Ligas de Al de fundição Flashcards
Características
–>Elevada fluidez e capacidade de enchimento dos moldes
–>Baixa densidade
–>Elevada resistência à corrosão
Quais são as ligas mais usadas?
Al-Cu 200
Al-Si-Mg 300
Al-Si 400
Qual é o processo mais utilizado para vazar estas ligas?
Porque?
Efeito da utilização desse processo nas propriedades mecânicas
Fundição injetada
A elevada velocidade de solidificação e a pressão –>Melhoram as propriedades mecânicas das ligas (dai fundições com pressão serem usadas em ligas de Al)
Apesar da fundição injetada ter Rp0,2 ser menor tem Rm maior
Ligas de fundição tem rechupes –>Alongamento comprometido pelos defeitos
Ligas de conformação plástica –>Afinar o grão–>Eliminar defeitos que possam existir
Al-Mg
500
–>Alta resistência à corrosão (as melhores nisso)–>Podem ser polidas para apresentar alto brilho e podem ser anodizadas–>Para melhorar resistência à corrosão
–>Bom compromisso de resistência/ductilidade sem necessidade de tratamento térmico de alta temperatura
–>Usado para produzir volantes para automóveis por fundição injetada de alta pressão e componentes estruturais
Al-Zn-Mg
Baixa vazabilidade
–>Usadas para evitar distorções de têmpera, pois estas ligas são endurecidas por precipitação à temperatura ambiente sem tratamento prévio de solubilização–>Porque são envelhecidas
Al-Mg-Si
Al-Zn-Si-Mg
Adicionar um pouco de Si às duas ligas anteriores melhora-se propriedades de fundição
–>A adição de Si a estes sistemas de ligas, em quantidades adequadas, confere melhores propriedades de fundição (vazabilidade)–>Mas pode levar a perda de propriedades mecânicas
–>Algumas destas ligas estão ainda em desenvolvimento
Al-Cu
Efeito adição de cobre
Como obter boas propriedades mecânicas
Estrutura de solidificação
O que faz a modificação e como se faz
200
–>A mais resistente das ligas de fundição
–>Usada principalmente na indústria aeroespacial
–>São ligas difíceis de vazar em formas complexas
->Cada vez mais substituídas por ligas Al-Si-Mg–>Tem elevada massa volumica e baixa vazabilidade as Al-Cu
–>Adição de cobre aumenta densidade e diminui vazabilidade
–> A estrutura de solidificação é grosseira –> Baixos níveis de propriedades mecânicas.
–>Boas propriedades mecânicas obtém-se por TT de solubilização–>Para dissolver Al2Cu–>Envelhecimento com precipitação de precipitados finos dispersos pela matriz
A estrutura pode ser modificada por tratamento térmico de envelhecimento
–>Aumento da resistência mecânica.
Al-Si
Vazabilidade
Fissuração a quente
Adição de Mg e Cu
Composição das ligas
Hipereuteticas como são
400
–>Ligas de fundição mais utilizadas
–>São as ligas mais populares da indústria de fundição em todo o mundo
–>Excelente vazabilidade
–>Resistente à fissuração a quente
–>A adição de Mg resulta em boas propriedades mecânicas após tratamento térmico de envelhecimento
–>A adição de Cu aumenta a resistência mecânica à temperatura elevada
–>A maioria das ligas são baseadas em composições hipo ou quase eutécticas–>Grãos de Al e entre os grãos constituinte eutéctico que traz problemas–>Si em forma de agulhas
–>Ligas hipereutéticas, devido à presença de partículas livres de Si primário na microestrutura, apresentam melhor resistência ao desgaste e menor expansão térmica
Ligas vazadas Al-Si
Fluidez com grau de pureza do Al
Grau de fluidez de ligas eutéticas
–>A fluidez é a capacidade de enchimento completo do molde antes da solidificação
–>A fluidez do alumínio diminui com a diminuição do grau de pureza, devido ao aumento do intervalo de temperatura de solidificação e à formação de intermetálicos–>Que podem prejudicar a fluidez da liga
–>As ligas eutéticas têm um aumento de fluidez para composições próximas do eutéctico
Defeitos ligas Al-Si
E como resolver
Importancia de desgaseificar antes de vazar
Presença de Si na estrutura
Efeito de Fe na estrutura
–>A contração na solidificação é responsável pela formação de rechupes esta é de ~6 para o Al e 1-2% para as ligas Al-Si
–>Adição de Si diminui contração durante solidificação –>Diminui tendência para microrechupe
–>O alumínio dissolve uma grande quantidade de H no estado líquido, que se liberta na solidificação e dá origem a porosidades–>Quando o Al solidifica solubilidade diminui muito –>H vai se libertar sob forma de gás no Líquido + Sólido –>Bolhas presas no interior das peças, bolhas tem gás no meio e n deixa paredes fecharem
–>Importante antes do vazamento desgaseificar ligas –>H vem do vapor da agua da atmosfera
–>Intervalo de solidificação–>Coexistem partículas sólidas no seio líquido –>Zona em que a fluidez não é elevada
À medida que a quantidade de Si aumenta –>Intervalo de solidificação diminui –>Liga fica mais fluida ->Tª de início de fusão é mais baixa
–> Existência de porosidade devido à presença de gás
Existência de mircrorechupes devido à solidificação
Fe prejudica resistência mecânicas–>Intermetálicos Al-Si-Fe que formam sobre forma de agulhas que atravessam vários graõs
Refinamento estrutura Al-Si
Tamanho das dendrites e resistência mecânica e alongamento relacionando com TG
Refinamento estrutura Al-Si
–>Aumentar propriedades mecânicas através da afinação por Tg
–>Há medida que o tamanho das dendrites aumenta –>Grão mais grosseiro–>Resistência diminui –>Alongamento diminui
–>Ligas aptas a ser refinadas
Modificação do eutético enquanto solução
–>Tratamento do banho –>Modificação do eutetico –>Para refinar grão
–>Pode ser obtida por adição de elementos de liga
–>Em certas condições pode ser obtidos uma modificação do eutetico
–>A temperatura do euético a 570ºc pode diminuir e composição do eutetico é projetada para valores de Si mais elevado
–>Desaparecem agulhas de Si e partículas arredondadas–>Melhores propriedades mecânica
Efeito da modificação da morfologia das partículas de Si
–>Redução da dimensão das partículas de Si e modificação da sua morfologia
–>Lamelas de Si com superfícies facetadas passam a ter aspeto fibroso–>Melhoria das propriedades mecânicas
–>Liga 12% de Si é eutéctica
–>Agulhas de Si
–>Provocam concentração de tensões na extremidade –>Diminui Rm, alongamento e tenacidade
–>Depois composição deslocada para direita
