Análise dos efeitos dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial sobre a microestrutura da liga de alumínio A356

Abstract

RESUMONeste trabalho, foram investigados os efeitos dos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial (T6) sobre a microestrutura da liga 356 (Al7Si0,3Mg). Para a caracterização dos resultados, foram utilizados ensaios de microdureza e técnicas de microscopia ótica e eletrônica. Amostras fundidas da liga A356 com diferentes percentuais em peso de Mg (0,28%, 0,38% e 1%) foram solubilizadas durante 10h a 540°C e submetidas a diferentes tempos e temperaturas de envelhecimento artificial. Os resultados mostraram que a dureza aumenta com o aumento de temperatura de envelhecimento, mas apresenta uma queda brusca em amostras expostas a temperaturas mais elevadas (215°C). Quanto ao tempo de envelhecimento, foram observados incrementos nos valores de dureza para o uso de maiores tempos. Com o intuito de identificar as alterações microestruturais associadas com estas variações nas propriedades mecânicas, bem como identificar os mecanismos envolvidos, foram realizadas análises via microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Constatou-se, em função das adições crescentes de magnésio, alterações significativas na microestrutura e no endurecimento da matriz da liga A356. No entanto, os fenômenos microestruturais associados ao endurecimento por precipitação somente foram detectados usando microscopia eletrônica de transmissão, que revelou a presença dos nano precipitados responsáveis pelo endurecimento por precipitação bem como dos precipitados incoerentes com a matriz que indicam a ocorrência de superenvelhecimento.Palavras-chave: tratamentos térmicos, ligas de alumínio, endurecimento por precipitação, microscopia eletrô-nica de transmissão. ABSTRACTThe present study investigated the effects of solution heat treatment and artificial aging (T6) on the microstructure of the A356 (Al7Si0.3Mg) aluminum alloy. To characterize the results, micro hardness test and techniques of light and electron microscopy were used. Samples of the A356 alloy casting, with distinct weight percent of Mg (0.28, 0.38 and 1%Mg), were solubilized for 10h at 5400 C and subjected to different temperatures and times of artificial aging. The results showed that the hardness rises with increasing aging temperature, but exhibits a sharp drop in samples exposed to higher temperatures (2150 C). Regarding aging time, increments were observed in the hardness values for the use of higher aging times. In order to identify microstructural changes associated with modifications in mechanical properties and to identify the mechanisms involved, analyzes were performed by optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy. Significant changes in the microstructure and the hardening of the alloy matrix were found, as a function of increasing additions of magnesium. However, the microstructural phenomena associated with precipitation hardening

Effect of artificial aging time on torsional fatigue life and cyclic behavior of AA6351 aluminum alloy and evaluation of estimation methods

“…The highest strength properties, yield strength (σ y , τ y ), and ultimate strength (σ u , τ u ), were presented by AA6351 alloy subjected to 2 and 6 h of aging times. Considering these times, the alloy approached or reached the peak‐aging (β″) time if compared to 1 h of aging time 12–17,36–38 . The precipitation sequence during artificial aging in Al–Mg–Si alloys can be summarized as supersaturated α → atomic clusters → GP zones → β″ → β′ → β 14,39–41 .…”

“…On the other hand, the alloy subjected to 1 h of aging time presented higher elongation, shear strain, and strain hardening exponents than others aging times. According to these researchers, 12–17,36–38 the increase in strength properties depends on the precipitates' density formed (Mg 2 Si) and the disturbance, which the precipitates cause in the regularity of lattices (Guinier–Preston zones, β″ or β′ type). If there are a few precipitates and a little disturbance in the regularity of lattices, this causes less obstacles to the dislocation movement in the matrix, resulting in lower strength properties and higher strain hardening exponent.…”

“…In artificial aging treatment, the formed precipitates go through several transitions phases depending on the treatment time, and the peak‐aging is reached due to the coherence of these precipitates with the α‐matrix 12,13 . The material desired features depend on the chosen treatment time.…”

Efecto de la microestructura y los tratamientos térmicos sobre aleaciones hipereutécticas de Al-Si Solidificadas Rápidamente

“…En el caso de las muestras 4032-SB se observan dendritas de fase primaria rodeadas de un microconstituyente de características eutécticas; sin embargo, el silicio eutéctico se diferencia del de estado de recepción por presentar una morfología redondeada tendiendo a esferoidal, similar a lo observado en la bibliografía para estas aleaciones tratadas térmicamente [16,29,30]. Finalmente, se observan además fases intermetálicas de color blancuzco algunas de estas partículas parcialmente fragmentadas.…”

“…Luego, el material en forma de polvo, se compacta y se extruda a fin de obtener barras y perfiles. Las aleaciones así elaboradas presentan un mayor módulo de Young, alta resistencia mecánica y al desgaste con un menor coeficiente de dilatación térmica respecto a la aleación obtenida por colada convencional [13,14,15,16]. Si bien se encuentran estudios sobre el comportamiento mecánico de estas aleaciones, no se encuentra en la bibliografía estudios sobre del comportamiento frente a la corrosión.…”