Análise da liga de magnésio MRI230D obtida por processo de tixofundição utilizando o método SIMA

Abstract

O método SIMA, do inglês "strain induced melt activation", é um processamento de ligas no estado semissólido (ESS), que tem se destacado sobretudo na indústria automobilística, principalmente pelo fato de ser uma alternativa aos processos convencionais de fundição sob pressão, forjamento e a outros processamentos no ESS, como a agitação mecânica. Esse processo busca a formação de uma estrutura globular, conferindo propriedades mecânicas superiores quando comparada à mesma liga com microestrutura dendrítica. Este trabalho analisa a influência do grau de deformação sobre a microestrutura da liga de Magnésio MRI230D (Mg-Al-Ca-Sr-Sn), a evolução da microestrutura com o tempo de permanência no ESS, sua correlação com a escala de dureza Brinell, e compara esses resultados com os da mesma liga obtida por agitação mecânica, outro processamento no ESS bastante utilizado. Foi realizada a laminação das amostras em dois graus diferentes de deformação: 4% e 7%; e três tempos de tratamento térmico posterior à laminação: 20, 40 e 60 minutos; e, em paralelo, foi realizada a obtenção da liga por agitação mecânica a 595°C por 10 minutos. A microestrutura das amostras foi avaliada a partir de micrografia com reagente Nital 3% e a dureza foi avaliada com uso de durômetro. Os resultados foram uma relação direta, tanto entre o grau de deformação, quanto entre o tempo de tratamento térmico com o aumento da dureza e grau de globularização das partículas, além de constatada uma superioridade dessas propriedades quando utilizado o Método SIMA em vez de agitação mecânica. Em vista disso, a amostra com 7% de deformação e 60 minutos de tratamento térmico obteve o melhor resultado entre as amostras estudadas.

The SIMA Method (Strain induced melt activation) is a semi-solid alloy processing, a rising technology mainly in automobile industry, for being an alternative to the conventional processes of pressure casting, forging and others semi-solid alloy processing, such as mechanical stirring. This deformation process in semi-solid state seeks forming a globular structure, which guarantees superior mechanical properties when compared to the same alloy with a dendrite morphology microstructure. This work analyses the influence of deformation degree over the microstructure of Magnesium alloy MRI230D (Mg-Al-Ca-Sr-Sn), the evolution of the microstructure with how long it stays in semi-solid state, its correlation with Brinell Hardness Scale and compares this results with the same alloy obtained by mechanical stirring. The samples were rolled in two different deformation degrees: 4% and 7%; and three periods of heat treatment after rolling: 20, 40 and 60 minutes; and, in parallel, the same alloy was obtained by mechanical stirring at 595°C for 10 minutes. The microstructure of the samples was evaluated from a metalography with Nital 3% reagent and hardness was evaluated by durometer. The results were a direct relation between increasing deformation degree and time of heat treatment with increase in hardness andglobularization degree as well as a superiority in those properties of the alloy obtained by SIMA Method in comparison with mechanical stirring. Thus, the sample with 7% deformation and 60 minutes of heat treatment achieved the best results among the studied samples.