EFEITOS DA ADIÇÃO DO INOCULANTE Al-3%Ti-1%B ÀS LIGAS DO SISTEMA Al-Si

Abstract

ResumoO refino de grão da estrutura bruta de solidificação, através da adição do inoculante Al-3%Ti-1%B, é estudado nas ligas Al-3%Si, Al-7%Si e Al-11%Si utilizando as metodologias de análise térmica, metalografia quantitativa e da análise de Fourier. São analisados os efeitos da adição de inoculante nas curvas de resfriamento, no tamanho de grão, na evolução da fração de sólido com o tempo e no calor latente liberado durante a solidificação. Os resultados mostram que, devido à adição do inoculante, as curvas de resfriamento alteram-se significativamente apenas na região de início da solidificação e a evolução da fração de sólido calculada a partir da análise de Fourier parece ocorrer mais lentamente. Para a liga Al-3%Si, nota-se uma diminuição da velocidade de formação do sólido primário do início da solidificação até praticamente a metade da sua fração. O tamanho de grão médio sofre um decréscimo notável com a adição de inoculante, indicando a maior quantidade de grãos presentes durante a solidificação. Palavras-chave: Refino de grão; Inoculação de alumínio; Análise de Fourier; Análise térmica. STUDY OF GRAIN REFINING OF Al-Si ALLOYS BY INOCULANTS OF THE Al-Ti-B SYSTEM AbstractGrain refinement of the as-cast macrostructure by the addition of the inoculant Al-3%Ti-1%B is examined for Al-3%Si, Al-7%Si, and Al-11%Si alloys using thermal and Fourier analyses as well as quantitative metalography. The effects of inoculant addition on the cooling curves, on the grain size, on the solid fraction evolution with time, and on the latent heat of transformation are investigated. The results show that the cooling curves are changed significantly with the inoculant addition only at the beginning of primary solidification. The evolution of solid fraction with time, however, occurs more slowly with the addition of inoculant. For the Al-3%Si alloy, the time rate of solid formation decreases from the beginning of solidification to a solid fraction of 50%. The average grain size decreases substantially with the addition of the inoculant, suggesting the presence of a larger number of grains during solidification.

Influencia Da Concentração De Alb2, Titânio E Estrôncio Na Macro E Microestrutura De Uma Liga Alumínio-Silício

“…As ligas Al-Si compõem a base da mais popular família de ligas de fundição na indústria do alumínio, por possuírem boas propriedades mecânicas e de fundição, boa soldabilidade e resistência à corrosão [1][2][3][4][5][6][7]. Existem dois importantes tipos de tratamento nestas ligas Al-Si: a modificação da estrutura eutética e o refino de grão [2, 3,8].…”

“…Já no tratamento de refino de grão, finos grãos equiaxiais são obtidos através da adição controlada de vários tipos de inoculantes [4,7,[9][10][11][12][13][14][15][16]. O refino de grão melhora a homogeneidade da peça e as propriedades mecânicas, reduzindo as porosidades, as quebras a quente e a usinabilidade [2,4,7,[9][10][11][12][13][14][15][16][17] Neste trabalho estudou-se o efeito das possíveis interações entre o AlB 2 , Ti e Sr sobre a macro e a microestrutura de uma liga de Al-Si. A liga de Al-Si utilizada para o estudo foi a Al-11Si-0,1Mg, muito comum na produção de rodas e outros componentes automotivos.…”

Refino de grão de ligas alumínio- silício com ante-ligas Al-B

“…O método de refino de grão mais utilizado mundialmente é o refino do grão através da adição de ligas refinadoras à base de alumínio, titânio e boro (Al-Ti-B) [1,3,5]. Estas ligas contém dois tipos de partículas.…”

“…O segundo é o alumineto de titânio (TiAl 3 ), com tamanhos na faixa de 30 a 50 µm e que se dissolve rapidamente no alumínio fundido. Deste modo, um grande número de partículas de TiB 2 está disperso no metal fundido para funcionarem como centros ativos de nucleação durante a solidificação [1] É bem conhecido que certos elementos químicos podem afetar negativamente a eficiência destas ligas refinadoras à base de Al-Ti-B, o que é chamado de envenenamento do refino de grão. O silício é um destes elementos e para ligas de fundição baseadas em alumínio-silício, nota-se que a partir de 2% a 3% de silício inicia-se o efeito de envenenamento, que se agrava com o aumento deste teor [1,3,6].…”

“…Deste modo, um grande número de partículas de TiB 2 está disperso no metal fundido para funcionarem como centros ativos de nucleação durante a solidificação [1] É bem conhecido que certos elementos químicos podem afetar negativamente a eficiência destas ligas refinadoras à base de Al-Ti-B, o que é chamado de envenenamento do refino de grão. O silício é um destes elementos e para ligas de fundição baseadas em alumínio-silício, nota-se que a partir de 2% a 3% de silício inicia-se o efeito de envenenamento, que se agrava com o aumento deste teor [1,3,6]. Segundo Qiu, 2007, este efeito de envenenamento ocasionado pelo silício é devido à formação de uma camada de Ti 5 Si 3 sobre a partícula TiAl 3 , inibindo as suas propriedades refinadoras [3].…”