Relação entre o espaçamento interdentrítico secundário de AL-ligas com defeitos de fundição e o comportamento eletroquímico

Abstract

Defeitos de fundição conhecidos como rechupe ou contração são de fato normais em fundições de alumínio, tanto em fundições sob pressão como fundições por gravidade. A utilização de softwares para a simulação da solidificação já está consolidada entre as empresas de fundição, porém a simulação muitas vezes não consegue ser assertiva com o processo real de fundição na previsão de defeitos e sentido de solidificação das peças. Desta maneira, o estudo da distância média entre braços dendríticos secundários (SDAS-secondary dendritic arm spacing) em ligas AlSi12Cu vazadas em fundição por gravidade e ligas AlSi9Cu3 injetadas em fundição sob pressão, pode ser uma alternativa para verificar o sentido de solidificação e possíveis defeitos de fundição, aprimorando e auxiliando o processo de fundição, além de ser uma análise versátil e rápida também é confiável, pois é uma análise real do fundido. A segregação de elementos de liga é intrínseca ao processo de fundição por gravidade, no qual os últimos pontos a solidificar concentram maiores quantidades de elementos de liga, como o Cobre e o Níquel. Desta maneira, busca-se comparar o SDAS com a resistência à corrosão por ensaios de voltametria cíclica em 0,1 M NaCl para verificar se a distância média entre braços dendríticos pode ser empregada para prever a resistência à corrosão da liga DIN AlSi12Cu. No presente trabalho, busca-se determinar localmente o SDAS para a liga Al9Si3Cu (obtida pelo processo de injeção sob pressão) e para a liga Al12SiCu (obtida pelo processo de fundição por gravidade) visando prever o caminho de solidificação da peça, adequando-o para evitar porosidades. Em segundo enfoque, buscou-se de forma inédita associar o SDAS com o comportamento eletroquímico em NaCl, visando dar o primeiro passo para prever a relação deste parâmetro com a usinagem eletroquímica da liga.

Microstructural foundry defects, as porosities and shrinkage cavities, are in fact frequent in aluminum castings, both in die castings and gravity castings. The use of commercial codes for the simulation of the solidification process is consolidated among foundry companies but the used software often fail to adequately simulate the actual casting process in the prediction of the occurrence of defects and of the solidification direction in casts. Thus, the study of secondary dendritic arm spacings (SDAS) in gravity casted AlSi12Cu and die casted AlSi9Cu3 alloys may be helpful for determining the direction of solidification and occurrence of possible casting defects, so improving the casting process. Segregation of alloying elements is intrinsic to the gravity casting process, in which the last portions to solidify concentrate larger amounts of alloying elements, such as copper and nickel. Thus, it is interesting to compare the SDAS to the electrochemical behavior determined by cyclic voltammetry in 0.1 M NaCl. In other words, the aim was to verify if the local SDAS can be used to predict the corrosion resistance of the DIN AlSi12Cu alloy. In the present work, the local SDAS eas measured for the cast alloy Al9Si3Cu (obtained by the injection process under pressure) and for the Al12SiCu alloy (obtained by the gravity casting process) at different places of the cast subjected to different solidification rates, in order to predict the solidification path, important to prevent porosity. In a second approach, it was the SDAS was for the first time associated to the electrochemical behavior in NaCl, aiming to take the first step to predict the relation of this parameter with the electrochemical machining of the alloy.