Estudo da influência do tempo de agitação na microestrutura da liga Mg-6Al-3La-1Ca submetida ao processo de reofundição

Abstract

redução de peso de componentes mecânicos é de grande importância para indústria mundial e cada vez vêm crescendo mais pesquisas relacionadas a esse assunto. As ligas de magnésio apresentam grande potencial como solução para esse problema devido a suas propriedades. Apresentam vantagens como boa resistência mecânica, baixo peso, precisão dimensional e a possibilidade de produção em grande escala. Entretanto, apresentam algumas desvantagens como resistência a corrosão limitada, baixa resistência em alta temperatura e baixa deformabilidade. A reofundição visa a modificação da estrutura básica de solidificação, de uma estrutura dendrítica, para uma estrutura globular, sendo esse processamento de grande interesse para melhorar as propriedades das ligas de magnésio. Este trabalho teve como objetivo estudar a liga Mg-6Al-3La-1Ca quando submetida ao processo de reofundição. O material foi processado em estado semissólido para modificações de sua estrutura básica de solidificação. Os resultados iniciais do estudo mostraram que houve um bom nível de globularização, que possibilitou o estudo mais aprofundado do assunto No procedimento experimental, a liga foi fundida em forno resistivo com atmosfera inerte, um sistema de agitação mecânica foi utilizado para processar o metal quando esse se encontrava em estado semi-sólido. O processamento foi feito com diferentes tempos de agitação, os tempos utilizados foram de 1, 2, 4, 8 e 16 minutos. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios mecânicos e metalúrgicos para investigar a influência dos diferentes tempos de agitação na microestrutura. Os resultados obtidos mostraram grande influência do tempo de agitação na microestrutura formada, mostrando que existe um tempo otimizado para processamento. Os tempos de agitação de 2, 4 e 8 minutos apresentaram os melhores resultados. A partir dos resultados, foi possível concluir que o existe um tempo mínimo de agitação para haver um bom nível de globularização, e que tempos de agitação excessivos acabam gerando defeitos na amostra.

The weight reduction of mechanical components is of great importance for the worldwide industry and more research related to this subject is growing. Magnesium alloys have great potential as a solution to this problem due to their properties. They present advantages such as good mechanical strength, low weight, dimensional accuracy and the possibility of large scale production. However, it has some disadvantages such as limited corrosion resistance, low temperature resistance and low deformability. The rheocasting process aims at modifying the basic structure of solidification, from a dendritic to a globular structure, making this process of great interest for improving the properties of magnesium alloys. This work aimed to study the Mg-6Al-3La-1Ca alloy when submitted to the rheocasting process, the material was processed in the semi-solid state for modifications of its basic solidification structure. Initial results of the study showed that there was a good level of globularization, which made it possible to further study the subject In the experimental procedure, the alloy was melted in a resistive furnace with an inert atmosphere, a mechanical stirring system was used to process the metal when it was in a semi-solid state. The processing was done with different stirring times, the times used were 1, 2, 4, 8 and 16 minutes. The specimens were submitted to mechanical and metallurgical tests to investigate the influence of the different agitation times on the microstructure. The obtained results showed great influence of the agitation time in the formed microstructure, showing that there is an optimized time for processing. Agitation times of 2, 4 and 8 minutes showed the best results. From the results it was possible to conclude that there is a minimum agitation time to have a good level of globularization and that excessive agitation times results in defects in the samples.