Título

AVALIAÇÃO DE MICROESTRUTURAS DE LIGAS DE ALU- MÍNIO NO ESTADO SEMI-SÓLIDO UTILIZANDO MICROSCOPIA ÓTICA E EBSD

MICROSTRUTCTURAL EVALUATION OF ALUMINIUM ALLOYS IN SEMI-SOLID STATE USING OPTICAL MICROSCOPY AND EBSD

Autoria

Vieira, Estéfano Aparecido; Kliauga, Andrea M.; Ferrante, Maurizio

DOI

10.5151/2594-5327-0392

Downloads

Baixar Artigo 32 Downloads

Resumo

Produtos fundidos no estado semi-sólido (ESS) apresentam melhores propriedades mecâni- cas do que os produzidos por fundição convencional, o que se deve às suas especiais ca- racterísticas microestruturais, que por sua vez dependem do tipo de condicionamento da matéria prima. A característica mais importante é a forma esferoidal das partículas de Al primário. Neste trabalho, parâmetros microestruturais de ligas de Al processadas no ESS foram medidos e comparados visando entender melhor os mecanismos que governam a formação e evolução destas microestruturas. A análise dos resultados foi efetuada assumin- do a clássica lei de crescimento competitivo (Ostwald Ripening) modificada para sistemas no ESS; com isso estimou-se o valor da constante de crescimento em função da temperatu- ra para as liga Al-7SiMg e Al-4%Cu. Algumas ligas quando tixoconformadas com alta fração sólida apresentam partículas primárias com fator de forma menos favorável e com maior quantidade de liquido aprisionado, tendo sido analisadas as razões dessas diferenças. Me- didas por EBSD de ligas condicionadas pelos processos de deformação plástica seguida de refusão parcial (TTM) e por agitação eletromagnética (MHD) mostram que na primeira técni- ca a formação das partículas equiaxiais se faz a partir da subdivisão das dendritas de solidi- ficação e que este mecanismo é mais eficiente em termos de capacidade de esferoidização do que o de coalescimento e crescimento de rosetas, que ocorre na refusão parcial de lingo- tes MHD.

 

Parts formed in the semi-solid-state (SSS) exhibit better mechanical properties than those obtained by conventional casting processes; this is a consequence of their special microstructural features, in their turn dependent of the raw material conditioning process employed. The important microstructural characteristics are the shape, size and contiguity of the solid phase primary particles. In the present work microstructural parameters of Al alloys processed in the SSS were measured and compared, aiming to understand the mechanisms that control the formation and evolution of microstructures in the SSS. Experimental results were analyzed making use of the classic law of competitive growth of precipitates (Ostwald Ripening – LSW) adapted to semi solid state, thus obtaining estimates of the kinetic growth constant (k) as a function of temperature, for both Al7Si and Al4Cu alloys. When thixoformed alloys characterized high fs, exhibit primary particles with a less favorable shape factor and much more entrapped liquid; this differences were analyzed in order to identify their causes. Analysis using EBSD in samples pre-conditioned by plastic deformation and partial remelting (TTM) and by electromagnetic stirring (MHD), shows that in the former case the new particles are formed from a division of dendritics arms giving a shape factor closer to unity. This mechanism appear to be more efficient in terms of spheroidization capacity than the rosette coarsening and growth mechanism that takes places in partially remelted MHD ingots.

Palavras-chave

Al7Si0, 3Mg; Al4%Cu; Tixoconformação; Semi-sólido; Microestrutura.

Al7Si; Al4Cu; Tixoforming; Semi-solid; Microstructure.