Obtenção de Compósito de matriz AA2024 com dispersão de Al4C3 por moagem de alta energia / In situ Al4C3 reinforced AA2024 based composite produced by high energy milling

AUTOR(ES)

Éverton Rafael Breitenbach

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

18/11/2011

RESUMO

O desenvolvimento de materiais compósitos de matriz de alumínio é amplamente estudado. A motivação destes estudos são os requisitos de uso de materiais que apresentem propriedades superiores às ligas usuais, com destaque para resistência mecânica com manutenção de resistência ao desgaste e corrosão, com beneficio da característica leveza deste metal não ferroso. A moagem de alta energia, técnica da Metalurgia do Pó, têm sido usada para obter composições com materiais cerâmicos e metálicos, com possibilidade de formação de soluções sólidas supersaturadas, com reações in situ que podem ser inclusive autopropagantes. A liga AA2024 têm seu uso reconhecido em aplicações aeronáuticas e automobilísticas. Neste trabalho esta liga foi obtida por moagem dos pós constituintes em moinho atritor. Visando a formação in situ e dispersão do intermetálico carbeto de alumínio (Al4C3), carbono sob a forma de grafite com tamanho de partículas menores que 45 μm foi adicionado na matriz MA2024 pelo uso de moinho excêntrico de alta energia. Diferentes proporções: 2,5; 5 e 10 % em massa, e diferentes tempos de moagem: 10, 15 e 20 horas de moagem foram avaliadas. Por meio de microscopia eletrônica de varredura dos pós moídos foi possível observar que o mecanismo de moagem não atingiu o estado de equilíbrio, com as partículas assumindo uma morfologia planificada, devido à segregação do carbono na superfície das partículas. Pelo uso de difração de raios X, foi detectada a formação do carbeto de alumínio somente na condição de 20 horas de moagem. Os maiores picos característicos foram encontrados para a adição de 5% de carbono. Duas técnicas de consolidação foram utilizadas, a sinterização em atmosfera controlada e a conformação de precisão. A pressão de compactação dos corpos de prova em ambas técnicas foi 550 MPa. Na sinterização, quatro ciclos diferentes foram avaliados, com variação de tempo e temperatura de patamar. Na conformação de precisão, técnica conhecida como Near Net Shape, a temperatura de consolidação foi 490 oC e os corpos de prova foram submetidos ao tratamento térmico de precipitação, com variação do meio de têmpera: água e óleo. Os resultados de microdureza indicaram que a sinterabilidade deste material foi afetada pela segregação do carbono em todas as proporções. Os consolidados por conformação a quente com 5% de carbono apresentaram um incremento de 10% na resistência mecânica e um comportamento compatível de material autolubrificante sólido para adições de 10% de carbono sem tratamento térmico e com envelhecimento feito em óleo.

ASSUNTO(S)

carbeto de alumínio moagem metalurgia do pó engenharia de materiais e metalurgica aluminum carbide milling powder metallurgy

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