Um estudo comparativo sobre a recristalização de chapas de alumínio AA1200 e AA3003 obtidas por lingotamento contínuo (twin roll caster) e por fundição de placas (direct chill). - Minatel, Rogério (2009)
A necessidade de redução de custos de produção torna o caster mais vantajoso que o processo de placas, porém a aplicação dos produtos obtidos via vazamento contínuo é limitada pelas condições microestruturais. A alta taxa de resfriamento no processo de vazamento, que pode ultrapassar 300 °C/s, resulta em uma condição de supersaturação dos elementos em solução sólida. Quando as chapas são recozidas, ocorre precipitação na forma de dispersóides que atrasam a recristalização. Quando o material obtido via caster segue o processo convencional de placas laminadas a quente, com recozimento intermediário e têmpera obtida por reduções pré-definidas, o resultado é uma chapa com aspecto superficial e desempenho na estampagem prejudicados pela granulação grosseira. Para otimizar o processo é necessário aprimorar o conhecimento dos fenômenos de encruamento, recuperação, recristalização e crescimento de grãos além de relacioná-los aos processos industriais. A prática usual de processo para o material de caster consiste em um tratamento térmico de homogeneização para precipitar os elementos em solução sólida e melhorar a distribuição dos precipitados para que existam núcleos viáveis para a recristalização. O processo de homogeneização agrega um elevado custo na produção de chapas e pode ser substituído em determinadas aplicações por um tratamento de recristalização parcial que evita o crescimento de grãos. Para o presente trabalho, as amostras foram retiradas de rolos caster brutos de fusão e de placas laminadas a quente, nas ligas AA1200 e AA3003. As bobinas foram laminadas a frio até 0,88 mm e as amostras sofreram tratamentos térmicos em temperaturas entre 150 e 500 °C, com intervalos de 50 °C. O intervalo entre 200 e 450 °C foi melhor detalhado e os tratamentos térmicos foram feitos a cada 10 °C. Todos os tratamentos tiveram duração de 1 hora. Após tratamentos, foram feitas medidas de condutividade elétrica e dureza, ensaios de tração, Erichsen, análises químicas e caracterização microestrutural. O decréscimo das propriedades mecânicas em função do aumento da temperatura do tratamento térmico mostra o efeito da recuperação e recristalização nas amostras de chapas. A evolução das propriedades em função da temperatura é diferente quando se compara caster e placa, devido principalmente à taxa de resfriamento durante o vazamento do caster que mantém os elementos em solução sólida. A diferença é muito mais acentuada na liga AA3003, devido à baixa solubilidade sólida do manganês no alumínio, que precipita durante o tratamento térmico e atrasa a recristalização. Com a evolução das propriedades mecânicas em função da temperatura foi possível determinar a faixa ideal de tratamento térmico para a obtenção das têmperas objetivadas.