Correlação entre microestruturas e propriedades mecânicas de ligas Al-Mg solidificadas unidirecionalmente

Currently, dozens of different compositions of aluminum alloys are investigated by means of several commercial processes of Casting. These alloys, by virtue of their excellent fluidity, good melt strength mechanical strength, low coefficient of thermal expansion and good resistance to wear. In the solidification processes the final mechanical properties of parts are dependent on the resulting microstructure, this in turn depends on the thermal parameters of solidification, and defects which are difficult to be eliminated later. Therefore, the control of the solidification processes of metals and alloys allows to maximize the mechanical properties of a mechanical component directly applied in engineering projects. However, there is a gap in the literature when it comes to the correlation between crude solidification microstructure and mechanical strength of Al-Mg alloys, especially when solubilizing under transient heat extraction coding. The main goal of this work was study the influence of the solidification parameters on the microstructure and on the mechanical properties. In this sense, the effect of the superheating was also evaluated. From the results with alloys of composition: Al-1wt.% Mg; Al-3wt.% Mg and Al-5wt.% Mg, solidified under three distinct superheat conditions, it was observed that the use of varied overheating led to an essentially dendritic microstructural morphology for the entire range of composition and cooling rates analyzed, nor even with the use of higher values of overheating led to a variation of microstructural morphology. Seaweed dendrites were observed for all compositions. The variation of the scale of the microstructure had little influence on the Vickers microhardness, however an increase about 75% was observed on microhardness when comparing Al-1wt.% Mg and Al-5wt.% Mg alloys. Al-5wt.% Mg alloy presented the highest values of tensile strength. Nenhuma Atualmente são investigadas dezenas de composições diferentes de ligas de alumínio por meio de diversos processos comerciais de Fundição. Estas ligas, em virtude da sua excelente fluidez, boa fundibilidade resistência mecânica, baixo coeficiente de expansão térmica e boa resistência ao desgaste. Nos processos de solidificação as propriedades mecânicas finais de peças são dependentes da microestrutura resultante, esta por sua vez depende dos parâmetros térmicos de solidificação, e de defeitos que são difíceis de serem eliminados posteriormente. Portanto, o controle dos processos de solidificação de metais e ligas permite maximizar as propriedades mecânicas de um componente mecânico aplicado diretamente em projetos de engenharia. No entanto, existe uma lacuna na literatura quando se trata da correlação entre microestrutura bruta de solidificação e resistência mecânics de ligas Al-Mg, principalmente quando se trata da solificação sob codições transitórias de extração de calor. Este trabalho teve por objetivo estudar a influência dos parâmetros de solidificação sobre a microestrutura formada e sobre as propriedades mecânicas, neste sentido foi também avaliado o efeito do superaquiecimento. A partir dos resultados com ligas de composição: Al-1%Mg; Al-3%Mg e Al-5%Mg, solidificadas sob três condições distintas de superaquecimento, foi observado que o emprego de variados superaquecimento conduziu à obtenção de uma morfologia microestrutural essenciamente dendritica para todo o intervalo de composição e taxas de resfriamento analisado, nem mesmo ao emprego de maiores valores de superaquecimento levaram à uma variação da morfologia microestrutural. Dendritas tipo algas (seaweed dendrite) foram observadas para todas as composições. A variação da escala da microestrutura teve pouca influencia sobre a microdureza Vickers, entretanto foi observado um aumento de aproximadamente 75% quando comparadas as ligas Al-1%Mg e Al-5%Mg. A liga Al-5%Mg foi a que apresentou os maiores valores de resistência à tração.