Influência dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial na dureza de uma liga de AL com 5,5% de CU produzida via metalurgia do pó / Influence of solution treating and artificial aging heat treatments in the hardness of an AL alloy with 5.5% of CU manufatured by powder metallurgy

Authors

  • Tarsila Tenório Luna da Silva
  • Cezar Henrique Gonzalez
  • Michelle Maria Perez Lott
  • Sandra Torres Zarzar
  • Oscar Olimpio de Araujo Filho

DOI:

https://doi.org/10.34115/basrv5n2-041

Keywords:

Metalurgia do Pó, Ligas de Al-Cu, Microdureza Vickers, Solubilização, Envelhecimento Artificial.

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial realizados em uma liga de alumínio com 5,5 % de cobre produzida via metalurgia do pó e a influência destes tratamentos no aumento da dureza do material. Os pós elementares de alumínio e cobre foram inicialmente processados em um moinho de alta energia tipo SPEX por 2h, em seguida seis amostras foram compactados uniaxialmente a frio em uma prensa hidráulica, a carga de compressão utilizada foi de 14 toneladas por um tempo de 15 minutos, posteriormente as amostras foram sinterizadas em um forno a vácuo por 5h à uma temperatura de 515°C. Após sinterização, três das amostras sofreram os seguintes tratamentos térmicos: solubilização à 180°C por 2h, seguido de resfriamento por têmpera em água e envelhecimento artificial à 515ºC por 7h seguido de resfriamento à temperatura ambiente. As amostras foram submetidas ao ensaio de microdureza Vickers onde foi verificado um aumento na dureza do material de 69,22% na liga após tratamento térmico. Foram realizados experimentos de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de baixa energia dispersiva associada para caracterização microestrutural da liga, além de difração de raios-X que determinou as fases presentes na liga.

References

Araujo Filho, O.O., Moura, A.D.A., Araujo, E.R., Santos, M.J., Gonzalez, C.H. e Silva, F.J., 2016, “Manufacturing and characterization of AA1100 aluminum alloy metal matrix composites reinforced by silicon carbide and alumina processed by powder metallurgy”. Materials Science Forum. ISSN: 1662-9752, vol. 869, pp 447-451.

Araujo Filho, O.O., Araujo, E.R., Lira, H.M., Gonzalez, C.H., Silva, N.D.G e Urtiga Filho, S.L, 2017, “Manufacturing of AA2124 Aluminum Alloy Metal Matrix Composites Reinforced by Silicon Carbide Processed by Powder Metallurgy Techniques of High Energy Ball Milling and Hot Extrusion”. Materials Science Forum, 899, 25–30.

Barbosa, C., 2014, “Metais não-ferrosos e suas ligas – microestrutura, propriedades e aplicações”. Editora E-papers, pp.13-22.

Callister, W.D., tradução Sérgio Murilo Stamile Soares, 2002, “Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução”. Rio de Janeiro. LTC, Brasil, pp. 258.

Chiaverini, V., 2001, “Metalurgia do Pó”, ABM – Associação Brasileira de Metalurgia. São Paulo, SP, Brasil, pp.1-11.

Coutinho, T.A., 1980, “Metalografia de não-ferrosos: análise e prática”. Editora Edgard Blücher, SP, pp. 80-91.

Delarbre, P. e Krehl, M., 2000, “Applications of P/M Aluminum Parts – Materials and Processing Schemes”. Proc. 2nd International Conference on Powder Metallurgy.

Durmus, H.K. e Meriç, C., 2006, “Age-hardening behavior of powder metallurgy AA2014 alloy”. Materials and Design 28 (2007) 982-986.

Dieter, G.E., 1961, “Metalurgia Mecânica”. Mellon University, 2ª edição, Pittsburgh, pp.191-195.

Kent, D., Schaffer, G.B. e Drennam, J., 2005, “Age hardening of sintered Al-Cu-Mg-Si-(Sn) Alloy”. Materials Science and Engineering A 405 (2005) 65-73.

Prabhu, B., Suryanarayana, C., An, L. e Vaidyanathan, R., 2006, “Synthesis and characterization of high volume fraction Al-Al2O3 nanocomposite powders by high-energy milling”. Material Science and Engineering A 425 (2006) 192-200.

Rodrigues, J.A., 2005, “Raios X: difração e espectroscopia”. 51p. (Série apontamentos). ISBN 85-7600-061-X. São Carlos: EdUFSCar, Brasil.

Sadeler, R., Totik, Y., Gavgali, M. e Kaymaz I., 2003. “Improvements of fatigue behavior in 2014 alloy by solution heat treating and age-hardening”. Materials and Design 25 (2004) 439-445.

Silva, T.T.L., 2017, “Manufatura e caracterização de ligas de alumínio-cobre (Duralumínio) fabricadas via técnicas de metalurgia do pod”, Dissertação. 129f. Universidade Federal de Pernambuco. Recife, PE, Brasil, pp. 30-31.

Tobias, P.H.R., Silva, A. e Melo, M.L.N.M., 2012, “Influência da temperatura de envelhecimento na tenacidade ao impacto da liga AA2024”. VI Conferência Brasileira sobre Temas de Tratamento Térmico, Atibaia, SP, Brasil.

Totik, Y., Sadeler, R., Kaymaz, I. e Gavgali, M., 2003. “The effect of homogenization treatment on cold deformations of AA2014 and AA6063 alloys”. Journal of Materials Processing Technology 147 (2004) 60-64.

Zhou, J. e Duszczyk, J., 1999, “Liquid phase sintering of an AA2014-based composite prepared from an elemental powder mixture”. Journal of Materials Science 34 (1999) 545-550.

Published

2021-04-19

How to Cite

Silva, T. T. L. da, Gonzalez, C. H., Lott, M. M. P., Zarzar, S. T., & Filho, O. O. de A. (2021). Influência dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial na dureza de uma liga de AL com 5,5% de CU produzida via metalurgia do pó / Influence of solution treating and artificial aging heat treatments in the hardness of an AL alloy with 5.5% of CU manufatured by powder metallurgy. Brazilian Applied Science Review, 5(2), 1166–1179. https://doi.org/10.34115/basrv5n2-041

Issue

Section

Original articles