA

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DOI

10.5151/2594-4711-43445

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Abstract

As ligas de alumínio do sistema Al-Si-Fe-Cu têm sido amplamente estudadas para aplicações eletromecânicas devido à combinação entre baixa densidade, boa condutividade elétrica e propriedades mecânicas. Entretanto, a presença de fases intermetálicas ricas em ferro pode comprometer a ductilidade e influenciar os mecanismos de falha. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do tratamento térmico de recozimento a 280 °C por 1 h sobre o comportamento mecânico e fractográfico da liga Al-0,6%Si-0,5%Fe-0,05%Cu. A liga foi produzida por fundição em coquilha metálica, seguida de usinagem, laminação a frio e tratamento térmico. Posteriormente, foram realizados ensaios de tração e análises fractográficas por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o recozimento promoveu uma discreta redução do limite de escoamento, de 205,49 para 203,36 MPa, associada ao alívio de tensões internas e aos mecanismos de recuperação microestrutural. Em contrapartida, observou-se aumento do alongamento de 3,9% para 5,04%, indicando maior capacidade de deformação plástica. As análises fractográficas revelaram predominância de fratura dúctil, caracterizada pela presença de dimples, enquanto partículas intermetálicas ricas em ferro atuaram como sítios localizados para nucleação de microtrincas. Conclui-se que o recozimento promoveu um equilíbrio favorável entre resistência mecânica e ductilidade, mantendo características adequadas para aplicações eletromecânicas.

Aluminum alloys of the Al-Si-Fe-Cu system have been extensively studied for electromechanical applications due to their combination of low density, good electrical conductivity, and mechanical properties. However, the presence of iron-rich intermetallic phases can compromise ductility and influence failure mechanisms. In this context, the present work aimed to evaluate the influence of annealing heat treatment at 280 °C for 1 h on the mechanical and fractographic behavior of the Al-0.6%Si-0.5%Fe-0.05%Cu alloy. The alloy was produced by die casting, followed by machining, cold rolling, and heat treatment. Subsequently, tensile tests and fractographic analyses by scanning electron microscopy were performed. The results showed that annealing promoted a slight reduction in the yield strength, from 205.49 to 203.36 MPa, associated with the relief of internal stresses and microstructural recovery mechanisms. Conversely, an increase in elongation from 3.9% to 5.04% was observed, indicating greater plastic deformation capacity. Fractographic analyses revealed a predominance of ductile fracture, characterized by the presence of dimples, while iron-rich intermetallic particles acted as localized sites for microcrack nucleation. It is concluded that annealing promoted a favorable balance between mechanical strength and ductility, maintaining characteristics suitable for electromechanical applications.Parte inferior do formulário

Keywords

Liga Al-Si-Fe, Tratamento Térmico, Limite de escoamento, Fractografia

Al-Si-Fe alloy, Heat treatment, Yield strength, Fractography