Efeito da taxa de resfriamento e dos tratamentos térmicos sobre as propriedades mecânicas da liga Al-Si-Mg (A356.0) fundida.

Abstract

A liga A356.0 é muito utilizada na indústria aeroespacial, automotiva e em outras aplicações estruturais onde se requer resistência mecânica elevada. O controle da taxa de resfriamento na solidificação e os tratamentos térmicos são necessários para a obtenção de microestruturas adequadas resultando em melhoria de suas propriedades. Neste trabalho avaliou-se a influência da taxa de resfriamento imposta pela utilização de moldes de diferentes materiais e de tratamento térmico (T6), sobre as microestruturas formadas em amostras da liga A356.0 fundida e, posteriormente, a influência dessas alterações microestruturais sobre as propriedades mecânicas da liga. As amostras foram fundidas em molde de areia, em molde metálico sem refrigeração e em molde metálico refrigerado, sendo, posteriormente, tratadas termicamente. As estruturas das amostras produzidas nos moldes metálicos apresentaram um maior grau de refinamento em relação às amostras fundidas em areia, visto que a taxa de resfriamento é mais elevada. Nas amostras tratadas termicamente observou-se que a morfologia da matriz de Al-a não sofreu mudanças e que ocorreu uma fragmentação e esferoidização das partículas de silício de forma mais discreta nas amostras fundidas em areia e de forma mais acentuada nas amostras fundidas em molde metálico. As propriedades mecânicas foram medidas por meio de ensaios mecânicos de tração, de impacto Charpy e de dureza Brinell. Os lingotes produzidos no molde de areia apresentaram uma microestrutura mais grosseira, sendo este um fator determinante para a diminuição das propriedades mecânicas da liga. Em alguns lingotes produzidos no molde metálico refrigerado observou-se a presença de poros (micro-rechupe) que, provavelmente, foram responsáveis pela diminuição das propriedades mecânicas. Os lingotes produzidos nos molde metálicos (sem refrigeração e refrigerado), onde a taxa de extração de calor foi maior, apresentaram microestrutura mais refinada, com menores espaçamentos dendríticos. Tal microestrutura propiciou as melhores características mecânicas às amostras. O tratamento térmico T6 melhorou consideravelmente as propriedades mecânicas da liga. A precipitação do Mg2Si metaestável da solução supersaturada foi o principal fator que promoveu o aumento da resistência mecânica.