Abstract
RESUMO Diversas aplicações industriais, tais como nos setores automotivo e aeronáutico, que necessitam de resistência e tenacidade, utilizam ligas do sistema Al-Cu. As ligas do sistema ternário Al-Cu-Ag são empregadas como modelo para o estudo de ligas eutéticas ternárias, além do uso em certo número de aplicações técnicas. Estudos relacionados aos efeitos da adição de Ag em ligas do sistema Al-Cu solidificadas em regime transitório, sob aspectos microestruturais e de microdureza, não são encontrados na literatura. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho consiste na investigação dos efeitos da adição de 4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente no sentido vertical ascendente em regime transitório, abordando análises de microestrutura, microdureza e parâmetros de solidificação dados pela velocidade de crescimento (VL) e pela taxa de resfriamento (Ṫ). São apresentadas leis experimentais para as ligas Al-4%Cu e Al-4%Cu-4%Ag que correlacionam os espaçamentos dendríticos primário (λ1) e secundário (λ2) com VL e Ṫ. Foram realizadas análises de Difração de Raios-X (DRX) para a caraterização das fases cristalinas dos compostos presentes na microestrutura das ligas. O difratograma da liga binária mostrou a presença dos intermetálicos θ-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 e Al6Fe e, para o caso da liga ternária, adicionalmente foi detectado o intermetálico µ-Ag3Al. Composições químicas de regiões do contorno da dendrita, assim como de seu interior, foram obtidas com o auxílio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado a um sistema de análise por energia dispersiva (EDS). Diversas posições ao longo do lingote foram analisadas através da técnica de Fluorescência de Raios-X (FRX) com objetivo de se detectar a existência de macrossegregação. Constatou-se que a microdureza não é influenciada pelas duas formas de espaçamentos da matriz rica em Al. Os intermetálicos ρ-Ag2Al e µ-Ag3Al são responsáveis pelo aumento de dureza devido a sua interação com o espaçamento dendrítico terciário e outros intermetálicos.
Highlights
Al-Cu alloys are used in several industrial applications, such as automotive and aerospace manufacturing, which demand mechanical strength and toughness performances
X-Ray Diffraction (XRD) analyses were performed in order to determine the crystalline phases of the compounds present in the alloys microstructure
The diffractogram of the binary alloy showed the presence of θ-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 and Al6Fe intermetallics and, for the case of the ternary alloy, the μ-Ag3Al intermetallic was detected
Summary
As ligas do sistema binário Al-Cu são amplamente utilizadas em aplicações nas quais há solicitação de resistência e tenacidade, sendo usuais nos setores automotivo e aeronáutico [1, 2]. ÇADIRLI [12] estudou a evolução da microestrutura das ligas do sistema Al-Cu com cinco diferentes concentrações de soluto durante a solidificação direcional ascendente em regime estacionário de fluxo de calor utilizando um dispositivo de solidificação do tipo Bridgman e notou que a microdureza aumentou com os crescimentos de Ṫ e da concentração de soluto, mas diminuiu com o aumento do espaçamento dendrítico. BÖYÜK, et al [13] realizaram experimentos de solidificação direcional vertical ascendente em regime estacionário de fluxo de calor, utilizando um dispositivo de solidificação Bridgman, com a composição eutética do sistema Al-Cu-Ag, ou seja, Al-17.6%Cu-42.2%Ag. Os autores constataram que a microdureza aumentou com o crescimento de Ṫ e de GL, mas diminuiu com o aumento do espaçamento lamelar da estrutura eutética. Adicionalmente, objetiva-se correlacionar os espaçamentos dendríticos primários (λ1) e secundários (λ2) com VL e Ṫ e bem como o perfil de microdureza com λ2
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
