CORRELAÇÃO ENTRE MICROESTRUTURA E DUREZA DA LIGA LIVRE DE CHUMBO Bi-1,5%Ag

Abstract

ResumoO estudo de ligas livres de Pb envolvendo o emprego de junções metálicas sob altas temperaturas tem recebido atenção especial, sendo desenvolvidas novas ligas com qualidade e desempenho adequados. Ligas Bi-Ag consistem em alternativas promissoras para a substituição das ligas de solda contendo Pb para tais aplicações, por isso devem ser melhor caracterizadas sob o aspecto de estruturas brutas de fusão. Assim, o presente trabalho objetiva investigar a liga hipoeutética Bi-1,5%Ag (%em peso) solidificada unidirecionalmente sob regime transitório de fluxo de calor. Será analisada a influência dos parâmetros térmicos de solidificação como velocidade de solidificação (VL), taxa de resfriamento (Ṫ) gradiente de temperatura (G) na microestrutura e na evolução de dureza da liga citada. Para determinação do perfil de dureza, foram realizados ensaios de dureza Vickers. Para obtenção e caracterização das microestruturas presentes no fundido Bi-1,5%Ag, fez-se o uso da microscopia ótica e da fluorescência de raios-x. Uma estrutura de dendritas facetadas de Bi circundadas pelo eutético Bi-Ag prevaleceu ao longo do lingote Bi-1,5%Ag. Verificou-se um aumento gradativo dos espaçamentos dendríticos primário (1) e secundário (2) à medida que a distância da base refrigerada foi aumentada. Em geral, os valores de dureza diminuíram para maiores valores de 1 e 2. Palavras-chave: Ligas Bi-Ag; Microestrutura; Solidificação; Dureza. AbstractThe study of Pb-free alloys involving the use of metallic connections under high temperatures has received special attention in the last few years, being developed new alloys with adequate quality and performance. Bi-Ag alloys appear as potential candidates to replace solder alloys containing Pb. Hence, such alloys are needed to be better characterized considering their as-cast or assoldered microstructures. The aim of this study is to investigate a lead-free Bi-1.5wt%Ag solder alloy solidified unsteady-state upward unidirectional conditions. The influence of thermal parameters as tip growth rate (VL), cooling rate (Ṫ) and thermal gradient (G) on the final microstructure and hardness properties will be examined. A hardness Vickers tester was used in order to determine the hardness profile of the Bi-1.5wt%Ag alloy. The directionally solidified microstructure was characterized by both light microscopy and fluorescence spectrometer. It was found that the as-cast structure was arranged by faceted Bi-rich dendrites sorrounded by a eutectic mixture (Bi+Ag). In general, the hardness values decrease for higher of 1 and 2 values.