Fundição ligas de alumínio Flashcards
Etapas
- Materia prima
- Fusao
- Etapas comuns –> Tratamento metal liquido
- Vazamento
Desgaseificação
Como são maioria de metais leves no estado liquido
Em que estado difundem gases
O que acontece quando fusão não é efetuada no vazio?
- A maioria dos metais leves no estado liquido tem elevada afinidade para a absorção de gases da camada superficial do banho.
- Normalmente, estes gases difundem-se no banho no estado atómico.
- Quando a fusão não é efetuada em vazio, ou atmosfera de gás inerte apenas o hidrogénio apresenta elevada solubilidade nas ligas de alumínio
- É o único elemento que apresenta grande probabilidade de ser absorvido
Desgaseificação
Principal fonte de H dissolvido no banho metalico
Vapor de água da atmosfera que se dissocia quando em contacto com o metal líquido
H entra no interior
Soluvel a alta temperatura –>forma-se alumina e H
Micro rechupes
Interdendriticos e não possuem forma redonda
Mecanismo de desgaseificação
- Pastilhas hexocloretano
Difusão de particulas não metalicas e atomos de H para dentro de bolhas que vão para a superficie por diferença de densidade
Pastilha decompõe-se termicamente na fusão
Liberta grandes bolhas de cloro e carbono
Pouco gás dissolvido pode ser removido e em dias de mais humidade ganha mais rápido H do que perde
Estouro de bolhas leva a que novos oxidos e cloretos sejam arrastados para superficie de fusão
Mecanismos de desgaseificação- rotor
Sistema que cria que tipo de bolhas?
Se a velocidade do rotor for alta o que acontece?
Após algum tempo o que é que o rotor pode absorver?
Sistema que cria bolhas mais finas –>Tem maior area de supericie, H equilibra-se com bolhas na velocidade máxima e bolhas levadas para a superfície e levam H nelas
MAs se velocidade elevada cria-se vortex na superfície de fusão que arrasta ar para baixo e criam-se óxidos
Pode criar milhoes de pequenos bi-filmes a partir da rotura de pequenas bolhas que chegam à superficie de fusão e que colapsam e quebram alumina da superfície
Rotor pode absorver agua após algum tempo por ser de material refratario
Desgaseificação - vacuo
taxa de desgaseificação menor –>Gas dissolvido terá de difundir até à superfície para escapar
Afinação de grão
Importancia
- Importante para aumento de propriedades mecânicas do fundido
o Tensão limite elástico e tenacidade aumentam
o Tendência para rotura a quente diminui
o Fases microsegregadas são mais distribuídas pelas FG
Queremos eliminar patamar de recristalização e ter delta T menor que 0 para diminuir dendrites
Afinação de grão
O que queremos suprimir?
adicionamos o que?
Aditivos para que?
Queremos suprimir crescimento dos grãos –>Se crescimento rapido suprime-se nucleação, se taxas de crescimento suprimidas –>Mais oportunidade de nuclear
Adicionar Ti para nuclear a fase primária de Al para refinar
- Os aditivos refinadores de grão actuam para precipitar e crescer sobre os bifilmes de óxido,que se tornam pesados e sedimentam no fundo da massa fundida. A fusão recém-limpa resultará então em fundição com propriedades melhoradas
Modificação do eutético
Duas fases que se formam durante a solidificação de Al-Si
Adiciona-se que elementos?
Quando ligas de Al-Si são solidificadas o Si eutetico é visto de que forma?
- Das duas fases principais que se formam durante a solidificação das ligas Al-Si (α-Al e Si), a mais importante no processo de modificação é a fase de silício.
o A solução sólida de alumínio exerce pouca influência nesse processo. - Através da adição de Na ou Sr
- Quando as ligas Al-Si são solidificadas, o silício eutéctico é visto em secções polidas como consistindo em placas grosseiras e com arestas vivas prejudiciais para as propriedades mecânicas, assumindo-se que actuam como iniciadores de fissuras.
- Os locais de nucleação conhecidos para o Si são partículas de AlP. Os núcleos de AlP são muito provavelmente formados em bifilmes de óxido.
- A adição diluída de Sr (ou Na) desactiva o AlP como um nucleante favorável para o Si, e pode, consequentemente, desativar também o óxido consequentemente também desativar os bifilmes de óxido como substratos favoráveis.
- A nucleação precoce e fácil de partículas de Si em bifilmes já não pode ocorrer. Assim, os bifilmes permanecem em suspensão na massa fundida na sua forma amassada (já não são endireitados pelo de Si), de modo que as propriedades não são degradadas
Modificação do Si eutético- Efeito Sr
Aumenta porosidade mas aumenta resistencia mecanica e ductilidade
Tratamento do metal líquido : Resumo
Etapas e efeitos
desgaseificação é a primeira fase do processo de tratamento do metal líquido
o Tem como principal objetivo reduzir o teor de hidrogénio dissolvido nos banhos, causador de porosidades no fundido final, com graves consequências para a resistência mecânica dos mesmos.
* Uma segunda fase do tratamento consiste na afinação do grão, α-Al, por efeitos químicos.
o Este tratamento promove a afinação de grão. A afinação é normalmente conseguida por adições de liga mãe do tipo Al-Ti, Al-Ti-B, Al-Ti-C e AlB. Em termos de propriedades mecânicas dos fundidos, esta afinação resulta no aumento da tensão de rotura e da ductilidade.
* Numa terceira fase, promove-se a modificação do silício eutéctico através da adição de elementos químicos, como por exemplo, o sódio (Na) ou estrôncio (Sr). Em termos de propriedades mecânicas regista-se um aumento significativo da ductilidade.
