Processamento e caracterização microestrutural e mecânica de uma liga de alumínio da série 6xxx extrudada
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Data
2022-08-08
Autores
Torres, Renata Querolaine
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
O uso de ligas de alumínio está em expansão em diversos nichos de mercado, oferecendo uma alternativa leve ao aço. A escolha da liga é um dos principais fatores que corroboram com a resistência, possibilitando aumento da eficiência dos veículos. E para aplicações onde se requer alta resistência, as ligas AlSiMg e AlZnMg recebem maior destaque. Entretanto, o uso de algumas ligas de alta resistência ainda é novo e pouco se conhece sobre as características de cada liga em processamento comparativamente à demais ligas de Al, especialmente por extrusão. Nesse contexto, as ligas AlSiMg podem ter as suas propriedades mecânicas melhoradas pela precipitação de compostos intermetálicos Al-Mg-Si responsáveis pelo endurecimento por envelhecimento dessas ligas. Para que a precipitação aconteça, é importante garantir uma boa dissolução dos elementos na matriz de alumínio e a cinética de precipitação durante o envelhecimento. Além disso, existem outras possibilidades, como a adição de cobre, que também pode potencializar ainda mais o ganho de propriedades. Nesse sentido, esse trabalho se propõe a realizar uma caracterização da microestrutura e das propriedades mecânicas de amostras de uma liga AlSiMg(Cu) obtidas nas suas diversas etapas de processamento industrial, através de análises de propriedades mecânicas como limite de escoamento, limite de tração e análises térmicas usando o DSC (calorimetria exploratória diferencial) e microestruturais por microscopia óptica, MEV (microscopia eletrônica de varredura) e MET (microscopia eletrônica de transmissão), visando aprimorar o conhecimento sobre a microestrutura e propriedades da liga e entendendo como o mecanismo de formação de fases metaestáveis influencia nas propriedades mecânicas.
The use of aluminum alloys is expanding in many niche markets, offering a lightweight alternative to steel. The choice of alloy is one of the main factors that corroborate with the resistance, allowing an increase in the efficiency of the vehicles. And for applications where high strength is required, AlSiMg and AlZnMg alloys are highlighted. However, the use of some high strength alloys is still new and little is known about the characteristics of each alloy in processing compared to other Al alloys, especially by extrusion. In this context, AlSiMg alloys can have their mechanical properties improved by the precipitation of Al-Mg-Si intermetallic compounds responsible for the aging hardening of these alloys. For precipitation to occur, it is important to ensure good dissolution of the elements in the aluminum matrix and precipitation kinetics during aging. In addition, there are other possibilities, such as the addition of copper, which can also further enhance the gain of properties. In this sense, this work proposes to carry out a characterization of the microstructure and mechanical properties of samples of AlSiMg(Cu) alloy obtained in its various stages of industrial processing, through analyzes of mechanical properties such as yield strength, tensile limit, elongation, bending and thermal analysis using DSC (differential scanning calorimetry) and microstructural by optical microscopy, SEM (scanning electron microscopy) and TEM (transmission electron microscopy), aiming to improve the knowledge about the microstructure and properties of alloy and understanding how the mechanism of formation of metastable phases influences the mechanical properties
The use of aluminum alloys is expanding in many niche markets, offering a lightweight alternative to steel. The choice of alloy is one of the main factors that corroborate with the resistance, allowing an increase in the efficiency of the vehicles. And for applications where high strength is required, AlSiMg and AlZnMg alloys are highlighted. However, the use of some high strength alloys is still new and little is known about the characteristics of each alloy in processing compared to other Al alloys, especially by extrusion. In this context, AlSiMg alloys can have their mechanical properties improved by the precipitation of Al-Mg-Si intermetallic compounds responsible for the aging hardening of these alloys. For precipitation to occur, it is important to ensure good dissolution of the elements in the aluminum matrix and precipitation kinetics during aging. In addition, there are other possibilities, such as the addition of copper, which can also further enhance the gain of properties. In this sense, this work proposes to carry out a characterization of the microstructure and mechanical properties of samples of AlSiMg(Cu) alloy obtained in its various stages of industrial processing, through analyzes of mechanical properties such as yield strength, tensile limit, elongation, bending and thermal analysis using DSC (differential scanning calorimetry) and microstructural by optical microscopy, SEM (scanning electron microscopy) and TEM (transmission electron microscopy), aiming to improve the knowledge about the microstructure and properties of alloy and understanding how the mechanism of formation of metastable phases influences the mechanical properties
Descrição
Palavras-chave
Ligas de Alumínio de Alta Resistência, Ligas de Al-Mg-Si-Cu, Caracterização do Alumínio, High strength aluminum alloys, Al-Mg-Si-Cu alloys, Aluminum characterization