Evolução da microestrutura e propriedades mecânicas de ligas Al-Bi-Zn solidificadas em regime transitório de extração de calor

Abstract

A caracterização da microestrutura ao longo do processo de solidificação de ligas metálicas pode mostrar a correlação entre as etapas do processo de fabricação e as características do produto final, obtendo assim componentes com propriedades mecânicas adequadas. Nesse sentido, ligas binárias do sistema Al-Bi têm sido estudadas com foco em aplicações tribológicas. Entretanto, face aos avanços de novos projetos de motores, onde maiores cargas de operação exigirão melhores propriedades para suportar o regime de trabalho, ligas binárias do sistema Al-Bi não atenderão os requisitos mecânicos que serão exigidos e novas alternativas Al-Bi-X terão que ser buscadas. O objetivo desse trabalho foi contribuir para o entendimento das alterações provocadas pela adição de terceiros elementos de liga, em particular Zn, em ligas Al-Bi, com foco na evolução microestrutural e nas propriedades mecânicas. Nesse trabalho, foi analisado a evolução microestrutural de ligas desses sistemas ternários, avaliando fases, morfologias e suas escalas características ao longo da solidificação. Para tanto, essas ligas foram solidificadas em regime transitório de extração de calor durante a solidificação unidirecional, foram experimentalmente determinados os parâmetros térmicos de solidificação, as leis de crescimento correlacionando parâmetros microestruturais e térmicos e relações funcionais entre propriedades de tração e resistência ao desgaste em função da escala representativa da microestrutura.