Title

Síntese de ligas de alumínio com adição de terras raras por torção sob alta pressão

Synthesis of aluminum alloys with the addition of rare earths through high-pressure torsion

Authorship

JUSTO, PEDRO MIGUEL PEREIRA; PEREIRA, MARIA ALICE MIRANDA; SOUSA, MARIA LUISA OLIVEIRA DE; PEREIRA, PEDRO HENRIQUE RODRIGUES

JUSTO, PEDRO MIGUEL PEREIRA

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PEREIRA, MARIA ALICE MIRANDA

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SOUSA, MARIA LUISA OLIVEIRA DE

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DOI

10.5151/2594-4711-43378

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Abstract

A adição de elementos terras raras às ligas de alumínio, associada ao processamento por deformação plástica severa, constitui uma estratégia promissora para o desenvolvimento de materiais nanoestruturados com elevada resistência mecânica. Nesse contexto, o presente trabalho investigou a influência da adição de 1, 2 e 3% de óxido de lantânio (La2O3) em compósitos à base de alumínio processados por Torção sob Alta Pressão (HPT). Os resultados demonstraram que o aumento do número de voltas promove intenso refinamento microestrutural e endurecimento. Após 30 voltas, a liga Al + 1% La2O3 exibiu grãos nanométricos com tamanho médio de ~50 nm e domínios nanométricos dispersos na matriz de alumínio. Observou-se ainda que teores superiores a 1% não promoveram ganhos expressivos de resistência mecânica, indicando que a composição contendo 1% de La2O3 exibe a melhor relação entre desempenho mecânico e teor de elemento terra-rara.

The addition of rare-earth elements to aluminum alloys, combined with severe plastic deformation, represents a promising strategy for the development of nanostructured alloys. This study examined the effect of adding 1, 2, and 3 wt.% lanthanum oxide (La2O3) to Al to synthesize Al-based composites through High-Pressure Torsion (HPT). The results demonstrated that increasing the number of turns promotes intense grain refinement and hardening. After 30 turns, the Al + 1% La2O3 alloy exhibited a uniform array of grains with an average size of ~50 nm and nanoscale domains dispersed throughout the aluminum matrix. Additions above 1 wt.% La2O3 did not result in significant improvements in strength, indicating that the composition with 1 wt.% La2O3 exhibits the best balance between mechanical performance and rare-earth content.

Keywords

Deformação Plástica Severa, Lantânio, Ligas de Alumínio, Óxido de Lantânio, Terras Raras, Torção Sob Alta Pressão

Severe Plastic Deformation, Lanthanum, Aluminum Alloys, Lanthanum Oxide, Rare-Earth Elements, High-Pressure Torsion