Avaliação da usinabilidade de ligas AL-SI-MG em função das condições de solidificação e tratamentos térmicos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Machado, Pedro Augusto Bottlender
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Ligas Al-Si-Mg; Usinabilidade; Solidificação; Tratamento térmico; Microestrutura; Torneamento; Al-Si-Mg alloys; Machinability; Solidification; Microstructure; Heat treatment; Turning; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9514

O objetivo do presente trabalho é avaliar a usinabilidade, no processo de torneamento, de ligas ternárias fundidas de alumínio-silício-magnésio (Al-Si-Mg), com 0,6%de Mg e variações de Si de 3%, 7% e 12% (em massa), bem como após tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial (T6). Foram elaboradas três ligas, denominadas 336 (Al-3%Si-0,6%Mg), 376 (Al-7%Si-0,6%Mg) e 316 (Al-12%Si-0,6%Mg). Lingotes de cada liga foram obtidos por solidificação unidirecional vertical ascendente utilizando um forno vertical tubular, molde metálico cilíndrico resfriado na base, instrumentado com termopares. Análises microestruturais das amostras foram realizadas utilizando técnicas de macroscopia, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As propriedades mecânicas foram avaliadas através de dureza, antes e após tratamentos térmicos. Após caracterização, submeteu-se os corpos de prova a ensaios de usinabilidade, medindo a força de corte Fc, mantendo parâmetros como profundidade de corte, velocidade de corte, geometria e material da ferramenta fixos para todas as ligas. Os resultados obtidos permitiram estabelecer relações entre as condições de solidificação, a formação microestrutural e a usinabilidade das ligas investigadas. Com diferentes composições químicas, notou-se diferentes valores de velocidade de solidificação, gradiente térmico, e taxa de resfriamento, influenciando no aparecimento de braços dendríticos secundários maiores nas ligas 336 EBF e 376 EBF, menores para a liga 316 EBF e microestruturas diferentes para cada liga. Constatou-se valores de dureza semelhantes para as ligas 336 EBF e 376 EBF, e valores maiores para a liga 316 EBF. Os valores da força de corte Fc e dureza foram alterados pelas condições de cada material (estado bruto de fusão e pós tratamento térmico).