Influência dos defeitos de solidificação na resistência à corrosão do Zamac 5 obtido por injeção sob pressão

Abstract

RESUMO Metais sanitários são objetos que, segundo as exigências vigentes do mercado consumidor, devem ser, ao mesmo tempo, resistentes à corrosão e bonitos, com aspecto espelhado brilhante. Estes são geralmente produzidos em latão fundido devido às suas características de fácil processamento e eletrodeposição. No entanto, para reduzir custos de produção, o latão tem sido substituído por ligas de zinco na fabricação destes componentes. O Zamac possui propriedades como baixo ponto de fusão em comparação ao latão, o que permite a obtenção de peças de paredes finas e geometrias complexas. A injeção sob pressão para obtenção de peças de ligas hipoeutéticas de zinco (Zamac 5) permite maior produtividade associada a melhores características dimensionais, com custo cerca de 30% menor do que o do latão. Este estudo apresenta a caracterização macro e microestrutural do Zamac 5 injetado sob pressão, relacionando-as com a resistência à corrosão da liga. Para tanto, foram realizados ensaios de névoa salina e análises por meio de microscopia eletrônica de varredura, ensaios de microdureza e ensaios eletroquímicos de corrosão. O Zamac 5 injetado sob pressão apresentou corrosão não-uniforme em regiões distintas da peça quando submetido à atmosfera agressiva. Os resultados também mostraram que este fato está associado aos defeitos de porosidade oriundos do processo de fabricação da liga. A microdureza da liga foi associada também aos defeitos oriundos do processo de fabricação. Por fim, evidenciou-se que o comportamento eletroquímico da liga é pouco influenciado pela presença dos defeitos.

Tratamento térmico em Zamac visando diminuir defeitos de porosidade

“…Nestas imagens estão mostradas magnificações de 150x (a esquerda) e 2000x (a direita). Observa-se que a amostra Z-0 apresenta pontos pretos distribuídos na superfície, o que indica a presença de poros, decorrentes do processo de injeção sob pressão [5], com tamanho aproximado de 10μm (magnificação 2000x). Aparentemente, estas porosidades encontram-se distribuídas de maneira uniforme.…”

“…Isto pode acontecer devido a uma homogeneidade de processo de solidificação da peça. A incidência de porosidade é influenciada pela variação da taxa de resfriamento ao longo da amostra injetada [5]. Além disso, observa-se a microestrutura característica do Zamac, com uma fase primaria de solução sólida de zinco (fase η) e matriz eutética.…”

“…Com o tratamento térmico de 300 °C, por cinco minutos, e resfriamento dentro do forno (amostra ZF-300), também grande parte das situações, não migram por completo para as bolsas de gás que existem nos moldes, podendo assim comprometer a resistência mecânica das peças [5].…”

“…A microestrutura do Zamac injetado sob pressão apresenta grãos mais refinados e melhor distribuídos em comparação com o Zamac fundido por gravidade. Isso mostra que o processo de produção tem influência na microestrutura do produto final [5,9]. As análises das microestruturas mostram de que quanto maior for a temperatura de fundição, mais tempo o Zamac vai demorar para se solidificar sem nenhuma ação externa, trazendo como consequência um maior tamanho de grão da peça solidificada.…”

“…De acordo com os resultados da Tabela 2 verifica-se que a amostra Z-0, sem tratamento térmico, possui uma quantidade de porosidade/μm 2 da ordem de 10 -4 , com área média de grão de 20μm ±1,5. Este valor foi bem superior ao encontrado por Führ, que foi de aproximadamente 4 μm [5]. Neste caso, a peça estudada por Führ continha um volume menor do que a desse estudo, indicando uma taxa de resfriamento maior, e, portanto, grãos menores.…”