Solidificação horizontal de uma Liga Ternária Duralumínio AlCuSi: Análise térmica, microestrutura e microdureza.
Solidificação Horizontal; Parâmetros térmicos transientes; Espaçamentos dendríticos; Microdureza; Compostos intermetálicos.
As ligas Al-Cu, conhecidas como ligas da série 2XXX (trabalhadas) e 2XX.X (fundidas) na classificação da Aluminum Association, contém de 2% a 5% de Cu e, por serem tratadas termicamente, são amplamente empregadas na fabricação de componentes das indústrias aeronáutica e automotiva, tais como bordos de ataque de aeronaves, peças estruturais, cilindros, pistões e blocos para motores. A utilização destas ligas está diretamente relacionada às características que o cobre confere ao alumínio como, por exemplo, o aumento da resistência mecânica, aumento da tenacidade à fratura, elevação da dureza e melhoria da usinabilidade. A adição de Si nessas ligas melhora a sua resistência à corrosão. Nesse sentido, experimentos de solidificação horizontal foram desenvolvidos para investigar a influência de parâmetros térmicos na microestrutura e microdureza (HV) da liga Al-3%Cu-2%Si. Uma ampla faixa de velocidade de crescimento e taxa de resfriamento (VL e TR, respectivamente) foi obtida por meio de um dispositivo de solidificação horizontal refrigerado à água. A fim de avaliar os efeitos de VL e TR na microestrutura de solidificação, amostras do lingote, preparadas em posições a partir da interface de transferência de calor, foram caracterizadas por microscopias óptica e eletrônica de varredura (MO e MEV, respectivamente). A microestrutura resultante foi caracterizada e quantificada pelos espaçamentos dendríticos primários, secundários e terciários (λ1, λ2 e λ3). Os resultados obtidos mostraram que a microestrutura de solidificação é constituída por uma fase primária dendríttica rica em Al (Al-α) e por uma mistura eutética interdendrítica composta pelas seguintes segundas fases: partículas de Si + compostos intermetálicos Al2Cu e Fe. Uma análise da resistência mecânica da liga investigada foi realizada por meio de testes de HV no centro das dendritas e em regiões interdendríticas, seguindo padrões técnicos. Uma associação matemática entre os parâmetros térmicos, microestruturais e microduraza foi elaborada, observando-se valores mais altos de HV na mistura eutética devido à distribuição, tamanho e morfologia das segundas fases que constituem a mistura eutética. Finalmente, uma análise comparativa com outros trabalhos da literatura também foi conduzida.